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淺談框架橋涵頂進下穿鐵路施工

文檔作者：裴麗娜文檔來源：江西交通職業(yè)技術(shù)學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年10月14日
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淺談框架橋涵頂進下穿鐵路施工
■裴麗娜　■江西交通職業(yè)技術(shù)學院，江西　南昌?。常常埃埃?３
摘　要：隨著鐵路的不斷提速和城鄉(xiāng)交通建設(shè)的發(fā)展，愈來愈多的鐵路平交道口
正在被采用頂進法施工的框架立交橋所替代，框架橋頂進下穿既有鐵
路，框架橋箱體可先行預制，待鐵路線路加固后再頂入就位。該技術(shù)具
有施工工期短，不中斷既有鐵路行車等特點。
關(guān)鍵詞：框架橋涵　頂進　下穿鐵路　施工
在正在運營的鐵路線上，不少地方需要增建橋涵，主要表現(xiàn)在：由
于交通安全和車流暢通要求的不斷提高，導致有些鐵路和道路原有的
平交道口不能適應這種發(fā)展的需要；因為實際情況需要改造為立體交
叉；有些車站因客運量增大需要增加地道；有些江南水網(wǎng)地區(qū)要求增建
穿越鐵路的通航橋涵；在處理舊線既有橋涵冰害時，要求擴建或增設(shè)新
橋涵。
這種在運輸繁忙的營業(yè)線上進行增設(shè)橋涵的工程，常用的施工方
法有：先修筑便線便橋維持通車，再在已有線路擬定橋位處開挖路基再
建橋；使交通中斷一定時間，在擬定橋位處開挖路基再建橋；使用施工
便梁承托既有線路軌道以保持通車，然后開挖路基再建橋；先修建橋梁
墩臺，待橋梁墩臺建成后裝入主梁，最后挖除橋下土方；采用箱型橋臺，
頂入路基，再架梁，最后開挖橋下土方；限制所有通過車輛的行駛速度，
同時直接頂進橋涵。在以上所說的各種方法中，近年來國內(nèi)大中型立
交工程常用頂入法施工。
１ 　頂進施工的優(yōu)點及發(fā)展
１ ．１ 　主要優(yōu)點
框架橋涵架空線路頂進施工法，其主要施工程序如下圖所示。主
要工序包括工作坑施工、框架橋涵預制、線路加固及開挖頂進４ 部分，
頂進施工法具有占地拆遷少，對車輛干擾小，施工進度快，質(zhì)量好等優(yōu)
點。
１ ．２　發(fā)展狀況
頂入法施工近年來在國內(nèi)外得到較快的發(fā)展，為提高和改進箱形
框架頂進的施工技術(shù)，許多國家做了實驗和研究工作，積累了豐富經(jīng)
驗，取得了明顯的效果。施工技術(shù)主要有以下幾項：
１ ．２．１ 　路基鉆孔
采用牽引法或者頂拉法施工的共同點是需要在路基中鉆出水平空
洞，目的是便于穿引鋼纜。這種鉆孔需要的水平鉆機或挖洞機，孔徑有
大到１ ６０ｍｍ 的，有的用壓縮空氣驅(qū)動，在沙礫層中每分鐘可鉆進一米，
精確度較好，其中日本生產(chǎn)的水平鉆機，有的能鉆３００ｍｍ 直徑的纜孔，
孔長可達４７．５ｍ。
１ ．２．２　方向控制
西德采用“控向切削環(huán)”來控制方向，主要通過控制切進距離來實
現(xiàn)，在切削環(huán)的上下左右四點安裝螺桿，并能調(diào)整方向偏角達５°，螺桿
如改為液壓千斤頂，效果更好。美國的切削環(huán)頂?shù)變牲c安裝雙向千斤
頂，以矯正“抬頭”或“扎頭”環(huán)的左側(cè)安裝鉸，右側(cè)安裝螺桿，通過手工
操作來矯正左右偏差。我國廣州鐵路局基建處第一工程段在廣深線某
地道工程中曾采用極光向?qū)ё詣蛹m偏。
１ ．２．３　減少推頂阻力
（１ ）由于既有線路基經(jīng)久壓實，采用在結(jié)構(gòu)物前端安裝稍大于結(jié)
構(gòu)物外徑的鋼刃角，減少結(jié)構(gòu)物四壁的阻力。
（２）設(shè)置中繼頂推裝置，將長頂程化為短頂程，從而減少阻力。美
國曾創(chuàng)造了“蚯蚓式”頂管法，主要是插入中繼頂推管段，接力頂進。
（３）向四壁壓注膨潤土泥漿，使其形成一個具有承載力的外殼，頂
進時管身在泥漿中浮動。根據(jù)西德經(jīng)驗，這種方法可減少表面阻力
５０％左右。在我國，實踐證明，使用觸變泥漿頂管，其頂力只有一般頂
管法的四分之一至六分之一，從而解決了深覆土頂管時頂力過大的困
難。
（４）運用氣墊技術(shù)。在箱型結(jié)構(gòu)底部安裝氣墊裙，壓入壓縮空氣，
托起結(jié)構(gòu)。同時在結(jié)構(gòu)前端以及路基入口處安裝密封圈，向側(cè)壁壓注
空氣以減少摩擦力。我國經(jīng)過不斷改進設(shè)計和工藝設(shè)備，已取得顯著
進展，起動阻力系數(shù)已降至０．２８９ 左右（不用氣墊時為０．８），入土后最
大頂力系數(shù)降低到０．３９ ～０．７７ 左右（不用氣墊時為１ ．２ ～１ ．４）。
通過大量工程實踐，我國頂進橋涵的施工工藝進步表現(xiàn)在：頂進箱
涵的尺寸由小到大；頂進箱涵的孔數(shù)由單孔、雙孔、三孔到四孔連續(xù)框
架；頂進過程由橫向分解頂進、縱向分節(jié)頂進到四孔連續(xù)框架整體頂
進；箱涵頂部覆蓋土厚度逐漸由厚到薄，甚至于可以做到完全架空頂
進；箱涵軸線與鐵路的交角由正交發(fā)展到斜交；頂進的材料（如鋼結(jié)
構(gòu)、圓涵、整體拱涵等）多樣化等。
２　如何選擇施工方法
頂進橋涵的施工方法主要有一次頂入法、對頂法、中繼間法、對拉
法、解體頂進法、開槽頂入法、斜交橋涵頂進、多箱分次頂進、在厚覆土
內(nèi)頂進、拉頂法、牽引法。其共同點是先在橋址路基一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置工
作坑，坑底修筑底板，在底板上預制鋼筋混凝土箱身，在箱身前端兩側(cè)
墻及底板安設(shè)刃腳。其相異之處是在箱身尾部適當?shù)奈恢眯拗蟊常?
以抗衡頂進反力，亦有利用路基或箱身自重，將箱身頂入路基，頂進時，
隨箱身前端的刃腳嵌入路基不斷挖出土方，隨頂隨挖直至箱身全部就
位為止。
在選擇方法之前，首先應充分調(diào)查：工程所在地的地形、地貌、地質(zhì)
以及水文情況；工程所在地是否有建筑物需要拆遷；鐵路路基以及工作
坑中是否埋置了管路、電纜或者其他障礙物，如果有，它們的位置、結(jié)構(gòu)
以及使用狀況如何；施工場地、交通運輸情況，工程所在地供水、供電等
情況；工程現(xiàn)場如果有平交道，平交道的交通情況以及鐵路運行情況；
工程所在地周圍的地面排水情況。
根據(jù)以上各方面的調(diào)查結(jié)果，結(jié)合實際需要頂進的結(jié)構(gòu)形式、尺
寸、施工技術(shù)條件、機具設(shè)備能力等各方面的綜合研究，經(jīng)過技術(shù)和技
術(shù)經(jīng)濟比較后，最后選擇適合的施工方法。
３　結(jié)束語
隨著鐵路的不斷提速和城鄉(xiāng)交通建設(shè)的發(fā)展，在運輸繁忙、路基已
經(jīng)基本穩(wěn)定的條件下，愈來愈多的鐵路平交道口正在被采用頂進法施
工的框架立交橋所替代，鑒于其優(yōu)點和技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，頂進法
施工已經(jīng)被越來越多的工程所采用。（下轉(zhuǎn)第１ ７６ 頁）
·１ ７２·
２０１ ４ 年第８ 期（總第１ ３７ 期）　　　　　　　　　　　　　　江西建材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　交通工程
３．３．１ 　預應力鋼筋混凝土施工控制
控制預應力鋼筋混凝土時，需要注意鋼筋混凝土埋入土中前曲線
形狀是否正常，并且保證其張拉應力符合規(guī)范。在進行預應力施工時，
要注重密封工作。施工過程中，對用水量需要進行嚴格控制，防止水泥
漿出現(xiàn)流動性下降的情況發(fā)生。必須完全使用完拌好的漿體才能加入
新的料。保護好預應力鋼筋，不能將其作為搭接鋼筋對其進行焊接。
３．３．２　高性能混凝土施工控制
在設(shè)計連續(xù)剛構(gòu)橋梁之前，就必須充分了解高性能混凝土結(jié)構(gòu)的
各項性能與指標，為連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工完成后提供數(shù)據(jù)參照。在橋梁
施工過程中，對高性能混凝土的鋼筋進行保護時，可以采用變形而多面
的方式。在保護措施中，墊塊的強度以及抗?jié)B性能的指標需要高于高
性能混凝土的參數(shù)指標。施工完成后，需要對混凝土進行保護，在混凝
土表面做好保濕與保溫措施，采用低溫蒸氣養(yǎng)護的方法進行高性能混
凝土的養(yǎng)護工作。在混凝土完全凝固之后，需要對其進行灑水保持其
濕潤度，防止其出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。
４　結(jié)束語
施工控制能對設(shè)計起到補充作用，指導連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工現(xiàn)場的
施工，同時還能解決連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工過程中出現(xiàn)的問題，在橋梁施工
過程中起著重要的作用。因此在進行連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工過程中，要充
分重視施工控制的作用，做好施工控制工作，保證連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工的
質(zhì)量。
參考文獻
［１ ］羅云豐．大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制關(guān)鍵問題分析與研究［Ｊ］．
城市建設(shè)理論研究（電子版），２０１ ３（１ ６）．
［２］李貴珍．連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制［Ｊ］．城市建設(shè)理論研究（電子版），
２０１ ３（２２）．
［３］王順恩．小議連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制［Ｊ］．城市建設(shè)理論研究（電子
版），２０１ ２（１ ６）．
［４］王永科．大跨徑連續(xù)剛構(gòu)施工控制技術(shù)研究［Ｊ］．城市建設(shè)理論研
究（電子版），２０１ ２（３４）．
［５］呂巖松．淺談大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制［Ｊ］．黑龍江交通科技，
２０１ ２（７）
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
．
（上接第１ ７１ 頁）
３．３　進行有效夯實工作
進行夯實，必須用技術(shù)較高的夯實機，將８ ～４０ 噸位的夯錘吊到６
～２５ 米的高度，使其自由下落，將地基進行有效的沖擊夯實，使土層和
內(nèi)部的空隙能夠不斷結(jié)合，防止氣體、水的溢出，使路基能夠達到結(jié)實
緊密，加強其地基的承載能力，使路基的土粒更加緊湊，保證路基的結(jié)
實程度能夠達到最好水平。
４　結(jié)束語
綜上所述，公路工程路基路面壓實施工技術(shù)的好壞直接決定著公
路路面的質(zhì)量，提高公路工程路基路面壓實施工技術(shù)的水平，有利于增
加公路的使用壽命?；诖耍肥┕ぜ夹g(shù)人員在施工過程中，必須嚴
格按照壓實施工的標準和要求進行操作，確保整個公路工程的質(zhì)量，才
能為公路建設(shè)做出一定的貢獻。
參考文獻
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科技，２００８，（０２）．
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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
．
（上接第１ ７２ 頁）
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［２］喻天金，刑培琦，劉潔林．中繼間頂進大跨度鐵路立交橋施工技術(shù)
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［３］杜守繼，陳娟，朱建棟．下穿鐵路的地道結(jié)構(gòu)頂進過程的數(shù)值模擬
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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
２００８．
（上接第１ ７３ 頁）表現(xiàn)出來的優(yōu)越性，在我國的橋梁建設(shè)中逐漸開始發(fā)
揮巨大作用，為拱橋的施工技術(shù)發(fā)展提供了新的方向。鋼筋混凝土拱
橋懸臂澆筑技術(shù)在實踐中積累起來的寶貴經(jīng)驗必將為以后的工程項目
提供有價值的信息參考。
參考文獻
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［２］陳寶春，葉琳．我國混凝土拱橋現(xiàn)狀調(diào)查和發(fā)展方向分析［Ｊ］．中外
公路，２００８．２８（２）：８９ －９６．
［３］劉建軍．大跨徑懸澆拱橋設(shè)計與施工［Ｊ］．交通科技．２０１ ２（１ ０）．
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［Ｄ］．西南交通大學，
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
２００８．
（上接第１ ７４ 頁）質(zhì)量、減少施工成本。所以，鋼纖維混凝土應該被廣泛
采用，并逐步取代傳統(tǒng)混凝土。而在具體實踐中，一定還能夠探索出更
加符合路橋施工要求的新材料、新技術(shù)，為路橋工程更好更快發(fā)展助
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參考文獻
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·１ ７６·

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