摘要:多股道、長頂程框架橋在頂進施工中不中斷線路運行，線路的安全是重要環節，結合南寧市北大路鐵路立交橋頂進的施工經驗，簡要介紹多股道、長頂進框架頂進的施工方法。

　　關鍵詞:多股道框架頂進 挖孔樁 線路加固 施工 安全

　　Abstract: many lanes, long process framework in the bridge in jacking construction no break in line operation, the security is an important link in line, combined with the north road nanning city railway construction experience in jacking bridge, this paper briefly introduces many lanes, long into the frame of the top in jacking construction methods.

　　Keywords: many lanes framework into dig-hole pile top line strengthening construction safety

　　一、工程慨況：

　　南寧市北大路鐵路立交橋改造工程屬南寧市舒緩交通工程建設項目之一。在既有框架兩側各增加一孔框架。剛架地道處下穿湘桂線、牽出線、出庫線、貨運線、安全線，段管線，線上有接觸高壓電網、通信信號、光電纜、紅外線測電纜、水、電管道、鐵通光電纜等。頂進穿越6股道，框架凈跨為10.5m，內凈空為6.5m。頂進長度40米，最大頂力2800t。線路加固及頂進期間列車慢行限速35km/h，鐵路運輸繁忙、干擾嚴重，施工必須保證不能中斷鐵路運輸，而且工期要求緊。

　　二、施工：

　　（一）方案選定

　　以往施工方法：①采用吊軌橫梁法進行線路加固；②吊軌縱橫梁法進行線路加固。但由于框架凈跨較大，且為多股道，頂進長度近40米，若單純采用以上任一種方法進行線路加固頂進，無法保證頂進過程中鄰近股道路基下沉、塌方的可能而改變線路平面線路給運行帶來的危害，無法保證鐵路運行的安全。通過分析比較采用股道間設臨時孔樁支點結合吊軌縱橫梁法進行線路加固頂進施工。

　　（二）方案檢算

　　1．挖孔樁檢算

　　（1）設計樁承載力：

　　工字鋼及吊軌梁重G=300KN；按單個機車軸重G=250KN

　　單樁承受外力：N=(300+250)/2=275KN

　　（2）樁身強度檢算

　　樁徑按125cm設計，砼強度按C20設計，強度檢算：

　　σ=N/A=275/(1.25×1.25×3.14/4)=224KPa<20000KPa.

　　（3）單樁承載力：

　　根據《鐵路橋涵地基與基礎設計規范》TB10002.5-2005的6.2.2-2式計算：

　　[P]=U∑fili/2+m0A[σ]=3.925×12×10/2+1.0×1.226×895=1333kN

　　U-樁周長，樁徑為1.25m，則U=1.25×3.14=3.925m；

　　fi--樁周土摩阻力，按軟土，取fi=12kPa；li-軟土土層厚度，取li=10m；m0-樁底支承力折減系數，挖孔樁取m0=1.0；

　　A-樁底支承面積，孔徑1.25m，A=1.25×1.25×3.14/4=1.226m2；

　　[σ]-樁底地基土的容許承載力；根據《鐵路橋涵地基與基礎設計規范》TB10002.5-2005的6.2.2-2式計算：

　　[σ]=σ0+k2γ2(4d-3)+k2/r2(h-4d)=400+5×18×(5-3)+2.5×18×（12.0-5）=895kPa；

　　其中：σ0-地基基本承載力，中密圓礫土取σ0=400kPa；

　　k2-持力層修正系數，取k2=5   k2/=持力層修正系數，取k2的5/2=2.5

　　γ2-基底以上土的天然容重，綜合γ2=18kN/m3；d-樁徑d=1.25m

　　h-樁底埋深h=12.0m；

　　[P]=1333kN>σ=275kN(計算通過)。樁孔鋼筋籠采用Ф20，間距20cm。

　　2.工字鋼縱橫梁及扣件檢算：

　　檢算資料：I56b工字鋼特性：規格Q235：慣性矩Ix=68512cm4=68512×10-8m4；面積矩Wx=2447×10-6m3；［σ］=170Mpa；f/Lp≤1/400；E=2.1×1011N/m2；

　　荷裁取值：中一活載，按單個特別機車軸重250KN，分布于單根I56b工字鋼承受。

　　（1）縱吊梁采用3I56b工字鋼束梁（跨度為9.4米）及2I56工字鋼束梁（跨度為5.0米）。查《橋涵施工手冊》工字鋼束梁均滿足不限速條件下的容許跨度要求，可安全使用。

　　（2）橫梁（橫向間距6.00m）

　　1）強度：Mmax=25/2×104×2.2825=2.85312×105N.m

　　σmax=Mmax/Wx=2.85312×105/2447×10-6=116.6Mpa＜〔σ〕=170Mpa（可）

　　2）撓度：fmax=（P/2×2.2825×104/24EI）×3×6.02-4×2×2.28252

　　=7.2mm＜[f]=Lp/400=15mm（可）

　　結論：橫梁（橫向間距為6.0m），單根Ⅰ56b工字鋼加固線路，檢算通過，支點處現場采用雙根Ⅰ56b工字鋼，可安全使用。

　　（3）縱吊梁與橫梁聯系件：U型螺栓檢算

　　3根I56b工字鋼縱吊梁與其下的橫梁I56b工字鋼用U型螺栓Ф25連接。螺栓Ф25特性：規格Q235，抗拉強度fp=235Mpa，容許應力［σs］=130Mpa,［τ］=80Mpa，Es=2.1×105Mpa.Ф25，截面積為A=491.0mm2

　　1）抗拉強度檢算：每根鋼筋承受拉力為P=［σs］·A=130×491.0=63830N=6.38t；實際每根螺栓承受拉力為25t/4=6.25t＜P=6.38t（檢算通過）

　　2）剪應力檢算：τ=Q/A，Q=125KN，τ=125×103/491×4

　　=63.6Mpa＜［τ］=80Mpa（檢算通過），可安全使用。

　　3.股道間挖孔樁及線路加固施工

　　（1）挖孔樁施工

　　左右框架共設置孔樁26根，直徑1.25米深度12米，C20混凝土。孔樁采用人工挖土，C20混凝土護壁（護壁厚20厘米）支護，挖進深度控制在1.0米內。嚴格遵循既有線施工的相關要求進行線上、線下作業。

　　（2）線路加固

　　線路加固采用吊軌縱橫梁法加固，采用線路兩側孔樁、枕木垛及既有框架頂板作為橫梁支點。

　　1）吊軌施工

　　施工時做好各種光電纜的防護保護措施。慢行計劃批準后，將加固范圍內的砼枕及爛木枕全部抽換好枕，在道岔區采用長枕。并在軌底設絕緣膠墊板，換枕隔5根抽換。吊軌用P43軌3-3-3-3組合加固，同時要滿足限界要求。線路加固要做好軌道絕緣，每隔2.0m設一根絕緣軌距拉桿。吊軌接頭錯開1.0m以上進行扣合，吊軌與其下木枕用Ф22U形螺栓和扣板聯結。

　　2）橫梁施工

　　橫梁除了支點處現場采用雙根Ⅰ56b工字鋼外，其余采用單根I55b工字鋼，間距為1.0m。橫梁在預制箱涵側自線路鋼軌外側懸出3～5m長度，懸出部分增加吊軌上下聯結，并用Ф22U形螺栓和扣板將橫梁與吊軌聯結牢固。線路橫向寬度近40米，通過孔樁的橫梁要定位于樁中心。在道岔區，吊軌要靈活鋪設到每個部位，且橫梁除按1.0m間距布置外，還要增設輔助橫梁，尤其在轍叉心處，以保證道岔的穩定。

　　3）縱吊梁施工

　　縱梁采用3I56b工字鋼組拼束梁（跨度為9.4米）及2I56工字鋼束梁（跨度為5.0米）置于橫梁上。2I56工字鋼束梁利用孔樁和既有框架頂板作為支點。縱梁與橫梁間使用Ф25U形螺栓及扣板聯結牢固。

　　4.橫梁支點的轉換

　　橫梁用單根I55b工字鋼，間距為1.0m。橫梁的長度在預制箱涵的一側線路鋼軌外側懸出3～5m當框架頂進端的前懸臂板靠近臨時孔樁支點時立即停止頂進作業，利用橫梁在預制箱涵側懸出的長度（3～5m），將橫梁支點轉移至框架前懸臂板頂，支點用短枕木支墊。支點轉換完畢并檢查合格后，進行臨時孔樁的破除和頂進挖土，重復頂進工作。

　　三、結束語：

　　實踐證明慢行速度35公里/小時，采用吊軌縱橫梁法結合挖孔樁作為臨時支點進行線路加固頂進，可以解決在多股道、較大跨徑及長頂進框架橋頂進施工中線路不中斷運行的安全難題，同時工期較以往施工方法減少近1/3，慢行時間相應縮短。如今，在限速要求相對提高的情況下，為類似的工程采用股道間設臨時挖孔樁支點結合吊軌縱橫梁法進行線路加固頂進施工積累了一定的實踐經驗。

　　參考文獻

　　《鐵路橋涵地基與基礎設計規范》TB10002.5-2005

　　《鐵路工程施工技術手冊》（橋涵下冊）