浅谈框构桥顶进短节工字钢线路加固方法

发表时间:2015/9/25   来源:《基层建设》2015年6期供稿   作者:黄剑
[导读] 中铁六局集团天津铁路建设有限公司 伴随着城市建设的发展,交通运输量也在不断的增加。

黄剑
  中铁六局集团天津铁路建设有限公司  天津  300232
  摘要:以天津北站25#桥改造工程K135+215.4  3.5m-6.5m框构桥为研究对象,针对地道桥顶进不具备加固空间的条件下,先顶进,后加固的施工方法进行了详细的讨论。同时对短节工字钢连接加固方法进行了介绍,并且引入了制作抗移地锚等一系列的施工工艺。
  通过一系列的施工措施,成功的解决了不具备加固空间的地道桥工程线路加固的问题。最后对短节工字钢加固方法的作用及优势进行了总结。
  关键词:地道桥;短节;加固;连接
  引言
  伴随着城市建设的发展,交通运输量也在不断的增加。地道桥已经成为解决铁路与公路交叉的一种新途径。在地道桥顶进施工中不能影响既有铁路的正常运营,必须保证铁路设备和列车行车的安全。因此,线路加固成为了顶进施工工程的关键环节也是工程的难点之一。在涉及线路较多,需进行封闭线路施工的工程中,为减少施工对铁路运营的影响,避免一次性封闭多股线路,采用短节工字钢加固方法。以天津北站25#桥改造工程K135+215.4 3.5m-6.5m框架桥为例。天津北站25#改造工程处于天津北站站内,顶进穿过8股线路,为中继间顶进法和对顶法施工。采用短节工字钢加固法,取得了良好的效果。
  以往地道桥顶进工程,施工流程为先进行线路加固,然后进行箱体顶进。由于部分地道桥钢轨下方无线路加固空间。例如:天津北站25#桥改造工程,地处于天津北站站内,钢轨下方为既有桥的混凝土连续板梁,钢轨镶嵌在连续板梁中,顶进施工前无法进行线路加固。最终采取先进行连续板梁拆除,继而进行箱体顶进,最后进行线路加固的施工工艺。
  1、短节工字钢线路加固方法施工特点
  1. 1以往框构桥顶进施工中,线路加固施工均在箱体顶进之前进行,且各股道同时加固,加固完毕后,加固体系组成一个整体3-5-3扣轨体系,具备整体性好、稳定性强的优点。本次施工工艺的加固方法,采用短节工字钢分股道加固各股线路,组成多个小的线路加固体系,然后以钢板进行焊接,使多个加固体系连接为一个整体。该方法施工工艺简单,用时较少。该施工工艺经天津北站25#桥改造工程施工证明,可满足施工要求。
  1. 2加固体系横梁主要部分坐落在箱体上,横梁下方安放滑轮小车。为保证加固体系稳定,线路加固范围在框构桥以外向两侧各延伸2m。
  1. 3由于既有桥的存在,无法进行提前加固。施工时采取封闭一股线路、拆除一股线路、顶进一股线路、加固一股线路的顺序。与以往先加固后顶进的施工方法大相径庭。
  1. 4该桥地处北站站内,为两侧对顶施工,不具备制作抗移桩的条件。为保证顶进过程中线路不发生横移现象,分别在A工作基坑、B工作基坑后背处,设置抗移地锚。顶进过程中,以地锚拉线拉住加固体系,保证在框构桥顶进过程中加固体系不发生横移,确保了线路通车的安全。
  2、施工工艺流程及操作要点
  2. 1  工艺流程
  
  图2.1  线路加固施工工艺流程图
  2. 2  操作要点
  2. 2. 1  施工准备
  框构桥两侧线路应力放散,为防止在顶进过程中线路滑行,框架桥两端外侧各100m范围的钢轨螺栓全部拧紧加固。
  将需加固每股线路长度的工字钢横梁位置准确标出,并按横向加固间距放置在箱体上方,待箱体顶进至线路下方时,方便立即开始加固施工。
  2. 2. 2 制作抗移地锚
  施工前,在基坑后背处横向打入一排工字钢,工字钢总长为8m,打入地下6m,地上预留2m。在工字钢上横向焊接一根工字钢,起到工字钢冠梁的作用,使所有地锚工字钢均匀受力。地锚上设置2根钢丝绳,分别设置在线路加固体系对应位置的1/3处与2/3处,以保证线路变形量降至最小。将钢丝绳连接地锚与线路加固体系。在顶进过程中,利用地锚钢丝绳在后背方向提供的拉力,代替抗移桩的作用。
  2. 2. 3 封闭一股线路
  结合本工程施工特点,钢轨镶嵌在既有旧桥连续梁内,需封闭将要进行施工的一股线路,然后拆除既有旧桥,顶进箱体,最后进行线路加固。封闭线路过程中,做好相应安全防护措施。
  2. 2. 4 拆除既有旧桥
  本工程采用安全系数较高的无振动静力切割法,俗称绳锯切割法进行既有桥拆除。该方法在近几年的同类施工中经常被采用,能够将既有旧桥安全快捷的分段切割、拆除。秦皇岛市海北路框架桥顶进施工,同样采用该种施工方法拆除既有旧桥。
  2. 2. 5 箱体顶进
  按照施工顺序,既有桥拆除后,顶进箱体,以保证线路加固的空间。箱体顶进期间需严格控制高程,避免预留线路加固空间不足或过大,影响线路加固质量。箱体前端顶进至封闭线路与邻近线路中间即可,避免影响临近线路正常通车。
  2. 2. 6 线路加固
  2. 2. 6. 1 穿插木枕
  一股线路下方既有桥拆除并将主体顶进至该线路下方后,桥体范围内更换新Ⅲ型混凝土枕。加固范围内新枕木空间穿插普通木岔枕,长度3.3m。
  2. 2. 6. 2 铺设扣轨
  更换枕木后,铺设扣轨,扣轨采用3-5-3式,钢轨为43Kg/m。组装采用穿袖式,接头错开1m以上,扣轨顶面不高于主轨顶面,吊轨与其下长枕木用U型螺栓(φ22)连接在一起。
  2. 2. 6. 3 安放横梁
  横梁采用I40b工字钢,放在主体顶面上,依次按位置排好,随同主体一起顶进,间距0.9m,加固范围15.5m,主体上方12道,两侧各1道,共计14道横梁。横梁与枕木及吊轨梁连接牢固,横梁下部采用木楔和滑梁小车与桥体顶面接触,以减少顶进时的横向阻力。顶进间隔期间,用枕木墩和木楔将横梁打紧。当顶进时,将木楔打掉,以滑梁小车承托,最大限度的减少横向阻力,保持线路稳定。在下一股道加固完毕后,用钢板将相邻两股线路横梁焊接起来,形成稳定的加固体系。
  2. 2. 6. 4  安放纵梁
  纵梁采用两根I45b工字钢作为一组,接头用10mm的钢板焊接牢固(长度不小于800mm),接头相错不小于1.5m。两端各伸出框构桥外端2m,纵梁与横梁采用U型螺栓卡(φ22)和盖板连接牢固,形成整体结构。
  2. 2. 7  与相邻加固体系连接
  以短节工字钢代替以往整体工字钢加固方法,是将多个小的加固体系进行连接。短节工字钢两侧以2cm厚钢板进行焊接,将相邻的短节工字钢连接成为一个整体,大大增强了加固体系的稳定性。
  2. 2. 8  线路恢复
  当顶进施工结束后,立即组织人员和机械进行线路恢复,并将木枕全部更换为新III型混凝土枕,回填石碴,捣固密实,阶梯提速恢复行车速度。
  结语
  综上所述,该项施工工艺,提出了短时间封闭线路、先顶进、后加固、开通线路的的施工方法。解决了部分框架桥更新改造施工中无法进行线路加固的难题。采用短节工字钢进行线路加固,缩短了加固时间,缩短了要点工期。多个小的加固体系进行连接,代替以往整体加固体系,保证了线路加固的质量。
  参考文献:
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