浅谈框架桥顶进线路加固设计方法

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1、浅谈框架桥顶进线路加固设计方法　　摘要：框架桥有着诸多优点，并广泛应用于铁路和公路桥梁建设中。山西中南部铁路既有汤台线于K61+183.00位置跨新建规划路框架桥采用了顶进施工方式，需要穿越既有汤台线，在该框架桥顶进施工过程中，为了保障既有线路列车的安全运营，需要对既有汤台线做加固处理。在线路加固设计上，通过工便梁和型钢构成纵横梁体系，并与线路设备构成一个整体，从而确保既有线路的稳定，保障框架桥施工的顺利开展。文章在介绍工程概况的基础上，阐述了既有线路加固设计方法，以及所采取的措施，为大跨度框架桥穿越既有线路加固问题提供了可借鉴经验。关键词：框架桥；顶进；线路加固中图分

2、类号：TU323文献标识码：A引言7大量工程实践表明，框架结构具有诸多优点，主要表现为如下几个方面：一是结构完整，刚度很大，可以实施顶进施工；二是顶板薄，建筑高度偏小，对控制线路标高有利；三是框架桥基底应力小，较为适用于地基差的场合；四是有良好的抗震性能。因此，框架桥被广泛应用于铁路和公路桥梁建设中。汤台线跨新建规划路框架桥为顶进施工方式，对大跨度铁路框架桥穿越既有线路加固设计领域具有借鉴意义，文章对其进行阐述。一、汤台线跨新建规划路框架桥顶进线路加固工程概况1.简述工程总体情况新建规划路和既有汤台线的交叉处，需要建设公铁立交桥，为了保障安全，需在框架桥顶进前对既有路基

3、进行加固。此处框架桥为两孔单箱断面形式，两孔结构均为7.5m的净高度，为了方便通行，箱内保障有4.5m的净高度和16m的净宽度。框架桥长53.5m，为此，将两孔箱体从垂直线路角度分为两节，分成4个独立箱体。框架桥穿越处的路基高低不平，在进行框架桥线路加固设计时，出于整体美观需求，将框架桥设计为相同净高，导致两节框架桥顶板顶端填土不同，其中，下穿道岔区的框架顶板顶端填土3m，而下穿汤台铁路线的框架顶板顶端填土1.5m，两者差距较大。以下两图为汤台线跨新建规划路框架桥立面示意图和箱身正截面示意图。图1.框架桥立面示意图图2.框架桥箱身正截面示意图2.地质构造分析地质构造是框

4、架桥顶进线路加固设计需要关注的因素之一。在设计前，相关人员对桥址处地层做了钻孔分析，研究结果表明，该处地层属于第四系全新系统人工填土，下伏基岩属于第三系中统砂岩。具体论述如下：7（1）人工填土方面该框架桥桥址处地层有厚约3m的人工填土，以中砂为主，土质潮湿而绵密。（2）砂岩方面从颜色上看，为黄色和棕红色；从结构上讲，为中粒结构；从构造上讲，为层状构造；从层理上看，为近水平层理；从成岩作用上讲，为泥质胶结，因而成岩作用较差，岩性偏软，局部地段属于夹砾岩，风化较强，承载力为350kPa；从地下水来看，以基岩裂隙水为主，水位埋深近6m，水质优良，对钢筋和混凝土不构成腐蚀性，利

5、于框架桥建设。二、工程技术总体标准总的来讲，该项工程技术要求主要为3个层面：一是荷载设计层面，从铁路角度看，需满足中一活载（2005）ZH标准（Z=1.2）要求，从公路角度看，需达到城-A级别，人群荷载不能低于4KN/㎡；二是桥下净空层面，该框架桥建设需要桥下净空不能低于4.5m；三是地震设防强度层面，需最低达到7度设防等级。三、汤台线跨新建规划路框架桥顶进线路加固设计1.既有铁路框架桥顶进线路加固要求7一般而言，既有铁路实施框架桥顶进施工对线路加固的要求较高，既要保证既有铁路的安全不间断运营，又要采取严密的线路加固设计方案，能够承载框架桥顶进路基开挖过程中的列车荷载及

6、线路设施重量，从而保障下穿线路的框架桥施工得以安全顺利进行。2.采用纵横抬梁线路加固方案的原因新建规划路位置框架桥为两孔16m箱形桥，假设采用跨度要求低于24m的低高度便梁，无形中受便梁跨度制约，无法一次实现线路加固，需要加设辅助性纵梁，很大程度上加大工程施工的难度，降低加固体系的稳定性，存在巨大的安全隐患。除此之外，低高度便梁法也无法满足道岔区加固的要求。综合上述两个元素，该框架桥顶进线路加固必须采用纵横抬梁法。具体线路加固方案为：通过高强螺栓等强连接设施，将H型钢作为横梁，将1.2m高的工便梁作为纵梁，纵梁支点为直径为1.2m的挖孔桩，从而共同构成一个稳固的纵横梁体

7、系。线路被加固以后，列车荷载形成特有传递路径，即列车荷载-钢轨-横梁-纵梁-挖孔桩。从项目设计、施工、使用成效来看，该框架桥采用纵横抬梁线路加固方案是极为明智的。四、汤台线跨新建规划路框架桥道岔区线路加固措施确定线路加固设计方案后，还需要深入思索切实可行的道岔区线路加固措施，从而保障整个工程项目的安全施工。该框架桥道岔区线路主要采取了如下加固措施：1.纵横梁设置措施7在道路两侧，运用高强螺栓将工便梁等物进行强连接，从而构成纵梁，在框架桥顶进范围内设置挖孔桩，桩顶设置两根型钢，根据要求，两根型钢的强连接为H700×300，被用为横抬梁。最开