浅谈框构桥顶进短节工字钢线路加固方法

摘要：以天津北站25#桥改造工程K135+215.4 3.5m-6.5m框构桥为研究对象，针对地道桥顶进不具备加固空间的条件下，先顶进，后加固的施工方法进行了详细的讨论。同时对短节工字钢连接加固方法进行了介绍，并且引入了制作抗移地锚等一系列的施工工艺。

通过一系列的施工措施，成功的解决了不具备加固空间的地道桥工程线路加固的问题。最后对短节工字钢加固方法的作用及优势进行了总结。 关键词：地道桥；短节；加固；连接 引言

伴随着城市建设的发展，交通运输量也在不断的增加。地道桥已经成为解决铁路与公路交叉的一种新途径。在地道桥顶进施工中不能影响既有铁路的正常运营，必须保证铁路设备和列车行车的安全。因此，线路加固成为了顶进施工工程的关键环节也是工程的难点之一。在涉及线路较多，需进行封闭线路施工的工程中，为减少施工对铁路运营的影响，避免一次性封闭多股线路，采用短节工字钢加固方法。以天津北站25#桥改造工程K135+215.4 3.5m-6.5m框架桥为例。天津北站25#改造工程处于天津北站站内，顶进穿过8股线路，为中继间顶进法和对顶法施工。采用短节工字钢加固法，取得了良好的效果。

以往地道桥顶进工程，施工流程为先进行线路加固，然后进行箱体顶进。由于部分地道桥钢轨下方无线路加固空间。例如：天津北站25#桥改造工程，地处于天津北站站内，钢轨下方为既有桥的混凝土连续板梁，钢轨镶嵌在连续板梁中，顶进施工前无法进行线路加固。最终采取先进行连续板梁拆除，继而进行箱体顶进，最后进行线路加固的施工工艺。

1、短节工字钢线路加固方法施工特点

1. 1以往框构桥顶进施工中，线路加固施工均在箱体顶进之前进行，且各股道同时加固，加固完毕后，加固体系组成一个整体3-5-3扣轨体系，具备整体性好、稳定性强的优点。本次施工工艺的加固方法，采用短节工字钢分股道加固各股线路，组成多个小的线路加固体系，然后以钢板进行焊接，使多个加固体系连接为一个整体。该方法施工工艺简单，用时较少。该施工工艺经天津北站25#桥改造工程施工证明，可满足施工要求。

1. 2加固体系横梁主要部分坐落在箱体上，横梁下方安放滑轮小车。为保证加固体系稳定，线路加固范围在框构桥以外向两侧各延伸2m。

1. 3由于既有桥的存在，无法进行提前加固。施工时采取封闭一股线路、拆除一股线路、顶进一股线路、加固一股线路的顺序。与以往先加固后顶进的施工方法大相径庭。

1. 4该桥地处北站站内，为两侧对顶施工，不具备制作抗移桩的条件。为保证顶进过程中线路不发生横移现象，分别在A工作基坑、B工作基坑后背处，设置抗移地锚。顶进过程中，以地锚拉线拉住加固体系，保证在框构桥顶进过程中加固体系不发生横移，确保了线路通车的安全。 2、施工工艺流程及操作要点 2. 1 工艺流程

图2.1 线路加固施工工艺流程图 2. 2 操作要点

2. 2. 1 施工准备

框构桥两侧线路应力放散，为防止在顶进过程中线路滑行，框架桥两端外侧各100m范围的钢轨螺栓全部拧紧加固。

将需加固每股线路长度的工字钢横梁位置准确标出，并按横向加固间距放置在箱体上方，待箱体顶进至线路下方时，方便立即开始加固施工。 2. 2. 2 制作抗移地锚

施工前，在基坑后背处横向打入一排工字钢，工字钢总长为8m，打入地下6m，地上预留2m。在工字钢上横向焊接一根工字钢，起到工字钢冠梁的作用，使所有地锚工字钢均匀受力。地锚上设置2根钢丝绳，分别设置在线路加固体系对应位置的1/3处与2/3处，以保证线路变形量降至最小。将钢丝绳连接地锚与线路加固体系。在顶进过程中，利用地锚钢丝绳在后背方向提供的拉力，代替抗移桩的作用。

2. 2. 3 封闭一股线路

结合本工程施工特点，钢轨镶嵌在既有旧桥连续梁内，需封闭将要进行施工的一股线路，然后拆除既有旧桥，顶进箱体，最后进行线路加固。封闭线路过程中，做好相应安全防护措施。 2. 2. 4 拆除既有旧桥

本工程采用安全系数较高的无振动静力切割法，俗称绳锯切割法进行既有桥拆除。该方法在近几年的同类施工中经常被采用，能够将既有旧桥安全快捷的分段切割、拆除。秦皇岛市海北路框架桥顶进施工，同样采用该种施工方法拆除既有旧桥。

2. 2. 5 箱体顶进

按照施工顺序，既有桥拆除后，顶进箱体，以保证线路加固的空间。箱体顶进期间需严格控制高程，避免预留线路加固空间不足或过大，影响线路加固质量。箱体前端顶进至封闭线路与邻近线路中间即可，避免影响临近线路正常通车。 2. 2. 6 线路加固 2. 2. 6. 1 穿插木枕

一股线路下方既有桥拆除并将主体顶进至该线路下方后，桥体范围内更换新Ⅲ型混凝土枕。加固范围内新枕木空间穿插普通木岔枕，长度3.3m。 2. 2. 6. 2 铺设扣轨

更换枕木后，铺设扣轨，扣轨采用3-5-3式，钢轨为43Kg/m。组装采用穿袖式，接头错开1m以上，扣轨顶面不高于主轨顶面，吊轨与其下长枕木用U型螺栓（φ22）连接在一起。 2. 2. 6. 3 安放横梁

横梁采用I40b工字钢，放在主体顶面上，依次按位置排好，随同主体一起顶进，间距0.9m，加固范围15.5m，主体上方12道，两侧各1道，共计14道横梁。横梁与枕木及吊轨梁连接牢固，横梁下部采用木楔和滑梁小车与桥体顶面接触，以减少顶进时的横向阻力。顶进间隔期间，用枕木墩和木楔将横梁打紧。当顶进时，将木楔打掉，以滑梁小车承托，最大限度的减少横向阻力，保持线路稳定。在下一股道加固完毕后，用钢板将相邻两股线路横梁焊接起来，形成稳定的加固体系。

2. 2. 6. 4 安放纵梁

纵梁采用两根I45b工字钢作为一组，接头用10mm的钢板焊接牢固（长度不小于800mm），接头相错不小于1.5m。两端各伸出框构桥外端2m，纵梁与横梁

采用U型螺栓卡（φ22）和盖板连接牢固，形成整体结构。 2. 2. 7 与相邻加固体系连接

以短节工字钢代替以往整体工字钢加固方法，是将多个小的加固体系进行连接。短节工字钢两侧以2cm厚钢板进行焊接，将相邻的短节工字钢连接成为一个整体，大大增强了加固体系的稳定性。 2. 2. 8 线路恢复

当顶进施工结束后，立即组织人员和机械进行线路恢复，并将木枕全部更换为新III型混凝土枕，回填石碴，捣固密实，阶梯提速恢复行车速度。 结语

综上所述，该项施工工艺，提出了短时间封闭线路、先顶进、后加固、开通线路的的施工方法。解决了部分框架桥更新改造施工中无法进行线路加固的难题。采用短节工字钢进行线路加固，缩短了加固时间，缩短了要点工期。多个小的加固体系进行连接，代替以往整体加固体系，保证了线路加固的质量。 参考文献：

[1]王兵.王德华.大跨度下穿顶进框架桥线路加固设计[J].铁道标准设计.2011，（10）71—73

[2]TB 10002.1-2005，铁路桥涵设计基本规范 [3]TB 10002.2-2005，铁路桥梁钢结构设计规范

[4]TB 10002.3-2005，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 [5]TB 10002.4-2005，铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范 [6]TB 10002.5-2005.铁路桥涵地基和基础设计规范 [7]TB 10203-2002，铁路桥涵施工规范

[8]铁运函[2004]120号，铁路桥梁检定规范

[9]张敦宝；李聪林铁路框架桥施工线路加固方案的探讨[期刊论文]-铁道标准设计 2009（05）

[10]邓学光框构桥顶进纵横抬架空线路施工技术[期刊论文]-铁道标准设计 2009（11）