鐵路既有線架空方法研究

潘琳

摘 要：城市快速道路在穿越既有鐵路時(shí)，多采用下穿鐵路箱橋的結(jié)構(gòu)形式，在進(jìn)行既有鐵路線下深基坑開挖前，為保證既有鐵路的正常運(yùn)營(yíng)以及線路的安全，確保不中斷鐵路行車，必須先對(duì)既有鐵路進(jìn)行架空施工。文章以花城大道下穿鐵路隧道工程在下穿鐵路線路時(shí)采用的線路架空方案為例，按照實(shí)際線路情形對(duì)鐵路架空的方法以及配套的深基坑開挖施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。本工程設(shè)計(jì)采用明挖現(xiàn)澆法施工，利用排樁+對(duì)撐的支護(hù)結(jié)構(gòu)，結(jié)合線路架空方案，成功解決了施工復(fù)雜情況下穿越鐵路隧道的施工問(wèn)題，保證了施工期間的鐵路安全[1]。明挖現(xiàn)澆法是解決橫穿鐵路隧道施工的有效方法之一，線路架空及基坑防護(hù)工程是明挖施工的安全保障。對(duì)在不具備頂進(jìn)施工的工程中，具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：既有線架空；基坑防護(hù)；明挖現(xiàn)澆

1 概述

我國(guó)城市化進(jìn)程在快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)下，交通擁擠已日趨嚴(yán)重。為了緩解交通擁擠狀況，城市不斷地進(jìn)行著交通線路網(wǎng)的新建和改造。當(dāng)公路建設(shè)遭遇既有鐵路線的施工，其考慮的往往不單是在建線路的施工安全、工期和工程造價(jià)等，更重要的是如何確保施工過(guò)程中既有線路運(yùn)行[2]。

目前，武漢鐵路局轄區(qū)內(nèi)下穿立交穿越鐵路比較成熟的施工方法是架空防護(hù)既有線后頂進(jìn)施工和鐵路線下明挖現(xiàn)澆法。武漢市花城大道下穿鐵路隧道結(jié)合線路架空防護(hù)，利用基坑排樁+對(duì)撐的支護(hù)方式，采用明挖現(xiàn)澆法施工，順利完成53股電氣化鐵路的下穿施工。

2 工程概況

花城大道下穿鐵路隧道工程總長(zhǎng)1260米，下穿53股電氣化鐵路，深基坑開挖防護(hù)及線路架空為本工程施工組織重點(diǎn)和難點(diǎn)。以線路架空、深基坑防護(hù)、垂直開挖現(xiàn)澆施工為主要施工方法。施工各股線路架空時(shí)，根據(jù)既有架空設(shè)備、線路運(yùn)營(yíng)情況、地質(zhì)等多種情況統(tǒng)籌兼顧，針對(duì)每股線路單獨(dú)制定專項(xiàng)施工方案，確保施工過(guò)程安全、穩(wěn)定、可控。

其中新建折返段機(jī)走線采用3孔16m工100工字鋼梁架空線路，因箱橋下穿段為折返線的線路交匯處，兩線共用一股架空梁，并HW600*200*11*17型鋼整體橫抬。

3 新建折返段機(jī)走線線路架空

3.1 線路現(xiàn)狀

該下穿鐵路隧道工程在大功率機(jī)車檢修基地與新建折返段機(jī)走線相交，交角111°，線路軌底距箱橋頂板頂面距離2.95m，基坑垂直開挖深度2.95+8.25=11.2m。基坑防護(hù)樁為φ1.2m人工挖孔樁，樁頂設(shè)0.9m×1.2m（高×寬）冠梁。冠梁頂放坡高度1.8m。下穿該段地質(zhì)情況：硬塑粘土，層厚10.6m；全風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖，層厚1.6m；強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖，層厚8.0m。箱橋基底位于全風(fēng)化層。

3.2 架空與深基坑開挖施工順序

設(shè)計(jì)的線路架空形式為3孔工100架空梁整體橫抬，2股道整體架空。橫抬架空前，先在既有軌枕正下方穿雙拼I26工字鋼進(jìn)行小架空，之后再穿橫抬梁對(duì)兩股線路進(jìn)行抽槽橫抬施工。施工前經(jīng)過(guò)分析，認(rèn)為可以簡(jiǎn)化大架空前的施工過(guò)程。因此，對(duì)整個(gè)架空體系進(jìn)行了架空前施工過(guò)程的調(diào)整，線路架空體系仍然采用3孔工100架空梁，因線路道岔轉(zhuǎn)轍器影響，將下承式架空更改為上承式。為確保施工安全，將方樁調(diào)整為圓樁，并進(jìn)行了相應(yīng)的復(fù)核檢算。

詳細(xì)架空和基坑施工步驟如下：

3.2.1 平面布置圖（如圖1）

3.2.2 架空立面圖（如圖2）

3.2.3 施工步驟

（1）開挖架空樁。（2）要點(diǎn)抽槽架三孔I100工字鋼，之后回填道碴密實(shí)。（3）直股線路（運(yùn)營(yíng)線）穿4.42m鋼枕，岔心處穿4.94m鋼枕，“隔六穿一”，之后安裝3-3扣軌（P50）。（4）按照“隔六抽一”的原則，并抽槽63cm深，將直股鋼枕更換為HW600×200×11×17橫抬梁，同時(shí)將橫抬梁用扣件與主梁和鋼軌連接。曲股直接抽槽。為防止橫抬梁失穩(wěn)，在橫抬梁腹板頂鉆φ24孔，用φ22高強(qiáng)螺栓@2000將橫抬梁兩兩拉緊。（5）線下抽槽開挖線下防護(hù)樁及橫撐立柱基礎(chǔ)，并安裝橫撐立柱，澆筑線下冠梁。基坑兩側(cè)坡面噴錨防護(hù)。（6）開挖至冠梁頂以下3.5米，邊挖邊對(duì)樁間噴錨，安裝管撐、澆筑中間支墩樁樁間系梁砼。開挖至冠梁頂以下6.5米，安裝第二道管撐。管撐與樁墻采用4拼H244×175×11型鋼作圍檁，圍檁底部用L100×10角鋼作支架。之后開挖至基底。（7）澆筑框架底板混凝土。各基坑開挖階段，對(duì)于平行于線路的基坑邊坡，同樣采用掛網(wǎng)噴錨支護(hù)的方式對(duì)邊坡土體進(jìn)行防護(hù)。防護(hù)樁均掛網(wǎng)噴射混凝土并抹平，涂刷橡膠瀝青防水涂料并在沉降縫處預(yù)貼TQF-1防水卷材。澆筑箱涵邊墻及中墻混凝土，之后拆除第二道管撐。（8）澆筑頂板混凝土，之后拆除第一道管撐。頂板澆筑前，為架空支墩及管撐立柱分別預(yù)留φ2.0m和φ1.0m孔洞，孔洞周邊預(yù)留砼擋碴墻鋼筋。（9）拆除橫撐立柱，補(bǔ)洞。澆筑φ2.5m鋼筋砼擋碴墻，之后對(duì)箱頂回填A(yù)組料并壓注水泥漿。注意養(yǎng)護(hù)線路。（10）在中間支墩處要點(diǎn)安裝3-5-3吊扣軌（P50軌，12.5米長(zhǎng)），吊扣軌與工字鋼梁既有鋼枕采用U型螺栓連接。拆除橫抬梁和架空梁（邊拆邊回填道碴密實(shí)），然后破除架空中支墩至箱涵頂板底面，補(bǔ)孔。（11）破除剩余架空支墩混凝土，并對(duì)箱涵底板補(bǔ)孔。擋碴墻內(nèi)下部回填C15混凝土，保證密實(shí)。上部50cm回填級(jí)配碎石，之后拆除P50吊扣軌以及鋼枕。養(yǎng)護(hù)線路并取消慢性點(diǎn)，完成新建折返線機(jī)走段全部施工作業(yè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

明挖現(xiàn)澆法是解決橫穿鐵路隧道施工的有效方法之一，線路架空及基坑防護(hù)工程是明挖施工的安全保障。在基坑施工過(guò)程中，只有對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑周圍的土體和相鄰的構(gòu)筑物進(jìn)行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，才能對(duì)基坑工程的安全性和對(duì)周圍環(huán)境的影響程度有全面的了解，確保基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和相鄰建筑物及既有道路、鐵路的安全，以確保工程的順利進(jìn)行。在出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)反饋，并采取必要的工程應(yīng)急措施，甚至調(diào)整施工工藝或修改設(shè)計(jì)參數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃光輝.武漢市花城大道西段下穿鐵路隧道線路架空及基坑防護(hù)工程[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（20）.