CN105908625A - 一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法 - Google Patents

Abstract

一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，它涉及一种框架桥施工方法。本发明解决了现有顶进法增设框架桥时施工成本较高，施工速度较慢，以及顶进过程中框架桥的水平位置和高程不容易控制，经常出现较大偏差的问题。本发明方法包括以下步骤：步骤一、基坑开挖；步骤二、滑板施工；步骤三、隔离层施工；步骤四、预制框架桥主体；步骤五、框架桥主体的防水层和保护层施工；步骤六、挡土墙或抗滑桩施工；步骤七、水平定向钻孔；步骤八、穿入多根拉力杆件；步骤九、线路加固；步骤十、拖拉框架桥主体；步骤十一、台背回填；步骤十二、将挡土墙或抗滑桩与框架桥主体之间的土挖走并外运。本发明用于在既有铁路线下增设框架桥。

Description

一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法

技术领域

本发明涉及一种框架桥施工方法，特别涉及一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法。

背景技术

在既有铁路线下新建框架桥时，现有的施工方法是采用顶进法施工。顶进法存在的缺点有：1)传力柱和分配梁在使用时处于受压状态，由于杆件的长细比较大，容易失稳，能承受的压力较小，因此不能充分发挥材料的力学性能，造成传力柱和分配梁的使用量非常大，常常多达几十吨，倒运成本较高；2)顶进过程中每顶进一个千斤顶的行程长度，就需要使用吊车不断的更换不同长度的传力柱，期间框架桥内挖土外运的工作需要停止，施工速度较慢，成本较高；3)顶进过程中框架桥的水平位置和高程不容易控制，经常出现较大的偏差。

发明内容

本发明为了解决现有顶进法增设框架桥时施工成本较高，施工速度较慢，以及顶进过程中框架桥的水平位置和高程不容易控制，经常出现较大偏差的问题，提供一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法。

本发明为了解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法包括以下步骤：

步骤一、基坑开挖：在既有铁路线路的两侧，采取放坡开挖或支护开挖的方式挖基坑，将基坑挖到设计的基底标高；

步骤二、滑板施工：

检测地基承载力，检测合格后，进行滑板的施工，滑板由钢筋混凝土制成，先在铁路线路其中一侧的基坑基底上铺设碎石垫层，然后进行滑板钢筋的绑扎或焊接，最后浇筑混凝土制成滑板，滑板施工时要严格控制滑板顶面的平整度；

步骤三、隔离层施工：

在滑板顶面涂覆石蜡层，在石蜡层上铺设多层塑料布，每层塑料布间均匀洒滑石粉；

步骤四、预制框架桥主体：

在步骤三的隔离层上方预制框架桥主体，框架桥主体由钢筋混凝土制成，框架桥主体分两次浇筑混凝土，第一次浇筑框架桥主体的底板，第二次浇筑框架桥主体的两面侧墙、顶板和两面拖拉墙，框架桥主体的每面拖拉墙上均预留多个第一孔道，所述多个第一孔道上下一一正对，每面拖拉墙的后侧设置多个预埋件，预埋件的位置与第一孔道一一对应，框架桥主体与现有翼墙之间、框架桥主体的混凝土缝隙处按照施工要求采取止水措施；

步骤五、框架桥主体的防水层和保护层施工：

待步骤四中预制的框架桥主体的混凝土表面充分干燥后，在框架桥主体外表面进行防水层的施工，防水层施工完成后，在防水层外进行保护层的施工；

步骤六、挡土墙或抗滑桩施工：

在铁路线路另一侧的基坑内，根据地形情况，设置混凝土重力式挡土墙或钢筋混凝土抗滑桩，挡土墙或抗滑桩上预留多个第二孔道，多个第二孔道呈两列设置，两列上的多个第二孔道与两面拖拉墙上的多个第一孔道一一正对；

步骤七、水平定向钻孔：

采用水平定向钻机在既有铁路线路下钻多个第三孔道，多个第三孔道呈两列设置，两列上的多个第三孔道与两面拖拉墙上的多个第一孔道一一正对；

步骤八、穿入多根拉力杆件：

拉力杆件水平设置，多根拉力杆件与多个第一孔道一一对应，每根拉力杆件的一端一一穿过相应的第一孔道后，使用锚固件锚固在相应的预埋件上，每根拉力杆件的另一端依次穿过前方与相应第一孔道正对的第三孔道和第二孔道后，穿入水平传动装置；

步骤九、线路加固：

采用D型便梁或工字钢纵横抬梁法对既有铁路线路进行线路加固；

步骤十、拖拉框架桥主体：

启动水平传动装置，对多根拉力杆件进行同步连续拉伸，使框架桥主体在拉力杆件的拉动下向既有铁路线路方向连续前进，随着框架桥主体的前进，挖掘机或装载机从后方进入框架桥主体内挖土并外运，直至框架桥主体被拖拉到既有铁路线路下方的设计位置；

步骤十一、台背回填：

采用渗水土或混凝土进行台背回填，确保回填的密实度合格；

步骤十二、将挡土墙或抗滑桩与框架桥主体之间的土挖走并外运，使框架桥主体与既有铁路线路两侧的基坑连通。

本发明的有益效果是：

1、本发明使用的拉力杆件数量大约是顶进法使用的传力柱和分配梁的数量的10％～20％，节省周转费用约50％～70％；

2、本发明的框架桥主体就位时间大约是顶进法的20％，施工速度快，同时提高了挖土机械的使用效率，节省机械使用费约60％～80％；

3、本发明与顶进法相比，无需使用吊车，省去了吊车的使用费和配合吊车的人工费；

4、本发明预先在框架桥主体、铁路线下和挡土墙上设置孔道，并保证孔道的位置和高程一致，从而确保了框架桥的水平位置和高程的准确度；

5、本发明使得框架桥连续前进，能有效减小铁路路基坍塌造成的前天窗和侧天窗，减少了回填土的数量，有利于线路的稳定；

6、本发明无需投入特种设备，投入小，操作性强，适用范围广，具有很大的推广价值。

附图说明

图1是本发明的施工示意图；

图2是图1中框架桥主体的左视图；

图3是与具体实施方式五相对应的滑板的主视图；

图4是图1中A区域的放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法包括以下步骤：

步骤一、基坑开挖：在既有铁路线路1的两侧，采取放坡开挖或支护开挖的方式挖基坑2，将基坑2挖到设计的基底标高；

步骤二、滑板施工：

检测地基承载力，检测合格后，进行滑板4的施工，滑板4由钢筋混凝土制成，先在铁路线路其中一侧的基坑2基底上铺设碎石垫层，然后进行滑板钢筋的绑扎或焊接，最后浇筑混凝土制成滑板4，滑板施工时要严格控制滑板4顶面的平整度；

步骤三、隔离层施工：

在滑板4的顶面涂覆石蜡层，在石蜡层上铺设多层塑料布，每层塑料布间均匀洒滑石粉；

步骤四、预制框架桥主体3：

在步骤三的隔离层上方预制框架桥主体3，框架桥主体3由钢筋混凝土制成，框架桥主体3分两次浇筑混凝土，第一次浇筑框架桥主体3的底板3-1，第二次浇筑框架桥主体的两面侧墙3-2、顶板3-3和两面拖拉墙3-4，框架桥主体3的每面拖拉墙3-4上均预留多个第一孔道3-5，所述多个第一孔道3-5上下一一正对，每面拖拉墙3-4的后侧设置多个预埋件，预埋件的位置与第一孔道3-5一一对应，框架桥主体3与现有翼墙之间、框架桥主体3的混凝土缝隙处按照施工要求采取止水措施；

步骤五、框架桥主体3的防水层和保护层施工：

待步骤四中预制的框架桥主体3的混凝土表面充分干燥后，在框架桥主体3外表面进行防水层的施工，防水层施工完成后，在防水层外进行保护层的施工；

步骤六、挡土墙或抗滑桩6施工：

在铁路线路另一侧的基坑2内，根据地形情况，设置混凝土重力式挡土墙或钢筋混凝土抗滑桩，挡土墙或抗滑桩6上预留多个第二孔道，多个第二孔道呈两列设置，两列上的多个第二孔道上下与两面拖拉墙3-4上的多个第一孔道3-5一一正对；

步骤七、水平定向钻孔：

采用水平定向钻机在既有铁路线路1下钻多个第三孔道，多个第三孔道呈两列设置，两列上的多个第三孔道与两面拖拉墙3-4上的多个第一孔道3-5一一正对；

步骤八、穿入多根拉力杆件7：

拉力杆件7水平设置，多根拉力杆件7与多个第一孔道3-5一一对应，每根拉力杆件7的一端一一穿过相应的第一孔道3-5后，使用锚固件锚固在相应的预埋件上，每根拉力杆件7的另一端依次穿过前方与相应第一孔道3-5正对的第三孔道和第二孔道后，穿入水平传动装置；

步骤九、线路加固：

采用D型便梁或工字钢纵横抬梁法对既有铁路线路1进行线路加固；

步骤十、拖拉框架桥主体3：

启动水平传动装置，对多根拉力杆件7进行同步连续拉伸，使框架桥主体3在多根拉力杆件7的拉动下向既有铁路线路1方向连续前进，随着框架桥主体3的前进，挖掘机或装载机从后方进入框架桥主体3内挖土并外运，直至框架桥主体3被拖拉到既有铁路线路1下方的设计位置；

步骤十一、台背回填：

采用渗水土或混凝土进行台背回填，确保回填的密实度合格；

步骤十二、将挡土墙或抗滑桩6与框架桥主体3之间的土挖走并外运，使框架桥主体3与既有铁路线路1两侧的基坑2连通。

滑板4顶面混凝土的平整度过大将加大框架桥主体3启动时的阻力，因此滑板施工时要严格控制滑板4顶面的平整度。

框架桥主体3为前后连通的框架结构，框架桥主体3的前端开口指向既有铁路线路1，框架桥主体3的每面侧墙外侧垂直固接有一面拖拉墙3-4，两面拖拉墙3-4设置在框架桥主体3的后端；预制框架桥主体3时，要注意避免钢筋头划破塑料布；框架桥主体3的防水层和保护层施工时，要注意避免混凝土保护层垫块划破塑料布。

挡土墙或抗滑桩6上可使用PVC管预留多个第二孔道，用于穿设拉力杆件7。

水平定向钻孔时，第三孔道的直径、数量根据计算的拉力和拉力杆件7的规格型号计算确定；

线路加固时，D型便梁基础采用人工挖孔桩或扩大基础的型式。

框架桥主体3的拖拉务必在既有铁路线路1上的列车间隔中进行，且线路加固未拆除前，一律限速行车，列车最高时速不应超过45km/h。

台背回填时应确保回填的密实度合格，防止线路下沉。

当框架桥主体3被拖拉至与图1中虚线所示的框架桥主体3重合时，即表示框架桥主体3就位。

具体实施方式二：本实施方式的步骤一中的基坑开挖采取挖掘机作业，挖至高于设计的基底标高0.3m～0.5m时，改用人工继续开挖至设计的基底标高。如此开挖，开挖速度快，人工开挖便于对基坑2的形状进行修整。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式的步骤一中基坑开挖前，当检测到基坑2处存在地下水时，需采取基坑抽水、井点降水或止水帷幕进行降水。以上降水措施要根据土质情况和地下水水位、水量、基坑尺寸进行执行。其它步骤与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤二中，滑板4的下部设有多排地锚梁5，每排地锚梁5与滑板4之间竖直固接有多个抗剪钢筋。如此设置，可保证框架桥主体3启动时，滑板4不会移动，满足设计和使用要求。其它步骤与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式的步骤二中的滑板4向既有铁路线路1方向设有坡比为5‰的上坡，滑板4的前端k长度范围内设置有2％～4％的船头坡，其中k为1m。船头坡是指：滑板4前端的厚度为h1，距离滑板4前端1m处的滑板厚度为h2，h2与h1的差值为h3，h3/h2＝2％～4％。如此设计，满足施工要求。其它步骤与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：本实施方式的步骤三中石蜡层的厚度为2cm，塑料布的层数为2层。如此设计，可减小框架桥主体3移动过程中的阻力。其它步骤与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：本实施方式的步骤五中的防水层为防水涂料，保护层为混凝土。保护层的设置可防止框架桥主体3前进过程中受到铁路线下砂石的破坏。其它步骤与具体实施方式五或六相同。

具体实施方式八：本实施方式的步骤八中的拉力杆件7为精轧螺纹钢。可实现对框架桥主体3的拉动，同时与常用的钢绞线相比，精轧螺纹钢强度更大，并且即使意外断裂，也不会对施工人员造成人身伤害，保证了施工过程的安全可靠。其它步骤与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：本实施方式的每根拉力杆件7由多段精轧螺纹钢可拆卸首尾连接而成，每段精轧螺纹钢的长度为1.5m～2.0m。随着拖拉的进程，拉力杆件7不断从水平传动装置内被拉出，如此设计，便于随着拖拉的进程对已拉出的拉力杆件进行分段拆卸，从而可减小基坑2的挖掘长度，节省人力物力财力。其它步骤与具体实施方式八相同。

具体实施方式十：结合图4说明本实施方式，本实施方式的步骤八中的水平传动装置为多个穿心式千斤顶8，多个穿心式千斤顶8上下一一正对设置在千斤顶支架上，每个穿心式千斤顶8的一端顶靠在挡土墙或抗滑桩6上，每个穿心式千斤顶8的另一端顶靠在前方的顶靠板9上，顶靠板9竖直固接在地面上，多个穿心式千斤顶8各自的入口与多个第二孔道一一正对，每根拉力杆件7从相应的第二孔道穿出后，再依次穿过前方的穿心式千斤顶8和顶靠板9。同时启动多个穿心式千斤顶8，即可将多根拉力杆件7同步连续的向前拉伸，将框架桥主体3向前拉动到设计位置。其它步骤与具体实施方式九相同。

Claims (10)

1.一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一、基坑开挖：在既有铁路线路(1)的两侧，采取放坡开挖或支护开挖的方式挖基坑(2)，将基坑(2)挖到设计的基底标高；

步骤二、滑板施工：

检测地基承载力，检测合格后，进行滑板(4)的施工，滑板(4)由钢筋混凝土制成，先在铁路线路其中一侧的基坑(2)基底上铺设碎石垫层，然后进行滑板钢筋的绑扎或焊接，最后浇筑混凝土制成滑板(4)，滑板施工时要严格控制滑板(4)顶面的平整度；

步骤三、隔离层施工：

在滑板(4)的顶面涂覆石蜡层，在石蜡层上铺设多层塑料布，每层塑料布间均匀洒滑石粉；

步骤四、预制框架桥主体(3)：

在步骤三的隔离层上方预制框架桥主体(3)，框架桥主体(3)由钢筋混凝土制成，框架桥主体(3)分两次浇筑混凝土，第一次浇筑框架桥主体(3)的底板(3-1)，第二次浇筑框架桥主体的两面侧墙(3-2)、顶板(3-3)和两面拖拉墙(3-4)，框架桥主体(3)的每面拖拉墙(3-4)上均预留多个第一孔道(3-5)，所述多个第一孔道(3-5)上下一一正对，每面拖拉墙(3-4)的后侧设置多个预埋件，预埋件的位置与第一孔道(3-5)一一对应，框架桥主体(3)与现有翼墙之间、框架桥主体(3)的混凝土缝隙处按照施工要求采取止水措施；

步骤五、框架桥主体(3)的防水层和保护层施工：

待步骤四中预制的框架桥主体(3)的混凝土表面充分干燥后，在框架桥主体(3)外表面进行防水层的施工，防水层施工完成后，在防水层外进行保护层的施工；

步骤六、挡土墙或抗滑桩(6)施工：

在铁路线路另一侧的基坑(2)内，根据地形情况，设置混凝土重力式挡土墙或钢筋混凝土抗滑桩，挡土墙或抗滑桩(6)上预留多个第二孔道，多个第二孔道呈两列设置，两列上的多个第二孔道与两面拖拉墙(3-4)上的多个第一孔道(3-5)一一正对；

步骤七、水平定向钻孔：

采用水平定向钻机在既有铁路线路(1)下钻多个第三孔道，多个第三孔道呈两列设置，两列上的多个第三孔道与两面拖拉墙(3-4)上的多个第一孔道(3-5)一一正对；

步骤八、穿入多根拉力杆件(7)：

拉力杆件(7)水平设置，多根拉力杆件(7)与多个第一孔道(3-5)一一对应，每根拉力杆件(7)的一端一一穿过相应的第一孔道(3-5)后，使用锚固件锚固在相应的预埋件上，每根拉力杆件(7)的另一端依次穿过前方与相应第一孔道(3-5)正对的第三孔道和第二孔道后，穿入水平传动装置；

步骤九、线路加固：

采用D型便梁或工字钢纵横抬梁法对既有铁路线路(1)进行线路加固；

步骤十、拖拉框架桥主体(3)：

启动水平传动装置，对多根拉力杆件(7)进行同步连续拉伸，使框架桥主体(3)在多根拉力杆件(7)的拉动下向既有铁路线路(1)方向连续前进，随着框架桥主体(3)的前进，挖掘机或装载机从后方进入框架桥主体(3)内挖土并外运，直至框架桥主体(3)被拖拉到既有铁路线路(1)下方的设计位置；

步骤十一、台背回填：

采用渗水土或混凝土进行台背回填，确保回填的密实度合格；

步骤十二、将挡土墙或抗滑桩(6)与框架桥主体(3)之间的土挖走并外运，使框架桥主体(3)与既有铁路线路(1)两侧的基坑(2)连通。

2.根据权利要求1所述的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，其特征在于：步骤一中的基坑开挖采取挖掘机作业，挖至高于设计的基底标高0.3m～0.5m时，改用人工继续开挖至设计的基底标高。

3.根据权利要求2所述的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，其特征在于：步骤一中基坑开挖前，当检测到基坑(2)处存在地下水时，需采取基坑抽水、井点降水或止水帷幕进行降水。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，其特征在于：步骤二中，滑板(4)的下部设有多排地锚梁(5)，每排地锚梁(5)与滑板(4)之间竖直固接有多个抗剪钢筋。

5.根据权利要求4所述的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，其特征在于：步骤二中的滑板(4)向既有铁路线路(1)方向设有坡比为5‰的上坡，滑板(4)的前端k长度范围内设置有2％～4％的船头坡，其中k为1m。

6.根据权利要求5所述的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，其特征在于：步骤三中石蜡层的厚度为2cm，塑料布的层数为2层。

7.根据权利要求5或6所述的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，其特征在于：步骤五中的防水层为防水涂料，保护层为混凝土。

8.根据权利要求7所述的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，其特征在于：步骤八中的拉力杆件(7)为精轧螺纹钢。

9.根据权利要求8所述的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，其特征在于：每根拉力杆件(7)由多段精轧螺纹钢可拆卸首尾连接而成，每段精轧螺纹钢的长度为1.5m～2.0m。

10.根据权利要求9所述的一种既有铁路线下拖拉法增设框架桥的施工方法，其特征在于：步骤八中的水平传动装置为多个穿心式千斤顶(8)，多个穿心式千斤顶(8)上下一一正对设置在千斤顶支架上，每个穿心式千斤顶(8)的一端顶靠在挡土墙或抗滑桩(6)上，每个穿心式千斤顶(8)的另一端顶靠在前方的顶靠板(9)上，顶靠板(9)竖直固接在地面上，多个穿心式千斤顶(8)各自的入口与多个第二孔道一一正对，每根拉力杆件(7)从相应的第二孔道穿出后，再依次穿过前方的穿心式千斤顶(8)和顶靠板(9)。