略談橋梁工程施工的方案設(shè)計(jì)
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1便梁支點(diǎn)布置
1.1混凝土支墩
京滬四線既有1孔16m低高度混凝土梁橋橋臺為U型橋臺，擴(kuò)大基礎(chǔ)。便梁中間支點(diǎn)采用橋臺幫寬，幫寬混凝土與橋臺混凝土之間采用鋼牽釘連接為一整體。對于挖孔樁距鋼木支墩較近的支點(diǎn)，為避免開挖過程中對鋼木支墩的擾動，采用混凝土整體式支墩。
1.2樁柱及樁接蓋梁支
點(diǎn)京滬三線既有1孔16m低高度混凝土梁橋橋臺為耳墻式橋臺，擴(kuò)大基礎(chǔ)。耳墻式橋臺為輕型橋臺，順線路方向尺寸較小，無法利用既有橋臺，橋臺處支點(diǎn)采用樁接蓋梁支點(diǎn)。橋臺與蓋梁沖突部位混凝土鑿除，挖孔樁布設(shè)在橋臺擴(kuò)大基礎(chǔ)外側(cè)。地道橋頂進(jìn)過程中挖土擾動范圍內(nèi)設(shè)置挖孔樁接墩柱作為便梁支點(diǎn)。挖孔樁采用圓形混凝土護(hù)壁，開挖一節(jié)支護(hù)一節(jié)，混凝土灌注時，不允許出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。
2挖孔樁計(jì)算
恒載包括便梁梁重、線路設(shè)備荷載，鐵路荷載為“中—活載”，設(shè)計(jì)行車速度為45km/h。樁頂外力計(jì)算如下:D24施工便梁重量，按每排樁頂便梁重為244.5kN計(jì);活載支反力，按雙孔重載加載，沖擊系數(shù)取1.238，則每排樁頂活載最大反力為3057.4kN;離心力為49.2kN，制動力或牽引力為266.4kN，橫向搖擺力取100kN，主動土壓力為774.95kN。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果進(jìn)行荷載組合，求出單樁設(shè)計(jì)承載力3123.7kN，并確定樁長為24m。
3線路曲線調(diào)整
立交橋施工過程中須架便梁限速(45km/h)通行，限速區(qū)段現(xiàn)有三處曲線，京滬三線兩曲線半徑分別為500m，2000m，緩和曲線長分別為100m，50m;京滬四線曲線半徑為800m，緩和曲線長為150m。三線兩曲線超高分別為115mm和50mm，四線超高115mm。施工過程中三線第一處曲線和四線過超高均＞50mm，因此三線第一處曲線和四線均需要減少曲線外軌超高。曲線地段采用大機(jī)抬道，將三線、四線的內(nèi)軌起道，外軌標(biāo)高不變，從而降低外軌超高;起道完成后曲線外軌超高三線第一處曲線為50mm，四線為50mm，兩線起道均為65mm。調(diào)整軌道標(biāo)高時線路縱斷面在兩端需進(jìn)行微調(diào)，既有坡度較小，施工時應(yīng)注意兩邊坡段的順接。
4施工工序及施工防護(hù)
4.1交通組織
濟(jì)齊路為濟(jì)南通往齊河的主要通道，交通繁忙。橋位處于濟(jì)南市市郊，鐵路大、小里程交通通道均為較小涵洞，無法滿足繞行要求。因此，地道橋預(yù)制、頂進(jìn)及恢復(fù)線路期間，道路均不能封閉交通。施工過程中，既有道路需保持通行。道路以外地道橋施工完成后，將道路改移至新建地道橋內(nèi)，然后拆除既有道路、橋梁。臨時道路與頂進(jìn)工作坑相接處設(shè)鉆孔樁防護(hù)，框架外臨時道路與既有道路順接。施工場地范圍內(nèi)道路設(shè)置警示標(biāo)志及防護(hù)設(shè)施，以保證道路交通及施工安全。
4.2施工工序
根據(jù)道路交通組織要求，地道橋預(yù)制及頂進(jìn)過程的施工工序如圖4所示。步驟1:首先預(yù)制1號箱體，混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，頂進(jìn)1號箱體就位。再鋪設(shè)臨時道路，將道路改移至1號框架內(nèi)。步驟2:同時預(yù)制2，3，4號箱體，拆除部分橋臺頂進(jìn)3號箱體。步驟3:縱移D型施工便梁，拆除既有低高度混凝土梁、橋臺及基礎(chǔ)。步驟4:同時頂進(jìn)2，4號箱體就位，施作出入口擋土墻，恢復(fù)線路。
4.3施工防護(hù)
橋位處離小清河僅為350m，地下水位標(biāo)高為22.92m，比框架底板高0.37m，工作坑、挖孔樁施工過程中，需采用大口井降水。橋位處建筑物較多，且離橋位處較近。為保證降水過程中周圍建筑物不發(fā)生沉降，在地道橋施工范圍以外，就影響所及采用三層水泥攪拌樁止水帷幕封閉地下水。為保證止水效果，水泥攪拌樁樁長除滿足計(jì)算要求外，樁長延伸至不透水的、承載力較高的土層內(nèi)。水泥攪拌樁相鄰兩根樁縱橫兩個方向都搭接，形成大塊整體，沿基坑周圍布置。
5結(jié)語
隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展進(jìn)程，原有城區(qū)的范圍不斷擴(kuò)大，既有鐵路逐漸由城郊轉(zhuǎn)入城市范圍內(nèi)。原有道路等級已不能滿足日益增大的交通需求。本橋設(shè)計(jì)中，在保持道路通行的條件下，利用既有橋梁墩臺頂進(jìn)地道橋。通過合理安排施工工序及施工組織，把施工對交通的影響降至最低，為城市中既有橋拆除擴(kuò)建提供了一個新思路。
作者：尹貽新 郭勇剛 章有德 單位：中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司濟(jì)南設(shè)計(jì)院 成都中鐵隆工程集團(tuán)有限公司