挖孔桩采用圆形混凝土护壁

立交桥施工过程中须架便梁限速(45km/h)通行,限速区段现有三处曲线,京沪三线两曲线半径分别为500m,2000m,缓和曲线长分别为100m,50m;京沪四线曲线半径为800m,缓和曲线长为150m。三线两曲线超高分别为115mm和50mm,四线超高115mm。施工过程中三线第一处曲线和四线过超高均>50mm,因此三线第一处曲线和四线均需要减少曲线外轨超高。曲线地段采用大机抬道,将三线、四线的内轨起道,外轨标高不变,从而降低外轨超高;起道完成后曲线外轨超高三线第一处曲线为50mm,四线为50mm,两线起道均为65mm。调整轨道标高时线路纵断面在两端需进行微调,既有坡度较小,施工时应注意两边坡段的顺接。

3线路曲线调整

4.1交通组织

1.1混凝土支墩

桥位处离小清河仅为350m,地下水位标高为22.92m,比框架底板高0.37m,工作坑、挖孔桩施工过程中,需采用大口井降水。桥位处建筑物较多,且离桥位处较近。为保证降水过程中周围建筑物不发生沉降,在地道桥施工范围以外,就影响所及采用三层水泥搅拌桩止水帷幕封闭地下水。为保证止水效果,水泥搅拌桩桩长除满足计算要求外,桩长延伸至不透水的、承载力较高的土层内。水泥搅拌桩相邻两根桩纵横两个方向都搭接,形成大块整体,沿基坑周围布置。

京沪四线既有1孔16m低高度混凝土梁桥桥台为u型桥台,扩大基础。便梁中间支点采用桥台帮宽,帮宽混凝土与桥台混凝土之间采用钢牵钉连接为一整体。对于挖孔桩距钢木支墩较近的支点,为避免开挖过程中对钢木支墩的扰动,采用混凝土整体式支墩。

济齐路为济南通往齐河的主要通道,交通繁忙。桥位处于济南市市郊,铁路大、小里程交通通道均为较小涵洞,无法满足绕行要求。因此,地道桥预制、顶进及恢复线路期间,道路均不能封闭交通。施工过程中,既有道路需保持通行。道路以外地道桥施工完成后,将道路改移至新建地道桥内,然后拆除既有道路、桥梁。临时道路与顶进工作坑相接处设钻孔桩防护,框架外临时道路与既有道路顺接。施工场地范围内道路设置警示标志及防护设施,以保证道路交通及施工安全。

2挖孔桩计算

4施工工序及施工防护

4.2施工工序

1便梁支点布置

5结语

1.2桩柱及桩接盖梁支

恒载包括便梁梁重、线路设备荷载,铁路荷载为“中—活载”,设计行车速度为45km/h。桩顶外力计算如下:d24施工便梁重量,按每排桩顶便梁重为244.5kn计;活载支反力,按双孔重载加载,冲击系数取1.238,则每排桩顶活载最大反力为3057.4kn;离心力为49.2kn,制动力或牵引力为266.4kn,横向摇摆力取100kn,主动土压力为774.95kn。根据以上计算结果进行荷载组合,求出单桩设计承载力3123.7kn,并确定桩长为24m。

作者:尹贻新 郭勇刚 章有德 单位:中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院 成都中铁隆工程集团有限公司

4.3施工防护

根据道路交通组织要求,地道桥预制及顶进过程的施工工序如图4所示。步骤1:首先预制1号箱体,混凝土达到强度后,顶进1号箱体就位。再铺设临时道路,将道路改移至1号框架内。步骤2:同时预制2,3,4号箱体,拆除部分桥台顶进3号箱体。步骤3:纵移d型施工便梁,拆除既有低高度混凝土梁、桥台及基础。步骤4:同时顶进2,4号箱体就位,施作出入口挡土墙,恢复线路。

点京沪三线既有1孔16m低高度混凝土梁桥桥台为耳墙式桥台,扩大基础。耳墙式桥台为轻型桥台,顺线路方向尺寸较小,无法利用既有桥台,桥台处支点采用桩接盖梁支点。桥台与盖梁冲突部位混凝土凿除,挖孔桩布设在桥台扩大基础外侧。地道桥顶进过程中挖土扰动范围内设置挖孔桩接墩柱作为便梁支点。挖孔桩采用圆形混凝土护壁,开挖一节支护一节,混凝土灌注时,不允许出现断桩现象。

随着城镇化的发展进程,原有城区的范围不断扩大,既有铁路逐渐由城郊转入城市范围内。原有道路等级已不能满足日益增大的交通需求。本桥设计中,在保持道路通行的条件下,利用既有桥梁墩台顶进地道桥。通过合理安排施工工序及施工组织,把施工对交通的影响降至最低,为城市中既有桥拆除扩建提供了一个新思路。