禤傳錦
(中鐵四院集團(tuán)南寧勘察設(shè)計院,工程師,廣西 南寧 530003)
南寧市江北大道湘桂鐵路立交橋中心位于湘桂鐵路K792+800,道路設(shè)計樁號K2+877.7,采用道路下穿鐵路進(jìn)行立交,結(jié)構(gòu)形式為4.8+13.15+13.15+4.8(m)4孔連續(xù)剛架。立交橋按縱挑橫抬法加固鐵路線路,在列車限速的條件下采用頂入法進(jìn)行施工,由東(鐵路左側(cè))往西(鐵路右側(cè))頂進(jìn),設(shè)計頂程22.5 m。
施工時正值低溫陰雨期間,但由于該項目是南寧市的重點工程,業(yè)主安排合同工期較緊,而且鐵路運(yùn)輸較繁忙,鐵路施工慢行計劃已批復(fù)不能隨意更改。因此,施工工期無法避開不良?xì)夂虻沫h(huán)境。施工時由于地基長期浸水,框架基底持力土層含水率較高,地下水無法排除,加上框架較高、重心靠前,施工頂進(jìn)時出現(xiàn)了扎頭現(xiàn)象。雖然采取了一些技術(shù)措施,但受制于工期的影響,處理效果不明顯。頂進(jìn)到位后框架扎頭下沉較為嚴(yán)重。經(jīng)測量,框架前端標(biāo)高比設(shè)計標(biāo)高低0.908 m、中線偏+0.040 m,后端標(biāo)高比設(shè)計標(biāo)高低0.653 m、中線偏+0.105 m,高程偏差不滿足驗收標(biāo)準(zhǔn)要求。雖然鐵路線路已按期恢復(fù)正常運(yùn)行,但立交橋橋下限界超限,必須采取有效措施進(jìn)行糾偏,才能滿足使用要求。
1.1 調(diào)平的目的 由于框架橋頂進(jìn)到位后,前后高差達(dá)0.255 m,框架扎頭比較嚴(yán)重,結(jié)構(gòu)底板受力不在同一水平面上。為了避免框架在非正常受力狀態(tài)下造成結(jié)構(gòu)受損,糾偏工作的第一步就是要求抬高框架前端,調(diào)平框架底板,使其結(jié)構(gòu)處于正常的受力狀態(tài)。
1.2 頂升工作坑的布置 頂升工作坑共分6處,在框架底板下面,分別設(shè)于鐵路線路左右的框架兩側(cè)外邊墻、邊中墻及中墻下。工作坑下設(shè)鋼筋混凝土底板以作為頂升框架托換支撐基礎(chǔ),再在對應(yīng)的框架邊墻、邊中墻及中墻底板下設(shè)鋼筋混凝土托換支撐墻。頂升工作坑如圖1所示。
圖1 框架頂升基坑實況
經(jīng)計算,工作坑下鋼筋混凝土底板的長度及寬度,在框架邊孔下為8.95 m×3.00 m,中墻下為9.00 m×4.00 m,厚度及配筋按計算確定。鋼筋混凝土托換支撐墻厚1 m,支撐墻長度在邊孔框架邊墻下為2.5 m,中孔中墻下為3.5 m。工作坑開挖要求跳槽分段有支擋開挖施作,并保證框架底板下核心持力層寬度不小于2 m,以策安全。
1.3 調(diào)平的實施 頂升工作坑設(shè)置完成后,按計算頂力配置頂升設(shè)備。全橋?qū)嶋H對稱布置200 t千斤頂36臺,鐵路左右側(cè)各18臺,其中框架邊墻下的支撐墻內(nèi)側(cè)設(shè)2臺,邊中墻下的支撐墻兩側(cè)設(shè)4臺,中墻下的支撐墻兩側(cè)設(shè)6臺??蚣茉^的調(diào)平糾偏要求頂升鐵路右側(cè)框架,左側(cè)框架不動,施工實施時使框架右側(cè)18臺千斤頂同時加壓,同步頂升,直到框架調(diào)平。框架由扎頭糾偏前位置①調(diào)到扎頭調(diào)平后位置②,從而達(dá)到框架扎頭調(diào)平糾偏的目的。調(diào)平實施如圖2所示。
圖2 框架扎頭糾偏方案示意圖
2.1 頂升設(shè)備的布置及要求 頂升設(shè)備布置形式與處理框架扎頭調(diào)平形式相同。頂升能力按計算重量的1.2倍配置頂力,全橋共設(shè)36臺200 t千斤頂。所不同的是框架整體頂升需要全部千斤頂同時加壓和同步頂升,故要求千斤頂與高壓泵之間的高壓連接油管長度盡量相同,各千斤頂不能漏油,并合理選用高壓油泵,避免框架頂升過程中框架受力不均,危及框架結(jié)構(gòu)安全。
2.2 框架頂升施工程序 框架計劃整體提升0.65 m,需分多次封鎖線路實施頂升框架。每次頂升高度控制在30 cm以內(nèi)。具體施工程序為封鎖線路→整體頂升框架5~15 cm→在托換支撐墻上塞入規(guī)格為50×50×5(cm)的鋼筋混凝土墊板→線路落道及整修→千斤頂回油卸載后再次加壓二次頂升框架→在托換支撐墻上塞入鋼筋混凝土墊板→工作坑內(nèi)框架底與地面間隙搭枕木垛→千斤頂回油卸載→線路落道及整修→開通線路,完成一次頂升。如此循環(huán),直到頂升高程滿足設(shè)計要求,從框架扎頭調(diào)平后位置②到框架設(shè)計位置(整體頂升后)③。框架整體頂升過程如圖2所示。
3.1 地基處理目的 框架頂升到位后,框架基底受力軟硬不均。實際受力情況為托換支撐墻處為剛性支撐,而處于框架各孔跨之下為枕木垛臨時支撐,空隙較多,為使基底受力情況與設(shè)計框架受力工況相符,必須處理好框架基礎(chǔ)。
3.2 地基處理方法 地基處理分2步進(jìn)行:第一,先拆除框架底板下面的枕木垛臨時支撐,然后漿砌片石回填。第二,在框架底與漿砌片石頂之間、漿砌片石與地基之間的間隙處進(jìn)行壓注水泥漿處理。這樣可使框架基礎(chǔ)密實,結(jié)構(gòu)整體受力,避免由于地基沉降不均而使結(jié)構(gòu)受損。
框架扎頭糾偏作業(yè)共封鎖線路5次,在實施扎頭調(diào)平及頂升框架后,經(jīng)外觀檢查其結(jié)構(gòu)無裂縫??蚣芫臀桓叱惕F路左側(cè)比設(shè)計標(biāo)高低76 mm,鐵路右側(cè)比設(shè)計標(biāo)高低46 mm,框架中線與設(shè)計中線最大偏差105 mm,各項誤差均在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),說明就位情況良好,完全滿足使用要求。立交橋交付使用至今未有不良反映。該項目糾偏方案取得了完滿成功,使瀕臨報廢的工程起死回生,避免了重大經(jīng)濟(jì)損失??蚣艿募m偏施工,為今后同類大型項目的糾偏工作積累了經(jīng)驗。