穿越既有线高路基组合式便桥施工方法技术

一种穿越既有线高路基组合式便桥施工方法，包括如下步骤：①施工前在铁路两侧填筑施工平台；②沿铁路方向在线路两侧布置施工钻孔桩，然后进行冠梁施工；③采用吊轨梁和工字钢横抬梁进行线路加固；④开挖路基；⑤在工作坑四周分别设置施工降水井；⑥开挖基坑。本发明专利技术可保证施工过程中路基的稳定性和行车安全，不仅提高了框构涵施工的效率，同时也大大减少了人力、物力的投入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种穿越既有线高路基组合式便桥施工方法。
技术介绍
近年来，随着交通运输的发展，穿越既有线的立体交叉工程被广泛应用。目前，国内对穿越高路基铁路通常采用：顶进法、中继间法、桥式盾构法。这些方法主要适用于浅埋式的框构涵顶进作业，对于穿越高路基一是不能保证开挖面的稳定性，二是无法定量估计框构涵穿越过程中对既有线路基的影响程度。例如：顶进法在顶进过程中对构筑物上覆土影响程度不能定性分析，一旦发生路基坍塌给社会公司造成严重的不良影响。因此，这些传统的穿越既有线高路基方法在施工过程中不确定因素较多，经常因为施工操作不当而导致铁路路基失稳，影响行车安全，另外，机械设备投入量大。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种穿越既有线高路基组合式便桥施工方法，该方法可保证施工过程中路基的稳定性和行车安全，不仅提高了框构涵施工的效率，同时也大大减少了人力、物力的投入。如上构思，本专利技术用的技术方案是：一种穿越既有线高路基组合式便桥施工方法，其特征在于：包括如下步骤：施工前在铁路两侧填筑施工平台；沿铁路方向在线路两侧布置施工钻孔桩，然后进行冠梁施工；采用吊轨梁和工字钢横抬梁进行线路加固；④开挖路基；⑤在工作坑四周分别设置施工降水井；⑥开挖基坑。上述钻孔桩桩径1.5m、桩长28m、钻孔桩横向间距10.4m，纵向间距6m。本专利技术具有如下的优点和积极效果：1、本专利技术使用有限元建模分析，可保证施工过程中路基的稳定性和行车安全。2、本专利技术通过大开挖方式架空线路，使得框构预制与列车行车可相互独立的立体交叉进行，从而大大提高了施工效率，并且减少了成本投入。3、本专利技术消除了传统穿越铁路的不确定因素较多和控制难度大的特点，可直观地看见现场各种安全隐患情况。附图说明：图1-1、图1-2是本专利技术结构有限元中部分构件示意图；图2是铁路轨道上施加铁路活荷载(集中力与均布力组合)施加及计算图；图3是铁路活荷载通过时位移分布云图(单位m)；图4是冠梁及桥墩最大主应力分布云图(单位Pa)；图5是工字钢横抬梁最大主应力分布云图(单位Pa)；图6是钻孔桩填筑平台剖面图；图7是钻孔桩分布图；图8是横抬梁支点详图；图9是3-5-3式扣轨图；图10是本专利技术施工示意图。具体实施方式：一种穿越既有线高路基组合式便桥施工方法，包括如下步骤：1.电缆排迁施工前将涉及到的铁路通信、信号、电力等部门的设备进行排迁，先与涉及到的铁路部门签订施工安全协议，在下发施工许可证后开始施工。施工时与铁路局各设备产权单位协商配合施工，共同确认地下管线、电缆埋设情况，明确电缆路径和电缆存在的准确区域，并采用人工挖探沟，确认电缆具体位置后，进行排迁。2.钻孔桩筑岛：如图6所示施工前在铁路两侧填筑施工平台2，为确保施工机械(钻机、吊车、挖掘机、混凝土罐车)在施工平台上安全作业，地基不产生不均匀沉降，填料采用碎石土3，30cm一层分层填筑，分层碾压夯实，平台顶部50cm填筑拆房土1作为施工机械应急路面。钻孔桩4桩位专门回填粘土5，保证钻进过程不塌孔。3.钻孔桩4及冠梁6施工：(1)钻孔桩4施工。沿铁路方向在线路两侧5.2m处按扇形布置施工钻孔桩，钻孔桩桩径1.5m，桩长28m，钻孔桩横向间距10.4m，纵向间距6m，为确保铁路线安全，采用设备高度小、施工振动小的反循环钻机施工。如图7所示。(2)冠梁6施工。冠梁宽1.7m、高1.2m，钢筋绑扎9完成后立模板，模板采用竹胶板，模板加固用拉丝套塑料管对拉，混凝土保护层用混凝土垫块保证，浇筑混凝土前预埋固定横向工字钢用20U型螺栓。4.线路加固：如图8、9、10所示线路加固采用3-5-3吊轨梁7加55C工字钢横抬梁8方案，横抬梁间距50cm，将加固范围内线路全部更换为250*16*20cm新Ⅰ类油枕，横抬梁支点放在冠梁顶面，用U型螺栓锚住，防止横梁窜动引起线路变形。线路穿工字钢施工期间，列车慢行40km/h通过施工地段。施工方法步骤如下：(1)线路加固范围内更换60kg钢轨。(2)利用线路封锁时间更换线路既有的混凝土枕为木枕，木枕间距为500mm，同时预埋好U型螺栓，换完枕木要对线路进行沉落整修，保证行车安全。(3)按3-5-3型式安装吊轨梁。要将吊轨梁所用的钢轨提前选好，对钢轨整修、量好钢轨尺寸，编排好扣轨顺序(扣轨接头要相错1m以上)利用封锁时间进行扣轨。每个加固地段的组拼顺序为先两侧的3根组后中心的5根组(见图10)。上紧非横抬梁位置处的扣板,施工过程中注意防止连电。(4)穿入横抬梁8。人工在轨枕下挖槽，深度0.6m，挖掘机配合穿入工字钢；每穿入一根立即用20U型螺栓、扣板与轨枕及扣轨连接，上好扣件，开通前30min停止穿入工字钢，检查部件是否齐全、紧固，是否有超限、联电部位，支点是否牢固；开通前20min工程车轧道、电务试验。5.开挖路基：路基开挖采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，施工时，严格执行“一机一人”监护制度，防止设备施工时碰触到铁路、工字钢加固体系以及钻孔桩。土方开挖应自上而下进行，不得乱挖超挖，严禁掏底开挖。经常检查边坡开挖坡度，纠正偏差，避免超挖、欠挖。用挖掘机将坡面整理平顺，无明显的局部高低差。施工时遇列车通过，施工人员必须离开线路，等列车经过后方可继续作业。施工时必须派驻站联络员和施工防护员做好施工防护，每天安排线路工对线路的轨距、水平、方向进行检查，发现变化或超限及时处理。按设计要求及时进行边坡防护与支护，不得长期暴露，造成坡面坍塌。在挖方时先预留一定厚度的保护层，边刷坡边支护。开挖至框构涵以上2m时，立即安装桩间工字钢支撑，保证整个支撑体系的整体稳定性。6.施工降水井10：如图10所示在工作坑四周分别设置管径600mm的降水井9，间距6m，井深为18m，施工期间安装水泵降低工作坑区域水位至基坑底部1.0m以下，降水井抽出的水集中排至东侧河道内。(1)施工工艺：准备工作→钻机进场→定位安装→开孔→下护口管→钻进→终孔后冲孔换浆→下井管→稀释泥浆→填砂→止水封孔→洗井→下泵试抽→合理安排排水管路及电缆电路→试验→正式抽水→记录。(2)在基坑外侧布置排水系统，确保基坑开挖过程中降水正常运行。排水系统周边铺厚塑料布，防止水浸入基坑边缘，造成边坡失稳。(3)线路沉降观测：由于地下水量较大，降水会给线路和行车造成一定的影响。为了确保列车正常运行，现场除坚持检查线路外，还必须配备足量道碴、人工及机具设备，以便随时对线路进行补碴整修。由于降水持续时间长，会造成施工现场前后一段线路的沉降，自降水开始，施工影响范围内既有线路上设观测点(间隔10m)，由测量人员及时观测线路情况，加强对该段线路沉降的观测和检查，发现线路沉降，及时配合工务段整修。7.开挖基坑：(1)根据线路两侧地形地貌、土质情况及施工场地大小等综合考虑，工作坑开挖尺寸由预制框构涵平面尺寸、操作空间、路基稳定因素确定，框构主体11两侧边坡按1:1.5控制，坡脚堆码草袋防护。基坑采用挖掘机、汽车和人工配合开挖，弃土堆放到指定地点。基坑挖至离设计标高0.2m时，采用人工开挖，以免地基土挠动。(2)基坑开挖完成后，在基坑内南北两侧按4‰的坡度设置0.5×0.3m的排水沟，基坑东、西侧设置两个集水井，安放水泵及时抽水，保持基坑干燥，不被浸泡。(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿越既有线高路基组合式便桥施工方法，其特征在于：包括如下步骤：施工前在铁路两侧填筑施工平台；沿铁路方向在线路两侧布置施工钻孔桩，然后进行冠梁施工；采用吊轨梁和工字钢横抬梁进行线路加固；④开挖路基；⑤在工作坑四周分别设置施工降水井；⑥开挖基坑。

【技术特征摘要】
1.一种穿越既有线高路基组合式便桥施工方法，其特征在于：包括如下步骤：施工前在铁路两侧填筑施工平台；沿铁路方向在线路两侧布置施工钻孔桩，然后进行冠梁施工；采用吊轨梁和工字钢横抬梁进行线路加固；④开挖...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐大平，温淑荔，张鹏忠，张成龙，陈涛涛，
申请(专利权)人：中铁十八局集团第四工程有限公司，中铁十八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12