[发明专利]一种道路下穿高铁桥梁工程中控制桥梁变形的方法

说明书

本发明提供了一种道路下穿高铁桥梁工程中控制桥梁变形的方法，计算既有高铁桥梁下顶进段及现浇段U型槽长度、基坑与既有高铁桥梁的距离、下穿既有高铁桥梁范围U型槽两侧的地面下道路防护桩的数量和长度；分层开挖基坑，预制顶进段U型槽结构，顶进段U型槽结构上设置临时U型槽顶刚架，施工后背桩并安装千斤顶顶进系统；开挖基坑的同时，施作道路防护桩；顶进段U型槽结构底板下度土体固化处理；将顶进段U型槽沿设计坡度逐步向既有高铁桥梁方向顶进，顶进段U型槽前端土体在顶进的同时挖除；顶进过程中，动态控制压重措施；顶进段U型槽就位后，施作现浇段U型槽；逐步减少压重措施。本发明可以控制桥墩台顶变形满足新规程要求。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，特别涉及一种道路下穿高铁桥梁工程中控制桥梁变形的方法。

背景技术

随着中国高速铁路的快速发展，新建道路下穿既有高铁桥梁的情况越来越多。《公路与市政工程下穿高速铁路技术规程》(TB 10182-2017)于2018年4月1日实施，规程中规定：下穿工程在高铁不限速条件下，墩台顶的横向、纵向和竖向位移限值对于有砟轨道、无砟轨道分别为3mm、2mm。新规程实施以前常规的开挖地面后施做路基、现浇桩板结构或者现浇U型槽方案除在地面开挖较浅、地质条件较好的情况下适用，一般情况均难以满足规程中对墩顶位移的限值要求。

新建道路在下穿高铁桥梁段开挖地面较深时可采用桥外预制框构后平坡顶进框构下穿高铁桥梁的方案，但是下穿高铁的道路纵段较大时，长距离平坡顶进框构在顶进过程中造成挖土深度大，增加的土体扰动相应增加了高铁墩顶的变形，难以控制桥梁墩台顶位置控制在规范要求范围内。如何尽可能减少新建道路对高铁桥墩台顶位移的影响并满足规范严苛的要求是设计者面临的难题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种道路下穿高铁桥梁工程中控制桥梁变形的方法，克服了现有方案很难满足新规程中对墩台顶严苛位移限制的要求，可以控制桥墩台顶变形满足新规程要求即下穿工程在高铁不限速条件下，墩台顶的横向、纵向和竖向位移限值对于有砟轨道、无砟轨道分别为3mm、2mm。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种道路下穿高铁桥梁工程中控制桥梁变形的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，以墩顶变形为控制条件计算既有高铁桥梁下顶进段U型槽和现浇段U型槽长度。根据顶进段U型槽的预制基坑深度和大小，计算确定基坑与既有高铁桥梁的距离和下穿既有高铁桥梁范围U型槽两侧的地面下道路防护桩的数量和长度；

步骤S2，分层开挖基坑，预制顶进段U型槽结构，顶进段U型槽结构上设置临时U型槽顶刚架，施工后背桩并安装千斤顶顶进系统；

步骤S3，开挖基坑的同时，根据步骤S1的计算结果施作道路防护桩；

步骤S4，道路防护桩施工完成后，顶进段U型槽结构底板下土体固化处理；

步骤S5，采用所述千斤顶顶进系统将顶进段U型槽沿设计坡度逐步向既有高铁桥梁方向顶进，顶进段U型槽前端土体在顶进的同时挖除；

步骤S6，顶进过程中，根据规范中墩顶变形限值为控制条件的模拟计算及桥墩台顶变形监测点数据，按调整顶进节段U型槽顶压重措施为主，调整高铁桥下地面压重措施为辅的方式，动态控制压重措施，保证顶进中桥梁墩台顶变形满足规程的限值要求；

步骤S7，顶进段U型槽就位后，施作顶进段U型槽外的现浇段U型槽；根据模拟计算及高铁桥梁变形监测数据，逐步减少压重措施；全部作业完成后，压重措施全部消除。

作为优选，步骤S3中，所述道路防护桩按数根桩一组分段落于道路两侧对称施工，和分层开挖基坑及预制顶进段U型槽结构协调同步施作。

本发明具有如下有益效果：