高海拔既有线箱形桥空顶方案施工技术特点

第1页共5页高海拔既有线箱形桥空顶方案施工特点那曲物流中心DIVK1672+462.55（K1637+460.94）1孔8.0m钢筋混凝土箱形桥，为下穿既有青藏铁路，与线路正交，出入口八字翼墙顺线路方向。箱形结构总高6.65m，桥身宽9.4m，底板厚0.65m，顶板厚0.60m，边墙厚0.7m，路面净宽7米，两侧设侧沟排水，箱顶设2%横坡，箱顶及防水层均为水平，最上层由C40纤维混凝土调坡。箱身采用C35现浇钢筋砼，混凝土中添加低温、早强、耐久混凝土添加剂。既有线下穿箱形桥为我集团首例，且地处海拔4500米高寒缺氧的西藏高原地区，如何保质如期地的完成箱形桥施工便成为摆在建设者面前的一道课题。1.方案论证过程因本桥所在位置基底软弱，必须进行换填，原设计方案为将线路架空后进行大开挖施工，列车慢行需七十余天。青藏铁路公司领导从运营角度出发，建议采用顶进方案。通过建设、设计、监理、施工单位共同结合施工条件、施工图纸进行施工方案对比后，最终确定采用大开挖结合空顶的施工方案。对既有线采用三跨D型施工便梁16+24+16D型钢梁线路加固的方案，顶进节长度5m，顶进节桥身总重254吨，顶进长度26m。在既有线路旁做直径1.2m的灌注桩，便梁架设其上。2.既有线施工程序按照铁道部《铁路营业线施工及安全管理办法》、《青藏铁路公司营业线施工安全管理办法实施细则》、《铁路技术管理规程》、《铁路工程施工安全技术规程》、《铁路工务安全规则》等相关规范、标准要求，开第2页共5页工前本桥编制了详尽的施工组织设计、施工计划及与相关配合单位的施工安全配合协议，并在规定时间内经青藏铁路公司主管部门及相关配合单位审批后方准许开工。由于本桥为既有线施工，在施工过程中均严格按照上述规范、标准组织施工，并设置了既有线施工防护设施及防护人员，满足了“三人”（施工负责人、施工安全包保人、安全质量监督人）、“五簿”（施工计划、安全生产指导簿、安全措施、施工日志、质量回检记录簿）的要求。3．技术措施3.1桩机施工方式的选择那曲物流中心地处海拔4500米以上的青藏高原，高寒缺氧，地下水丰富，便梁支护桩设计桩长12米，不适合人工挖孔成桩，故选用旋挖钻机成孔。原计划2008年10月1日前完成四根便梁支护桩施工，但因9月底连续大雪，无法施工，本桥于2008年9月30日及10月1日利用每天封锁线路4小时时间完成了大里程方向线路右侧两根便梁支护桩的施工，于2008年11月24日及25日利用每天封锁线路4小时时间完成了大里程方向线路左侧两根便梁支护桩的施工。在便梁支护桩成孔时，约5米深度以下存在2米厚片石层，圆筒式旋挖钻头无法继续成孔，则采用螺旋式钻头破碎片石，同时制作护笼，人工入笼下井清理片石，方得以继续成孔达到设计桩长。在桩基施工中需考虑青藏线的寒冷天气下，机械容易出现故障，则必须提前预热；各种传动机构及索具均须在天窗点前进行数次试验，确保润滑系统的正常工作。因冻土原因，天窗点内无法完成桩施工，可第一天钻第3页共5页孔并回填桩孔，在第二天重新钻孔并浇筑桩混凝土。为防止意外情况，所有钻机、吊车、气焊、混凝土运输及浇筑设备均预备两套。3.2架梁及开挖2009年3月20日至3月24日，本桥利用每天四小时的线路封锁时间，完成了砼轨枕换钢枕（共87根）工作，利用3月25日至26日每天四小时的线路封锁时间完成了16+24+16D型钢梁的架设，3月27日至4月1日完成了路基土方开挖及滑板预制。钢梁均采用施工轨道车运输，并用50吨吊车就位。便梁架设成功后，先将枕底道碴掏空5cm，列车通过后进行沉降观测。判断线路安全后，在两桩中间开始挖土，逐步向两侧开挖工作面。由于3月份正值那曲地区冻土施工期，路基土异常坚硬，单纯依靠挖掘机无法开挖，故采取挖掘机风镐凿土，配合挖掘机开挖的方案进行开挖。3.3顶进过程由于本桥为大开挖结合空顶方案，故在滑板强度满足桥身自重及摩擦力要求后，便于4月2日组织顶进施工。本桥选用QYS320型行程1200mm及700mm千斤顶。顶进前首先在滑板、桥身、24米D型梁上分别测放顶进控制中线及就位线，以保证箱形桥顶进过程中及就位后的位置准确，并检查了后背墙、千斤顶、传力柱等顶进设备的工作状况是否良好后，其次在滑板上涂刷石蜡，最后安放千斤顶，为保证箱身砼不被破坏，在千斤顶与箱身接触位置放置了橡胶垫。顶进开始时，检查调试液压顶进系统仪表、顶力传递均正常后，在统一口令指挥下，同时启动千斤顶，达到千斤顶行程后，关闭千斤顶油路控制阀和电源，记录油压、行程等数据。第4页共5页桥身顶进施工中，每个顶进行程结束后，及时进行中线和高程的测控，一旦发现中线或高程出现偏差，立即采取相应的技术措施进行纠偏。控制桥身的“抬头”或“扎头”。利用调整千斤顶顶窝的位置和台数，使两侧顶力不等而产生反向力矩来实现中线纠偏。每次开顶前及交接班时都应检查油泵等液压系统有无故障，后背有无变形等情况。顶进过程中密切观察传力柱和压力表针的变化情况，如发现传力柱有弯曲，拱起等变形或压力表针的读数突然增大的情况，要立即停止顶进，回油松顶查明原因。传力柱用吊车吊装，安装应保证足够的稳定性及良好的传力性能。混凝土传力柱（450*400*4000mm）纵向连接采用在节点位置焊接方法，横向连接采用钢筋焊于纵向连接节点上。钢制传力柱连接采用定型横撑连接。顶进过程证明，混凝土传力柱接触面较大，刚度较高，优于钢制传力柱。顶进滑道示意图：拉萨格尔木工作坑平面图框架桥工作坑侧面图预制框架砼后背墙后背土钢筋砼分配梁钢筋砼滑板砼抗滑槽框架桥工作坑正面图石蜡钢筋砼滑板砼抗滑槽说明:1、本图未注明单位尺寸以米计；2、框架边抗滑槽处设导向墩。1.20砼钻孔桩，桩长12，钢筋布置与线路加固拄桩同。既有线路中心线.4.8.4.8路基坡脚预制框架.2.8.0钢筋砼分配梁钻孔桩，桩长12砼后背墙.0.5钢筋砼滑板本桥于4月2日利用四台700mm行程千斤顶完成顶进6米，4月3日利用两台1000mm行程千斤顶顶进20米，箱身到达设计要求位置。4．结论第5页共5页本框架桥为青藏铁路格拉段第一座下穿既有线桥涵，克服了青藏线特有的高原缺氧、高寒、富水的地理气候条件，且既有路基存在片石层，新建工程需要进行基底换填，具有一定的代表性。青藏铁路格拉段环境特殊，人员、机械的效率均大幅降低，只有做好充分的准备方可保证天窗点内的施工顺利进行。要充分考虑既有青藏线路基与内地路基的区别，根据既有线的状况合理选择施工方法。