框构顶进施工技术

1. 适用范围

适用保证机动车输和行人及非机动车通行的公路或城市道路与火车平面交叉时的下穿框构，或改道和在既有铁路线下增设的通道，须保持火车仍在原地面行驶，运输不能中断，从而降低汽车行驶道路路面标高，框构净空保证车辆通过的最小高度。

2.作业准备

2 . 1 技术准备

2.1.1 拟定好铁路线路的架空设计加固方案，架空设计应符合报业主和上级部门评审，并准备好线路架空加固施工主要器材及材料需求计划。

2.1.2 根据顶进涵的平面位置、结构尺寸和设计标高，用经纬仪和水准仪在实地放出标志桩或石灰等画出标志线。

2 . 2 场地准备

2.2.1 对地下管线进行探查，拆除障碍构筑物。

2.2.1 做好周边防排水设施，规划好堆料区域，有占用地方道路的则进行改道。

3.技术要求

3 . 1 线路架空

线路架空有专项设计方案，并符合《改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》（铁建设 [2008]14号）7.2.6条规定和《 铁路桥涵地和基础设计规范》（ TB10002.5）相关规定。

3 . 2 油压千斤顶的配备

根据框构顶进、顶力计算，采用最大的顶力值，配备千斤顶的吨位和台数，千斤顶的平面布置应根据均匀和便于操作维修来考虑。

  3 . 3 框构顶进的接长杆安装

框构顶进长度不能一次到位时，必须利用接长杆传递顶力。接长杆分混疑土管和钢管钢构件均可。但其必须满足相应承受千斤顶的顶力，必须有足够的强度和相应的刚度。随着框构顶进长度伸长，逐步将接长杆接长，两节之间用钢梁过渡可以增加稳定性，可免除由于两接长杆不在同一轴线上产生的偏心受力。

3 . 4 滑板制作

3.3.l  滑板必须具有足够强度，防止框构顶进拉断滑板使框构顶进造成困难。

3.3.2  滑板表面涂上润滑剂，一般可用粗制黄色石腊涂刷表面。

3.3.2  计算框构顶进阻力。   

一般框构顶进总阻力 (以汽车大车下立交为例的计算公式) 按下式计算：

P--框构顶进最大顶力 。

N ₁ --框构顶上荷重(包括线路加固材料等) 。

f ₁ --框构顶部间摩阻系数 。

N ₂ --框构自重 。

f ₂ --框构顶出滑板后与土地摩阻系数

E--框构两侧土压力 。

f ₃ --框构侧面摩阻系数 。

R--框构刃脚正面土体阻力 。

A--框构刃脚正面积 。

K--综合系数一般采用1.2 。

根据计算最大阻力计算出千斤顶吨位台数，并配备相应的接长杆。

4.施工重 点

4 . 1 工艺流程

主要做法是在既有铁路线上架空加固线路，在工作基坑内现浇制作滑板，在滑板上面预制顶进框构，同时修筑后背，安装顶进设备，然后借助于后背的反作用力，利用油压千斤顶顶动框构向前挺进，到达设计的位置。最后在框构前后两端连接引道。

4 . 2 操作要点

4 . 2 .1   架空加固线路 ( 见图 2)

采用 D型便梁架空线路,其 安装程序及施工方法如下 :

（ 1 ） 测量定位。将便梁的安装位置放线定位，并设置水准点。需要封锁线路时，利用天窗点调整既有枕木间距，并做好线路应力放散。

 

图1    钢便梁 架空 加固 线路示意 图

（ 2 ） 纵梁就位。按计划位置，先将一片纵梁就位，另一片纵梁垫高出既有枕木面 0.2m左右，以便抽换枕木，待纵梁垫稳撑牢后，安装联结板及牛腿。

（ 3 ） 抽换枕木。安装横梁的位置应与既有枕木位置一致，抽换既有枕木按工务规则要求 “六抽一”，由纵梁两端向中心排列抽换，抽一根既有枕木，塞一根横梁，其中在一根钢轨下垫大块绝缘胶板，防止轨道电路短路，影响信号及行车。塞入横梁时要对准主梁联结板并定位，同时垫好橡胶垫，上好扣件。

（ 4 ）为增加长钢轨的横向稳定，要在横梁上安装挡砟板，并捣固道床。

（ 5 ）将垫高的一片纵梁降落就位，并联结纵横梁。

（ 6 ）逐段扒除道砟，安装斜杆和所有联结系统，组装过程中，联结板及牛腿上的螺栓孔应上满螺栓，并上好弹簧垫圈。

4 . 2 . 2 基坑开挖

（ 1） 框构在工作基坑内进行制作，所以必须先挖好工作基坑，工作基坑的开控尺寸，除考虑预预制框构的平面尺寸外，还应考虑后背大小和预留一定的操作空间。

（ 2） 基坑土方的开挖一般可以采用人工或机械辅以人工开挖，人工进行边坡修正，一直开挖到基坑设计要求。

（ 3）开挖时一般采用施放 土体边坡开挖土方，遇到开挖深度较大或者地质较软弱时，也可采用钢板桩作围护。

（ 4）遇到有地下水的工作坑时就 辅以抽水或井点降水的方法开挖基坑。

4 . 2 . 3 滑板制作 （如图 3）

（ 1） 滑板的作用，是在基坑开挖到设计要求时进行滑板制作，框构在滑板上进行预制，然后利用油压千斤顶的顶进使框构在滑板上滑行，逐渐进入前方土体。

（ 2） 滑板须承受框构自重和框构顶进时克服滑板与框构间摩阻力而产生的拉力，因此必须有足够的拉力强度。滑板厚度则根据顶进涵的大小决定，一般较大的顶进涵不小于 20cm。

（ 3） 为了尽量减小框构与滑板产生的摩阻力，所以表面必须满足一定的平整度要求，在滑板表面设置隔离润滑层并涂上润滑剂。

图2   滑板结构示意

4 . 2 . 4 框构制作

框构是钢筋混凝土箱形结构，可以依照设计要求分层、分段进行制作，并留出施工需要预留孔洞和埋设预埋件，便于施工。

4 . 2 . 5 后 背 制作 （如图 4）

（ 1） 根据框构顶进所需最大的顶力来设计后背。后背须承受框构顶进最大顶力和一定的变形量，以此进行设计后背的强度和刚度。

（ 2） 一般后背的后座力是利用土体的被动土压力抵消后靠的后反力来设计后背。

（ 3） 必要时，为了满足后背的足够稳定，可以加高后面的土体高度以增加在后靠的被动土压力。

图3   后背制作示意

4 . 2 . 6 框构顶进

（ 1 ）顶进前应降低地下水，顶进方向提前控制，在开挖正面土体过程中应注意及时纠偏，纠偏时就通过不对称开挖土和调整顶力循序纠正，不宜强行纠偏。

（ 2 ）顶进过程预防扎头，当出现扎头时通过欠挖和铺垫混凝土块等措施预防，当扎头严重时，应待就位后在线路架空未拆除情况下进行抬高整治，整治抬头有影响到架空线路要进行观察，并作出列车慢行标志。

（ 3 ）开动油压千斤顶宜缓慢进行，顶程快走完时缩回千斤顶，安装接长杆（顶铁），以此反复循环顶进，直到框构到达设计位置。

4 . 2 . 6 收尾工作

（ 1 ）框构顶进到达设计位置和标高后，拆除千斤顶和接长杆（顶铁）。

（ 2 ）顶进框构顶板上火车轨道作整道调正，加固路基，拆除架空线路便梁等各项工作。

（ 3 ）顶进框构前后端引道施工，道路为混凝土路面则浇筑道面，使之与框构连接贯通。

（ 4 ）顶进框构其他配套附属施工。

4 . 2 . 7   施工 注意事项

（ 1） 设置导向墩。框构在滑板上顶进，两侧无土的约束导向，方向很难控制，因此须设置导向墩进行导向控制，框构顶进中，左右平面移动。一般在框构两侧各设置四只导向墩，使框构在滑板顶进保持平面正确位置。导向墩是钢筋混凝土结构，钢筋与地板连结。

（ 2） 框构顶进必须严格控制正面和两侧的挖土量和挖土顺序，严禁地板以下土体超挖和欠挖，防止框构叩头和抬头。当需要用挖土来纠偏或整治扎头时，必须依照上级和技术要求进行。

（ 3） 设置中继间。如果框构顶进阻力过大，使后靠设计，千斤顶备置均有困难和框构一次浇筑时现场有条件限制，可以将框构沿长度方向分成若干段，在每段连接处，设置中继间，安放千斤顶形成中间接力形式，可以减少后靠推力而使框构分段逐段顶进（见图4 ） 。

图4   设置中继间示意

（ 4） 顶进顺序：

若为单节涵时，当顶进前方挖土完成一个顶程后，在空挡处放入一接长杆（顶铁）继续顶进，如此循环直到框构顶到设计位置。若是多节涵身则按设置中继间操作，先顶 1号框构，再顶2号框构，后顶3号框构，如此循环顶进到一定长度安装接长杆 （顶铁），直至将框构顶到设计位置。

5.质量控制

5 .1    质量标准

5.1.1《改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》（铁建设[2008]14号）。

5.1.2《 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（ TZ 203- 2008 ）。

5.1.3《 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设 [2005]160号）。

5.1.4《 铁路桥涵地和基础设计规范》（ TB10002.5） 5 . 2  质量控制

5.2.1 框构制作：混凝土工程除符合《钢筋混凝土施工及验收规范》还应符合设计上的特

殊要求。

5.2.2 框构顶进：建成后的框构轴线及高程，应符合设计和使用要求。

5.2.3 顶进作业期间应对 架空线路 进行沉降观测 ， 顶进作业一旦开始应连续施工。人工开挖土方可按千斤顶有效行程掘进，不得超出刃角，开挖面，坡度宜控制在 1 ： 0.5 。

5.2. 4 顶进框构施工初期， 应 采用在涵箱两侧与导向墩之间打钢楔的方法，控制调整中心偏差，还应及时调整轴线两侧的顶力。

6. 安全

应遵照国家颁发的《建筑安装工程安全技术规程》和行业或当地颁发的有关安全规定执行，并在岗前结合相关 安全规则和 有关规定进行 学习教育，具体贯彻 落实以下安全注意事项 ：

6.1  框构接长杆吊运，及起吊重物时下面严禁站人。

6.2  框构顶进时，接长杆上面严禁站人，防止接长杆弹出伤人。

6.3  框构正面土体挖除，严禁从下往上开挖，防止土体下塌伤人。

6.4  框构顶入到铁路线下时，遇有列车通过应暂停顶进。

6.5 现场有安全标志，危险地区必须悬挂 “危险”或“禁止通行”等标志，夜间设红灯示警。

6.6 加强电器设备管理，防止触电事故。

6.7 便梁使用过程中应注意：一是牛腿及联结板上全部螺栓同时上紧，弹簧垫圈置于螺母与平垫圈之间；二是在使用过程中，随时检查，及时上紧松动的螺栓；斜杆不得漏装，钢轨接头调整在横梁上；三是钢轨绝缘垫板采用氯丁橡胶特制的斜垫板，厚度为 20mm，不得随意代替 ；四是线路加固范围外左右 10m内需加护轨， 并对列车限速。

7.环保及文明施工

7.1  挖基坑时 按规定处理弃土，不污染环境。在施工过程中，始终保持现场整齐干净，清除所有多余的材料、设备和垃圾，拆除不再需要的临时设施，做好文明施工。

7.2 做好当地水系、植被的保护工作，在施工时对路基边坡及时进行防护与植被绿化，施工车辆不得越界行驶，以免碾坏植被、庄稼、乡村道路等。

7.3 施工现场必须做到挂牌施工、管理人员佩卡上岗，各种材料堆码整齐，生活设施整洁文明；工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想教育工作。

7.5 材料仓库用砖砌或拼装结构，进场材料进行分类堆放，并按照有关文件要求进行标识。工地一切材料和设备不得长期堆放在露天，应及时覆盖或搬运至室内，保证施工现场道路畅通，场地整洁。施工机具统一在确定场所内摆放，并用标识牌标明每一类施工机具摆放地点。

7.6 生产区、生活区各人行道路、运输便道两侧安装照明路灯，各交叉路口安装指示牌。各作业工点根据施工需要配足照明设施。

版权归原作者所有，如有侵权请联系删除