下穿鐵路頂進施工技術研究

代治江

下穿鐵路頂進施工技術研究

代治江

（中鐵二院建設公司 四川成都 610031）

在一些既有鐵路施工過程中需要進行下穿施工，框架橋涵頂進施工技術是下穿鐵路施工的關鍵技術，在增建、新建的道路、鐵路中比較常見。本文結合實際工程例子，對下穿鐵路頂進施工技術進行分析和探討，旨在為下穿既有工程施工提供參考。

下穿鐵路；頂進技術；施工技術

引言

隨著我國道路和鐵路工程的不斷發展，在一些已經運行的鐵路或者道路中需要增建新的工程，由于是針對既有工程施工，因此對這些施工項目提出了更多的要求，需要在不影響既有鐵路或公路工作的過程中完成施工。但在實際施工過程中往往會有一些特殊情況，比如上方的汽車或者列車在運行過程中會產生強烈的振動，從而導致下方施工工地的路基不穩定，導致路基坍塌，甚至會導致上方運行的列車內出現脫軌或者翻車，帶來嚴重的安全隱患。當前在既有道路和鐵路下穿施工過程中，還存在一些問題，比如橫抬梁、吊軌加縱加固方法的整體強度和剛度不足。在具體施工過程中，應該要對施工技術進行研究，在確保上方道路和鐵路正常運行的情況下完成下穿施工。

本文選取的工程實例為廣安市棗山片區與物流片區連接線工程，連接線通道與高南鐵路成85°斜交，下穿通道的寬40m，雙向六車道，其中行車道寬24m，左右側人行道（含綠化帶）寬6m。為了保護鐵路安全行駛不受影響，則采用2-18m×5.0m鋼筋混凝土框架橋，雙孔分修，下穿框架橋采用中繼間法頂進施工，在高南鐵路下進行頂進的管道一共有3節，本工程框架分為東西兩幅框架。采用先頂進東幅三孔框架，倒換D型梁后，頂進西幅框架。即在高南線北側設置工作坑，在工作坑底板上分別預制三個鋼筋混凝土框架箱身，事先筑好的鋼筋混凝土后背墻，開挖線路下基坑，用千斤頂頂推箱身前進，至設計位置。

一、鐵路施工防護方案

框架箱涵頂進施工期間需進行線路慢行，高南鐵路線所有列車均限速45km/h，慢行長度140m。施工慢行防護按照《鐵路技術管理規程》第318條、《普速鐵路工務安全規則》第二章第二節有關規定進行進行。

二、人工挖孔樁線路加固工程

（一）線路遷改

為滿足D型梁基礎布置需求，對線路進行遷改，包括線路、接觸網、信號設備的實施。

（二）挖孔樁布置及操作流程

線路遷改完成后，進行挖孔樁開挖。高南線列車當前運行速度為160Km/h，挖孔樁施工期間維持60Km/h限速。

1、人工挖孔樁布置

開挖方式為人工對角、跳槽、隔板開挖。線路兩側挖孔樁主樁共計18根，條形基礎18個。為確保鐵路路基穩定及運營安全采用跳槽開挖模式開挖孔樁，第一日開挖1#、3#、5# (3根孔樁)；第二日開挖8#、10#、12# (3根孔樁)；循環開挖這6根孔樁，按此方法完成另外12根孔樁。

2、操作流程

①放線定樁位及高程→②開挖第一節樁孔土方→③支護壁模板附加鋼筋→④澆筑第一節護壁砼→⑤檢查樁位(中心)軸線及標高

（三）D梁加固線路流程

線路架空是既有線施工的重中之重，保證線路穩定，確保列車行車運行安全，是施工的關鍵。

1、線路及軌道車準備

軌道車于“施工封鎖點”內進行卸梁。軌道車運梁過程中須派專職人員進行裝、運梁的安全卡控與施工配合，配備施工照明裝置。本項目擬定重型軌道車及路用平車進行D型梁吊裝就位及轉運。D梁運輸根據當日運輸計劃分別進行24mD梁運輸抽換就位。架空施工計劃分三階段實施，線路加固期間限速45 Km/h,

2、架空流程

①縱梁就位

封鎖施工前準備工作時先把兩邊縱梁擺放就近位置，在樁頂面用墨線彈出縱梁安裝邊線，吊車就位。

②橫抬梁就位

采用機械人工配和安裝橫梁，抽換采用隔六換一，橫梁間距按1.2m布置。在穿越橫梁地段搭設平臺，封鎖施工前準備工作階段時先把橫梁擺放就近位置。縱橫梁間用U型扣件連接，相鄰工字梁間用間隔木支撐牢固。為防止軌道短路，每次穿橫梁時需在鋼軌下面墊上大塊木板或絕緣橡膠板。

③橫梁與線路聯結

將橫梁就位與縱梁連接后，在每組橫梁上方安設2根木枕，木枕用扣件與鋼軌連接。木枕與橫梁用制作的扣件連接，在木枕端頭用P50角鋼焊接以固定木枕，防止線路橫向移動。

3、D梁架設分三個階段進行

第一階段架設24m+16mD型梁，于1-12號挖孔樁上架設24mD型梁，同時架設兩端16米便梁，頂進東側箱體至設計位置；

第二階段移設D型梁，于7-18號挖孔樁架設24mD型梁，同時架設兩端16米便梁，頂進西側箱體至設計位置；

第三階段拆除D型梁、恢復線路

三、預制框架施工

預制框架施工時首先施工混凝土底板，等混凝土強度達到要求后，立框架側模澆筑側墻混凝土，兩邊側墻混凝土對稱澆筑，側墻混凝土澆筑后立碗扣架做支撐，支撐施工必須編制專項施工方案并經驗算，最后在支撐上鋪設底模澆筑頂板混凝土。

首先預制東幅兩端框架，待框架預制完成邊墻達到脫模條件立即脫模；再預制東西幅中間二個框架，框架預制完成邊墻達到脫模條件立即脫模；最后預制西幅兩端二個框架，框架預制完成邊墻達到脫模條件立即脫模。

四、框架橋頂進施工

1、施工順序

本工程框架分為東西兩幅框架。采用先頂進東幅三孔框架，倒換D型梁后，頂進西幅框架。即在高南線北側設置工作坑，在工作坑底板上分別預制三個鋼筋混凝土框架箱身，事先筑好的鋼筋混凝土后背墻，開挖線路下基坑，用千斤頂頂推箱身前進，至設計位置。為了防止框構頂進時底板隨之向前滑動，板下設錨梁，為控制頂進方向，底板兩側設導向支墩，于底板制作時用C25混凝土同時澆注成型。

順序為：工作坑開挖、支護→地錨梁、滑板、導向墩→框架預制（鋼筋混凝土后背墻）→試頂→下穿頂進→過渡段加固→線路恢復。

2、頂進工作坑布置

靠高南鐵路北側設置頂進工作坑，預制坑位置沿框架橋平行放線。工作坑置于開挖好的基面上，后背采用鋼筋混凝土后背墻。

3、地錨梁及滑板、導向墩預制

滑板采用C20鋼筋混凝土結構，下設10cm厚碎石墊層。地錨梁與后背梁及滑板現澆成一個整體。人工修整路基平面，綁扎滑板、地錨梁鋼筋，澆筑混凝土，滑板厚20cm，地錨梁共計設橫向13道，每道43m長，截面尺寸為30*30cm。導向墩高30cm，長寬各20cm，可在滑板澆筑完成后進行立模澆筑，預埋鋼筋與滑板鋼筋連接。

導向墩采用鋼筋混凝土結構，尺寸20×20×30cm，在滑板澆筑完成后擇期灌筑，每5m設一對，距離滑板邊緣20cm，頂進過程中，在導向墩之間安設工字鋼或者方木作為滑道，控制初期的頂進方向。

4、鋼筋混凝土后背

澆筑C20砼后背墻，墻內填土。

5、框架橋頂進

（1）頂進設備安裝和調試：橋身和后背建成后即可安裝頂進設備。安裝前，對液壓系統的各部件應進行單體試驗，合格后方可進行安裝。

（2）待挖孔樁成型并架設好D型便梁后，對線路下方路基進行開挖，開挖需在列車運行間隙進行進行，采用人工配合小型機械的開挖方式。頂進挖土一次性挖出，棄土填至后背墻中。開挖后及時進行噴錨支護，錨桿長度為1m，噴射混凝土厚度為8cm。開挖至設計高程后，綁扎鋼筋澆筑底板及地錨梁混凝土。

（3））箱體在工作坑滑板上空頂時，特別注意框架的軸線方向，實行三班倒連續作業，保持箱體連續頂進前行。

結語

綜上所述，針對既有的鐵路和道路，一般需要增建或者新建一些工程，在這些既有工程基礎上施工，必須要考慮到對現有鐵路公路運行情況的影響，一般下穿頂進施工過程中，要對框架涵以及頂進施工進行嚴密的控制，以提高頂進施工質量。

[1]黃可臣.下穿鐵路頂進施工技術探究[J].城市建設理論研究，2014（11）

[2]鄧煒.下穿鐵路頂進施工技術探究[J].城市建筑，2014（11）

[3]孫田柱.下穿既有鐵路線的箱涵頂進施工技術[J].建筑施工，2012（01）

[4]胡瑞靈.箱涵下穿鐵路頂進施工技術[J].中國市政工程，2011（02）

代治江（1981-），性別：男，籍貫：重慶長壽區，工作單位：中鐵二院建設公司，學歷：本科，職稱：工程師，研究方向：橋梁專業下穿鐵路頂進施工技術

U45

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1007-6344（2017）03-0056-01