一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法与流程

本发明涉及市政工程建设的，尤其涉及一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法。

背景技术：

1、市政基础设施建设工程中通常包含多个专业领域，如道路工程、桥梁工程、给排水工程、电力线路、通信线路、供热管道等，具有专业多、任务重、工期紧、施工难度大等特点，尤其是涉及到铁路时，施工更为复杂。涉铁项目由于铁路的特殊性和重要性等因素，导致涉铁施工程序审批复杂，审批周期长，且施工过程中必须保证铁路系统的安全运行，因此涉铁工程通常要采用非常规施工方法进行，这些因素使得涉铁工程施工难度增加，施工周期更长。

2、市政工程中涉及到铁路时，通常采用转体桥来跨越铁路，采用下穿管廊来解决管线与铁路交叉问题。如果施工场地较为开阔，转体桥与管廊施工互不影响时，可分别按部就班施工桥梁与管廊，转体桥与铁路平行采用满堂支架现浇后进行转体，管廊开挖基坑后现场浇筑进行顶进。但由于城市各种建、构筑物的影响，施工场地有限，转体桥与管廊互相干扰时，现有技术存在以下不足：

3、1、转体桥施工时需搭设支架现浇，与管廊顶进基坑开挖冲突，无法同时施工；

4、2、由于转体桥与管廊各自的施工周期都较长，转体桥与管廊在不能同时施工的情况下无法满足施工工期要求。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，可实现城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊的同步施工，大幅缩短施工周期，节约工程造价。

2、本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

3、一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，具体步骤为：

4、s1、施工前准备：

5、进行路通水通电通及场地平整；

6、s2、基础施工及承台、冠梁、水平支撑施工：

7、基础包括转体桥的桩基、顶进坑的支护桩与后背桩，进行桩基、支护桩、后背桩的测量放线及施工，其中桩基浇筑至转体桥的承台基坑的底标高，支护桩浇筑至冠梁的底标高，后背桩浇筑至中转平台的顶标高；

8、基础施工完成后，进行转体桥的承台基坑及顶进坑的冠梁基坑的开挖，承台基坑开挖至下承台的底标高，冠梁基坑开挖至冠梁的底标高；开挖完成后施工转体桥的下承台以及顶进坑的冠梁、水平支撑，施工前将转体装置及悬挂式吊机所需的预埋件安装在对应位置，每个顶进坑靠近既有铁路的一侧面不设置支护桩且剩余三个侧面上均设有一排支护桩，支护桩顶部设有冠梁，若干水平支撑设置在冠梁之间且只设置一层；

9、s3、转体装置安装及顶进坑第一次开挖：

10、在下承台上安装转体装置，同时利用挖掘机对顶进坑进行第一次开挖，第一次开挖至中转平台处，开挖完成后对后背桩进行桩头处理，整平坑底后浇筑中转平台；

11、s4、上承台、墩柱施工及顶进坑第二次开挖：

12、转体装置安装完成后，依次施工转体桥的上承台以及墩柱；同时继续开挖顶进坑，开挖至坑底标高，整平后浇筑坑底平台并施工后背墙；

13、s5、支架及设备安装：

14、首先在水平支撑底部安装悬挂式吊机；其次在冠梁顶部安装坑顶平台；最后进行地面硬化或处理，在原地面以及坑顶平台上搭设满堂支架，满堂支架宽度大于转体桥的桥面宽度；

15、s6、主梁及管廊施工：

16、按照设计及规范要求对满堂支架进行预压，经监理验收合格后，在满堂支架上支设主梁模板，绑扎主梁钢筋，浇筑主梁，同时在坑底平台上支设管廊模板，绑扎管廊钢筋，浇筑管廊；

17、s7、转体桥转体施工及管廊顶进施工：

18、在管廊尾部与后背墙之间安装顶推装置，进行转体桥转体施工及管廊顶进施工；

19、s8、设备拆除及后浇混凝土施工；

20、按顺序依次拆除满堂支架、坑顶平台、悬挂式吊机、顶推装置，并按照设计要求对上承台与下承台间的空隙填充后浇混凝土，完成跨铁转体桥与下穿部分管廊的全部施工。

21、步骤s2中，转体桥的承台基坑开挖时根据承台埋深及地勘报告确定开挖方式，不具备放坡开挖的条件时打设钢板桩进行开挖。

22、步骤s2中，支护桩的桩长和桩径根据基坑支护土力学计算以及从坑顶平台传递至支护桩桩顶的转体桥的结构和支架自重共同确定；水平支撑的截面尺寸根据传递至水平支撑上的轴向土体反力以及由悬挂式吊机和吊重传递至水平支撑上竖向的集中力共同确定；后背桩的桩长和桩径根据基坑支护土力学计算以及管廊顶进时的顶推力共同确定。

23、步骤s3中，中转平台高于坑底平台，中转平台与坑底平台的高差满足管廊顶进所需的后背墙的高度要求，中转平台与悬挂式吊机的高差满足悬挂式吊机所需的吊装净空要求。

24、步骤s3中，顶进坑第一次开挖前根据地下水情况确定是否需要进行基坑降水以及降水所采用的形式，如果地下水位高，需要提前进行降水，降水至基坑底以下至少0.5m。

25、步骤s4中，顶进坑第二次开挖过程中，先利用挖掘机开挖至坑底以上0.3m，剩余部分采用人工开挖。

26、步骤s5中，悬挂式吊机包含两条设置在水平支撑底部沿管廊中线对称布置的纵移轨道、分别设置在纵移轨道上的纵移装置、一个设置在纵移装置底部与纵移装置垂直的横移轨道、两套设置在横移轨道上的起吊装置；纵移轨道、纵移装置、横移轨道、起吊装置在工厂提前预制，纵移轨道分段预制，纵移轨道的总长度应大于顶进坑尾端至管廊前端之间的距离；将预制好的悬挂式吊机各构件运送至现场，先分段将纵移轨道与埋设于水平支撑底部的预埋件连接固定，然后在每条纵移轨道上安装一套纵移装置，接着再将横移轨道安装至两套纵移装置底部，最后将两套起吊装置安装至横移轨道上并连接其他电力设备。

27、步骤s5中，坑顶平台包含若干组设置在冠梁顶部与管廊轴线垂直的纵向承重梁以及设置在承重梁之上的平台面板；承重梁跨度大于两侧支护桩轴线之间的距离，坑顶平台宽度大于满堂支架的宽度且两侧预留安全范围；承重梁根据顶进坑宽度及荷载确定合适的结构形式；平台面板采用型钢与钢板焊接的预制结构，分块在工厂预制后运至现场并吊装至承重梁上连接固定。

28、步骤s6中，管廊施工时，首先利用起重机械将管廊模板、管廊钢筋以及施工机械器具吊放至中转平台上，然后悬挂式吊机沿纵移轨道纵向移动至中转平台上方，吊起管廊模板、管廊钢筋以及施工机械器具并沿纵移轨道运送至对应位置安装；管廊钢筋绑扎、管廊模板安装、混凝土浇筑均由管廊与既有铁路相邻一端向尾端逐步进行。

29、步骤s7中，选择符合转体及顶进施工要求的气象条件，并向铁路部门申请施工窗口期，进行转体桥转体施工及管廊顶进施工；转体及顶进过程中，按照设计及规范要求全程对既有铁路以及其他在影响范围内的建、构筑物的相关参数进行监测。

30、本发明的有益效果是：本发明可以实现城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工，可有效缩短工期，降低成本，降低了施工对铁路的影响，充分利用支护桩的竖向承载力，节省掉基坑范围内因满堂支架搭设需要进行的地基处理工程量。

技术特征：

1.一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，其特征在于，具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，其特征在于，步骤s2中，转体桥（1）的承台基坑开挖时根据承台埋深及地勘报告确定开挖方式，不具备放坡开挖的条件时打设钢板桩进行开挖。

3.根据权利要求2所述的一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，其特征在于，步骤s2中，支护桩（31）的桩长和桩径根据基坑支护土力学计算以及从坑顶平台（5）传递至支护桩（31）桩顶的转体桥（1）的结构和支架自重共同确定；水平支撑（33）的截面尺寸根据传递至水平支撑（33）上的轴向土体反力以及由悬挂式吊机（6）和吊重传递至水平支撑（33）上竖向的集中力共同确定；后背桩（35）的桩长和桩径根据基坑支护土力学计算以及管廊（2）顶进时的顶推力共同确定。

4.根据权利要求1所述的一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，其特征在于，步骤s3中，中转平台（37）高于坑底平台（34），中转平台（37）与坑底平台（34）的高差满足管廊（2）顶进所需的后背墙（36）的高度要求，中转平台（37）与悬挂式吊机（6）的高差满足悬挂式吊机（6）所需的吊装净空要求。

5.根据权利要求4所述的一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，其特征在于，步骤s3中，顶进坑（3）第一次开挖前根据地下水情况确定是否需要进行基坑降水以及降水所采用的形式，如果地下水位高，需要提前进行降水，降水至基坑底以下至少0.5m。

6.根据权利要求1所述的一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，其特征在于，步骤s4中，顶进坑（3）第二次开挖过程中，先利用挖掘机开挖至坑底以上0.3m，剩余部分采用人工开挖。

7.根据权利要求1所述的一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，其特征在于，步骤s5中，悬挂式吊机（6）包含两条设置在水平支撑（33）底部沿管廊（2）中线对称布置的纵移轨道（61）、分别设置在纵移轨道（61）上的纵移装置（62）、一个设置在纵移装置（62）底部与纵移装置（62）垂直的横移轨道（63）、两套设置在横移轨道（63）上的起吊装置（64）；纵移轨道（61）、纵移装置（62）、横移轨道（63）、起吊装置（64）在工厂提前预制，纵移轨道（61）分段预制，纵移轨道（61）的总长度应大于顶进坑（3）尾端至管廊（2）前端之间的距离；将预制好的悬挂式吊机（6）各构件运送至现场，先分段将纵移轨道（61）与埋设于水平支撑（33）底部的预埋件连接固定，然后在每条纵移轨道（61）上安装一套纵移装置（62），接着再将横移轨道（63）安装至两套纵移装置（62）底部，最后将两套起吊装置（64）安装至横移轨道（63）上并连接其他电力设备。

8.根据权利要求7所述的一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，其特征在于，步骤s5中，坑顶平台（5）包含若干组设置在冠梁（32）顶部与管廊（2）轴线垂直的纵向承重梁（51）以及设置在承重梁（51）之上的平台面板（52）；承重梁（51）跨度大于两侧支护桩（31）轴线之间的距离，坑顶平台（5）宽度大于满堂支架（18）的宽度且两侧预留安全范围；承重梁（51）根据顶进坑（3）宽度及荷载确定合适的结构形式；平台面板（52）采用型钢与钢板焊接的预制结构，分块在工厂预制后运至现场并吊装至承重梁（51）上连接固定。

9.根据权利要求1所述的一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，其特征在于，步骤s6中，管廊（2）施工时，首先利用起重机械（7）将管廊模板、管廊钢筋以及施工机械器具吊放至中转平台（37）上，然后悬挂式吊机（6）沿纵移轨道（61）纵向移动至中转平台（37）上方，吊起管廊模板、管廊钢筋以及施工机械器具并沿纵移轨道（61）运送至对应位置安装；管廊钢筋绑扎、管廊模板安装、混凝土浇筑均由管廊（2）与既有铁路（4）相邻一端向尾端逐步进行。

10.根据权利要求1所述的一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，其特征在于，步骤s7中，选择符合转体及顶进施工要求的气象条件，并向铁路部门申请施工窗口期，进行转体桥（1）转体施工及管廊（2）顶进施工；转体及顶进过程中，按照设计及规范要求全程对既有铁路（4）以及其他在影响范围内的建、构筑物的相关参数进行监测。

技术总结
本发明是一种城市复杂环境下跨铁转体桥与下穿管廊同步施工方法，具体步骤为：施工前准备；进行桩基、支护桩、后背桩的测量放线及施工，进行转体桥的承台基坑及顶进坑的冠梁基坑的开挖，施工转体桥的下承台以及顶进坑的冠梁、水平支撑；转体装置安装及顶进坑第一次开挖；施工上承台以及墩柱；同时继续开挖顶进坑，开挖至坑底标高，整平后浇筑坑底平台并施工后背墙；支架及设备安装；主梁及管廊施工；在管廊尾部与后背墙之间安装顶推装置，进行转体桥转体施工及管廊顶进施工；设备拆除及后浇混凝土施工。本发明可有效缩短工期，降低成本，降低施工对铁路的影响，充分利用支护桩的竖向承载力，节省基坑范围内搭设满堂支架需要进行的地基处理工程量。

技术研发人员：蔡送宝,刘晓敏,周俊龙,李晓磊,邑强,谢朋林,路景皓,李飞,白万帅,孙承林
受保护的技术使用者：中国建筑第六工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5