一种新建框架桥上穿既有地铁结构箱涵顶进施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在运营地铁线路上方修建框架桥时利用箱涵顶进施工，来控制地铁结构上浮变形的施工方法，属于地下工程领域。
【背景技术】
[0002]随着城市轨道交通的大规模发展以及市政设施的发展建设，目前城市道路以及排水箱涵等与运营地铁线路交叉上穿的工程越来越多，在这些工程中，绝大多数采用便捷的箱涵明挖施工法，但施工时不可避免地会对周围土体产生扰动，使下方土体产生回弹变形，进而会带动运营线路结构变形，会影响列车运行速度，甚至危及列车的运行安全。
[0003]具体来说，目前，在既有地铁线路上方修建箱涵多采用明挖施工注浆加固措施，虽然该技术比较成熟，施工简单，在地下工程中有较广泛的适应性，但对于轨道交通来说，其存在一定的问题:
[0004]第一，随着轨道交通线路的网络化发展，客流极具增多，列车运行间隔极具缩短，尤其是在交通繁忙或对运营要求比较高的路线，明挖施工过程中修建箱涵可能导致的列车限速或者停运将会对轨道交通产生较大的影响。
[0005]第二，明挖施工在基坑开挖会引起下方土体的卸载，进而会使得下方土体发生上浮变形，这种变形一般无法控制，而轨道交通的轨道结构需保持较高的平顺性，以满足行车的安全性和舒适性的要求。
[0006]由此可见，研究出一种可最大限度地降低施工对既有地铁线路运营影响的合理施工方法是目如急需解决的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种新建框架桥上穿既有地铁结构箱涵顶进施工方法，该方法在利用箱涵顶进过程中，采用增加配重的形式，用配重与箱涵的重量弥补开挖掉土体的重量，使得其下方土体不发生卸载作用，从而控制地铁结构的上浮变形量，最大限度地降低施工对既有地铁线路运营所产生的影响，使得列车运行的安全性和平稳性得到保证。
[0008]为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
[0009]一种新建框架桥上穿既有地铁结构箱涵顶进施工方法，其特征在于，它包括如下步骤:步骤一:在既有地铁结构上方拟建框架桥位置的一侧，开挖顶进工作坑；步骤二:在该顶进工作坑中预制箱涵，该箱涵内的底部增设配重，该配重的重量与该箱涵的重量之和等于开挖掉的土体重量，以弥补开挖顶进工作坑过程中损失土体的重量；步骤三:顶进该箱涵，其中:在顶进该箱涵的过程中，逐渐扩挖顶进方向的土体，以便完成箱涵顶进作业；步骤四:当该箱涵顶进到位后，一边拆除该配重，一边施做附属结构，拆除的该配重与施做的该附属结构重量相等，使该附属结构替代该配重，保证既有地铁结构周边土体保持应力平衡，完成在既有地铁结构上方新建框架桥的施工。
[0010]所述配重为钢锭或混凝土板。
[0011]沿所述箱涵的受顶面安装钢板，该钢板与所述箱涵之间可设置钢筋网，将该钢筋网捆扎在所述混凝土板的钢筋上。
[0012]在执行所述步骤三之前，计算顶进所述箱涵所允许的最大顶力以及顶进所述箱涵的顶程。
[0013]如果所述箱涵尺寸较大，则所述箱涵分段预制并分节顶进。
[0014]本发明的优点是:
[0015]本发明为在既有地铁结构上方新建框架桥的过程中采用增设配重的箱涵顶进方式来控制地铁结构上浮变形的一种施工方法，与传统的明挖施工相比，本发明方法在利用箱涵顶进过程中，采用增加配重的形式，用配重与箱涵的重量弥补开挖掉土体的重量，使得下方土体不发生卸载作用，从而控制地铁结构的变形量，最大限度地降低施工对既有地铁线路运营所产生的影响，使得列车运行的安全性和平稳性得到保证。换种说法，本发明是一种箱涵顶进施工方法，但其与传统的箱涵顶进施工方法不同，本发明在传统的箱涵顶进施工方法的基础上增加了配重，用配重与箱涵的重量来弥补开挖掉的土体重量，起到了抑制下方土体上浮变形的作用，充分利用了应力平衡的原理。
[0016]与传统的明挖施工相比，本发明在施工过程中不会对列车运行造成任何影响，列车不用限速或者停运。
[0017]本发明可广泛应用于道路或其它市政设施修建箱涵上穿运营地铁线路的施工中，能有效地保证既有地铁线路的安全，降低施工对既有地铁线路运营的影响，尤其适用于运营比较繁忙或者对轨道结构变形要求比较高的地段，可产生较好的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的实施流程图。
[0019]图2是箱涵顶进示意图。
[0020]图3是从图2的侧面看去，框架桥施工完成后的附属结构示例说明图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，本发明新建框架桥上穿既有地铁结构箱涵顶进施工方法包括如下步骤:
[0022]步骤一:在既有地铁结构上方拟建框架桥位置的一侧，开挖顶进工作坑；
[0023]步骤二:在该顶进工作坑中预制箱涵，该箱涵内的底部增设配重，该配重的重量与该箱涵的重量之和等于开挖掉的土体重量(指在整个施工过程中开挖掉的土体总重量)，以弥补开挖顶进工作坑过程中损失土体的重量；
[0024]步骤三:顶进该箱涵，其中:在顶进该箱涵的过程中，逐渐扩挖顶进方向(指顶进箱涵的方向)的土体，即边顶进边开挖前方土体，严禁超挖，以便完成箱涵顶进作业；
[0025]步骤四:当该箱涵顶进到位后，边拆除该配重，边施做附属结构，拆除的该配重与施做的该附属结构重量相等，使该附属结构替代该配重，以保证既有地铁结构周边土体保持应力平衡，从而完成在既有地铁结构上方新建框架桥的施工。
[0026]在实际实施中，配重可选为钢锭或混凝土板，视具体情况根据计算决定。
[0027]在顶进过程中，可以采取保护措施，例如，沿箱涵的受顶面安装钢板，该钢板与箱涵之间设置钢筋网，将该钢筋网捆扎在混凝土板的钢筋上，以防止顶进过程中损坏箱涵。
[0028]在实际实施中，在执行步骤三之前，应计算顶进箱涵所允许的最大顶力以及顶进箱涵的顶程，以在顶进过程中严格控制顶力和顶程。
[0029]如果箱涵尺寸较大，则箱涵可分段预制并分节顶进。
[0030]较佳地，在顶进工作坑中可修筑利于顶进的滑板，在该滑板上预制箱涵。
[0031]在本发明中，顶进工作坑的挖掘、箱涵的制作、顶进箱涵所允许的最大顶力和顶程的计算、滑板的制作、附属结构的施做以及传统的箱涵顶进施工方法中所涉及到的诸如顶进等技术均为本领域的熟知技术，在这里不进行详述。
[0032]本发明为在既有地铁结构上方新建框架桥的过程中采用增设配重的箱涵顶进方式来控制地铁结构上浮变形的一种施工方法，与传统的明挖施工相比，本发明方法在利用箱涵顶进过程中，采用增加配重的形式，用配重与箱涵的重量弥补开挖掉土体的重量，使得下方土体不发生卸载作用，从而控制地铁结构的变形量，最大限度地降低施工对既有地铁线路运营所产生的影响，使得列车运行的安全性和平稳性得到保证。
[0033]换种说法，本发明是一种箱涵顶进施工方法，但其与传统的箱涵顶进施工方法不同，本发明的不同点在于，其在传统的箱涵顶进施工方法的基础上增加了配重，用配重与箱涵的重量来弥补开挖掉的土体重量，从而起到了抑制下方土体上浮变形的作用，这是在新建框架桥上穿