CN110055896A - 一种下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于铁路工程施工维护技术领域，提供一种下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法。采用在高速铁路桥台远离下穿结构的一侧架设便梁的方法，提高高速铁路桥台的纵向稳定性。通过便梁的实施，将原来作用于路基上的均布荷载转变为作用于高速铁路桥桩基和钻孔灌注桩上的集中力，进而减小高速铁路桥桩基受到的附加侧向力，达到卸载的作用。通过便梁桩基础的实施，将来自上部便梁的荷载传至地基深处，减小列车荷载引起的偏载作用，从而减小下穿施工对高速铁路桥台的影响。本申请既减小了桥台后列车荷载引起的偏载，又加大了高速铁路桥梁的竖向荷载，两方面均对桥台的水平向变形有利。而且施工速度快，确保了下穿施工期间高速铁路的安全稳定。
Description
技术领域
本申请涉及铁路工程施工维护技术领域，尤其是涉及一种下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法。
背景技术
近年来随着我国道路等基础建设的不断发展，道路工程在建设工程中不可避免地遇到越来越多的施工问题，尤其是道路与高铁铁路交叉建设的情况越来越多，为高速铁路的安全与稳定和道路工程施工建设带来了新的威胁与挑战。
国内现有的道路下穿工程多为箱涵等结构下穿运营铁路，而当箱涵等结构下穿高速铁路路桥过渡段附近的桥梁下方时，下穿工程对铁路运营产生的影响更大，往往形成对高速铁路桩基不利的偏载。
对于下穿工程中高铁桥梁桩基偏载的卸载，国内尚未有有效的施工措施。
发明内容
本申请的目的在于，提出一种下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法，以保障高速铁路的安全运营及下穿工程施工的安全，并有效地抑制下穿过程中偏载对高速铁路桥桩基的不利影响。
为了实现上述目标，本申请提供了如下技术方案：
一种下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法，包括：
步骤1：施作支墩；
步骤2：施作便梁桩基础；
步骤3：施作便梁；
具体的，考虑到荷载影响范围，距离桥台近处采用桩基础结构支撑便梁，远处采用支墩结构支撑便梁，在保证桥台安全的同时降低工程造价。从高速铁路桥台到远离箱涵等下穿结构一侧的路基，依次施作桥台支墩、便梁桩基础以及路基支墩，作为便梁的支撑。便梁桩基础横跨运营线路，位于远离下穿结构的路基段，其上部采用系梁形式，其下部施作钻孔灌注桩；便梁沿高速铁路纵向架设，并平行于铁路股道。便梁通过自带支座与支墩和便梁桩基础相连，并形成简支梁结构受力形式。
进一步，步骤1包括：
步骤1.1施作路基支墩：在高速铁路桥台远离箱涵等下穿结构一侧，路基的较远处上施作路基支墩；
步骤1.2施作桥台支墩：在高速铁路桥台上施作桥台支墩。
为尽量降低施工对高速铁路运营的影响，路基支墩和桥台支墩可选用支撑刚度大、占地少的刚性支座形式。
进一步，步骤2包括以下具体步骤：
步骤2.1施作钻孔灌注桩：在路基两侧坡脚处施作一定数量的钻孔灌注桩。
其中，钻孔灌注桩的桩基直径、长度等参数根据场地地质条件决定。钻孔灌注桩距离运营铁路中心线的最小净距应不少于5m，以便为大跨径的系梁提供施工空间。钻孔灌注桩具有施工快速，机械化施工扰动小等特点。
步骤2.2开挖路基土施作系梁：在便梁桩基础设置处开挖股道下的路基土施作便梁桩基础的系梁。
便梁桩基础横跨运营线路，上部采用系梁形式，可以均布化列车荷载的同时增强桩基础的整体性。同时，高速铁路桥台后的列车荷载经系梁均布化后，再通过桩基传递至地基深处，可以减小列车荷载引起的桩基偏载。
进一步，步骤3包括以下具体步骤：
步骤3.1回填路基土，使便梁桩基础整体成型。
步骤3.2施作便梁：沿高速铁路桥台后远离箱涵等下穿结构的方向，架设第一根便梁，第一根便梁的两端分别搭在桥台支墩和便梁桩基础上，在路基更远处架设第二根便梁，第二根便梁的两端分别搭在在便梁桩基础上和路基支墩上。便梁与支墩和便梁桩基础之间均通过自带支座连接，形成简支梁结构受力形式，将荷载传递至桩基上。
在下穿施工期间，因箱涵施工引起土压力释放，会造成高速铁路桥桩基形成偏载，采用本申请提供的技术方案可以使列车荷载通过便梁传递到桥台和便梁桩基础之上。且下穿施工完成后，可以拆除便梁。
本申请的有益效果在于：与现有技术相比，本申请减小了桥台台后列车荷载引起的的偏载，又加大了作用在桥台上的竖向荷载，从两方面提高了高速铁路桥梁的纵向稳定性；且本申请所述技术方案施工周期短，机械化程度高，对既有结构干扰少，可以有效保证高速铁路在施工过程中的安全运营。
附图说明
图1为本申请实施例提供的便梁卸载方法应用场景的平面示意图。
图2为本申请实施例提供的便梁卸载方法应用场景的立面示意图。
图3为本申请实施例提供的便梁卸载方法的作用机制简图。
附图标记说明：
1—便梁；
2—钻孔灌注桩；
3—系梁；
4—路基支墩；
5—桥台支墩
6—高速铁路桥台；
7—下穿结构；
8—高速铁路桥桩基。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步描述：
实施例
某道路右幅框架桥下穿某高速铁路桥梁下方，南侧箱身侧墙外缘距离高速铁路桥梁的桥台尾13.43m，箱身长40.19m，外宽15.1m，高7.7m。顶板厚0.9m，底板厚1m，侧墙1.05m，箱身两侧各带3m的连体U槽。为了控制在道路框架桥下穿施工过程中桥台的水平变形，提高线路纵向稳定性，保障高速铁路安全运营，下穿区间内采用本申请提供的技术方案进行处理，图1和图2分别为本申请应用场景的平面及立面示意图。
本申请提供的一种下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法，包括以下过程：
步骤1：施作支墩；
步骤2：施作便梁桩基础；
步骤3：施作便梁1；
从高速铁路桥台6到远离箱涵等下穿结构7一侧的路基，依次施作桥台支墩5、便梁桩基础以及路基支墩4，作为便梁1的支撑；便梁桩基础横跨运营线路，位于远离下穿结构的路基段，其上部采用系梁3形式，其下部施作钻孔灌注桩2；便梁沿高速铁路纵向架设，并平行于铁路股道。便梁1通过自带支座与支墩和便梁桩基础相连，并形成简支梁结构受力形式。
作为举例而非限定，在本实施例中，便梁1可采用D型便梁，其材料为H型钢柱。
进一步，步骤1包括以下具体步骤：
步骤1.1施作路基支墩4：在高速铁路桥台6远离箱涵等下穿结构7的一侧，路基的较远处上施作路基支墩4。
步骤1.2施作桥台支墩5：在高速铁路桥台6上施作桥台支墩5。
为尽量降低施工对高速铁路运营的影响，路基支墩4和桥台支墩5可选用支撑刚度大、占地少的刚性支座形式。
进一步，步骤2包括以下具体步骤：
步骤2.1施作钻孔灌注桩2：在路基两侧坡脚处施作一定数量的钻孔灌注桩2，桩基直径1米，长度45m。
采用钻孔灌注桩2，具有施工快速，机械化施工扰动小等特点。
进一步，钻孔灌注桩2距离运营铁路中心线的最小净距应不少于5m，以便为大跨径的系梁3提供施工空间。
步骤2.2开挖路基土施作系梁3：在便梁桩基础设置处开挖股道下的路基土施作便梁桩基础的系梁3。
便梁桩基础横跨运营线路，上部采用系梁形式，可以均布化列车荷载的同时增强桩基础的整体性。同时，高速铁路桥台6后的列车荷载经系梁3均布化后，再通过钻孔灌注桩2的桩基传递至地基深处，可以减小列车荷载引起的桩基偏载。
进一步，步骤3包括以下具体步骤：
步骤3.1回填路基土，使便梁桩基础整体成型。
步骤3.2施作便梁1：沿高速铁路桥台6后远离箱涵等下穿结构7的方向，架设第一根便梁，第一根便梁的两端分别搭在桥台支墩5和便梁桩基础上部的系梁3上，在路基更远处架设第二根便梁，第二根便梁的两端分别搭在在便梁桩基础上部的系梁3和路基支墩4上。便梁1与路基支墩4、桥台支墩5、便梁桩基础上部的系梁3之间均通过自带支座连接，形成简支梁结构受力形式，将荷载传递至钻孔灌注桩2上。
图3为本申请所述技术方案的作用机制简图。如图3所示，在未采用本申请所述技术方案进行处理时，由于地面列车振动荷载的影响，使得桩基左侧受到额外的侧向作用力，形成桩基偏载的现象；同时，当右侧下穿结构7施工时，由于下穿施工的进展造成了桩基右侧土体的卸载，其近一步放大了偏载效应，对桩基造成不利影响；采用了本申请所述技术方案进行处理之后，列车荷载通过便梁时，转变成作用在高速铁路桥桩基8和便梁桩基础的钻孔灌注桩2上的集中力，集中力通过桩基传至土体深处，减少桩基左侧受到额外的侧向力，起到卸载的作用，进而避免桩基严重偏载的现象的发生。
上述对实施例子的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员可对本申请的具体参数例进行适当修改，并把在此说明的一般原理应用到其他工程实际中而不必经过创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请的揭示，不脱离本申请范畴所做出的改进和修改都应该在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法，其特征在于，包括：
步骤1：施作支墩；
步骤2：施作便梁桩基础；
步骤3：施作便梁；
从高速铁路桥台到远离下穿结构一侧的路基，依次施作桥台支墩、便梁桩基础以及路基支墩，作为便梁的支撑；便梁桩基础横跨运营线路，位于远离下穿结构的路基段，其上部采用系梁形式，其下部施作钻孔灌注桩；便梁沿高速铁路纵向架设，并平行于铁路股道，且便梁通过自带支座与支墩和便梁桩基础相连，并形成简支梁结构受力形式。
2.根据权利要求1所述的下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法，其特征在于，步骤1包括：
步骤1.1施作路基支墩：在高速铁路桥台远离下穿结构一侧，路基的较远处上施作路基支墩；
步骤1.2施作桥台支墩：在高速铁路桥台上施作桥台支墩。
3.根据权利要求1或2所述的下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法，其特征在于：路基支墩和桥台支墩采用支撑刚度大、占地少的刚性支座形式。
4.根据权利要求1所述的下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法，其特征在于，步骤2包括：
步骤2.1施作钻孔灌注桩：在路基两侧坡脚处施作一定数量的钻孔灌注桩；
步骤2.2开挖路基土施作系梁：在便梁桩基础设置处开挖股道下的路基土施作便梁桩基础的系梁。
5.根据权利要求1所述的下穿高速铁路路桥过渡段时的便梁卸载方法，其特征在于，步骤3包括：
步骤3.1回填路基土，使便梁桩基础整体成型；
步骤3.2施作便梁：沿高速铁路桥台后远离下穿结构的方向，架设第一根便梁，第一根便梁的两端分别搭在桥台支墩和便梁桩基础上，在路基更远处架设第二根便梁，第二根便梁的两端分别搭在在便梁桩基础上和路基支墩上；同时便梁与支墩和便梁桩基础之间均通过便梁自带支座连接，并形成简支梁结构受力形式。
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