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“纵连横抬”线路加固体系在铁路顶进桥涵施工中的应用

巩法聪 张帅
  
安家(建筑与工程)
2020年30期
山东济铁工程建设集团有限公司

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一、“纵连横抬”线路加固体系介绍

所谓“纵连横抬”线路加固体系,是指X70型连续梁加横抬梁组合线路加固体系。以菏泽市G327下穿京九铁路立交桥工程为例,该工程主体桥涵为(5-13-13-5)m连体式框架桥,于京九线577km548.66m处下穿京九铁路。工程铁路线路纵向上下行均采用X70型连续梁加固线路,每股使用7架12米便梁等强度连接而成总长84米的连续梁;桥涵顶进过程中,横向采用(400*400)H型钢横抬梁与连续梁使用螺栓连接,加之于线路两侧的施工两排作为横抬梁支点的支撑桩及抗移桩、防护桩,共同组成“纵连横抬”线路加固体系。

二、“纵连横抬”线路加固体系施工方法与步骤

“纵连横抬”线路加固体系施工步骤入下:

第一步:架设X70型连续梁。

首先将既有砼枕按钢横梁穿入的要求进行方正、抽除,扒除枕盒道碴,然后穿钢枕,钢枕采用制式枕梁(长396cm),间距为60cm,配备钢轨扣件用以控制轨距和线路方向,使线路与连续梁形成一体。钢枕穿入后做好与钢轨之间的绝缘措施。穿入钢横梁时要注意间距,保证穿入后对准主梁连接板;之后进行便梁组装,纵梁就位后,依次连接钢枕、纵梁间腹板、纵梁上拼接板连接。纵梁与纵梁的连接、纵梁与枕梁的联结均采用10.9s级M22精制螺栓;钢轨扣件在枕梁上固定采用弓形扣件顶压。组装完成后,整修线路,检查连续梁各部尺寸,若在曲线地段,需重点注意连续梁首尾两端及中部禁止超限。

第二步:小导管注浆加固路基土体。

为防止桥涵顶进过程中路基土体塌方及钻孔桩施工过程中出现塌孔,根据路基土体情况试验确定小导管注浆的压力、水灰比及注浆量,注意防止路基因注浆压力过大而凸起。

第三步:钻孔桩施工。

钻孔桩包括支撑桩、抗移桩、路基防护桩,以菏泽市G327立交桥工程为例,该工程钻孔桩共计70颗,桩径均为φ1.25m,其中防护桩14根,桩长长18m,抗移桩11根,桩长20m,支撑桩45根,桩长20米。钻孔桩施工过程中宜采用正循环钻机,以尽可能避免出现塌孔。钻孔桩施工完成后,进行冠梁施工,并在冠梁内预埋钢板。

第四步:穿横抬梁。

横抬梁采用H型钢(400x400),间距为1.2m,布置于连续梁的两钢横梁之间,横抬梁施工时应“隔二穿一”确保路基稳定,纵梁端部应设一至两道横抬梁,防止纵梁悬挑,穿完横抬梁及时补充道砟,确保路基稳定。并调整支点,使连续梁受力。横抬梁与连续梁纵梁采用螺栓连接,并在中间加设钢垫板。

若在曲线地段四股纵梁高低不同时,横抬梁与纵梁之间视情况调整钢垫板厚度。横抬梁底焊接于冠梁钢板上或在冠梁顶预埋螺栓,使其与横抬梁连接牢固。为确保线路加固体系的稳定,纵梁接头处及桥外台后加固范围内设置双横抬梁。

整个线路加固体系,纵梁与钢枕、纵梁与横抬梁间均采用螺栓连接,确保线路的刚度、体系的完整性,线路加固期间对线路加强检查,及时消除螺栓的松动、纵梁的位移。

至此,“纵连横抬”线路加固体系完成。

3 “纵连横抬”线路加固体系的优势

顶进桥涵工程施工中,“纵连横抬”线路加固体系相较于常规D型梁加固线路,具有十分明显的优势。

第一,使用“纵连横抬”线路加固体系,可以满足更大宽度的框架桥顶进施工要求,尤其是在连体桥方面,该种线路加固体系由于具有连续梁的优势,可以使现有大部分桥涵不再受便梁跨度的限制,因而可以将分体式桥涵优化为连体式桥涵进行顶进施工;

第二,使用“纵连横抬”线路加固体系,可以极大地缩短施工慢行时间,降低对铁路运输的影响。以四孔桥涵为例,传统D型梁加固线路,至少需分三步进行,第一步,架设D型梁,施工线路下支撑桩,第二步,纵移施工便梁,顶进边孔和异侧中孔,第三步,纵移施工便梁,顶进剩余边孔与中孔;而“纵连横抬”线路加固体系,由于连续梁只需架设一次,就可满足框架桥顶进的便梁跨度要求,而不需要便梁纵移等施工步骤,并且可以使桥涵优化为连体式桥涵,因而只需在架设好连续梁后施工线路两侧钻孔桩,之后便可穿横抬梁顶进框架桥,大大缩短便梁施工时间与桥涵顶进时间,进而缩短慢行时间。

第三,缩短施工工期。由于连续梁的使用,框架桥不再受便梁跨度限制,因而可将分体式框架桥优化为连体式框架桥,理论上可将桥涵预制时间缩短至原所需时间的一半,并且顶进过程不必再分两阶段顶进,进而缩短顶进时间,因以上两点,就可大大缩短施工工期。

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