淺析道路下穿既有鐵路工程施工關鍵技術

林春陽

（湖北十堰 442012）

1 道路穿越既有鐵路技術選擇

基于城市道路建設以及現有鐵路的提速需求，道路與公路交叉路口從平面逐漸轉變成為立交。道路穿越現有鐵路大致有兩種形式：①上跨，以修建公路橋為主，對鐵路自身的干擾較大、施工工期較長，假如有必要，則要求中斷鐵路的運作，同時受到城市用地以及其規劃的限制，該種形式的使用相對較少；②下穿，以頂進框架橋的形式在已有鐵路下修筑立交橋，占地面積相對較小、并且受到的影響也相對較小，在下穿作業中不必中斷運作，和城市構建相符合。

與上跨的作業規劃對比，道路下穿已有鐵路項目有著下列這些優點：從行車暢通以及安全性層面出發，下穿作業更易事先預防，對鐵路運作的影響不大；從建設影響層面出發，下穿結構的占地面積相對較小，有助于提升城市土地面積的使用率，也更加符切合城市景觀的需求；從可行性的層面出發，下穿作業能合理選取其坡度，管理其引道的長度，借助邊孔埋設對應的市政管線。

2 道路下穿既有鐵路框架橋施工方法

基于上述研究，不難得出下穿框架橋作業是道路穿越鐵路的最佳方案，1965年框架橋頂進作業形式就已在中國得到了使用，其對應的施工規劃如下：在鐵路交叉區域的一邊挖掘基坑、制作滑板，在滑板上制作鋼筋混凝土箱型涵洞，并就交叉線路展開穩固以及臨時支撐的工作，一邊以油壓千斤頂推箱涵的移動、另一側挖掘下路的路基、延伸滑板，直到箱涵穿越鐵路到對應的規劃區域，變成鐵路自身的承載應力載體，最終連結引道和原先的道路，已完成立體交通的建設。道路下穿已有鐵路框架橋作業的大致流程如下：開啟背鋼板樁→挖掘作業坑→修砌滑板以及其對應的隔離層→預制箱涵構件→裝配鋼刃角→試頂環節→箱涵頂進→挖方→運輸→箱身就位→線路復原[1]。

依照框架橋下穿頂進作業的順序不難看出：既有鐵路加固是確保箱涵下穿頂進作業安全最為重要的一個過程，我國主要穩固形式包含有D型便梁、縱橫抬梁、連續便梁以及吊軌梁等等，這樣的一些形式都有其自身的優勢與缺陷，各有各的局限范圍與適用區間，現如今使用最為深入的就是縱橫抬梁以及D型便梁兩種穩固的形式（見圖1）；頂進形式的選取將會直接作用到框架橋下穿作業效益、安全質量，現如今最為常見的形式主要是把含有整體頂入、對頂、中繼間以及對拉等多種形式，尤其是以整體頂入法和中繼間法的使用最為深入。

圖1 D型便梁加固示意圖

3 實例分析道路下穿既有鐵路工程施工關鍵技術

3.1 工程概況

該項目在里程0+453-0+506區域和兩條已有的鐵路線路相交，交叉區域為直線。本工程使用的是下穿框架橋體系，C35鋼筋混凝土結構，4個單孔框架，分別是5+12.5+12.5+5m，框架橫向長度、兩邊的連接長度分別是20.56m與5.14m。該項目U形槽、框架預制成為一個整體，借助D型便梁架空現有鐵路頂進形式，頂程長度為60m，就位之后箱涵頂部的標高控制在4.65m左右。

3.2 地質條件

該項目地形屬于是平原地貌，場地承壓水含量豐富，淺部微承壓和深部承壓水水位都要比淺水部位的水位要低，部分區域與潛水層相連接，埋深的深度控制在3～11m。該區域地下水基本都會受到地表水以及降水的作用，深部承壓水主要是以側向供應的形式。

3.3 基坑加固

頂進基坑圍護，在頂進前作業坑南、北側鉆孔樁圍護的缺口區域展開12m拉森樁作業，以此來做到全封閉以及全圍護。借助深井降水，依照工期層面的需求，預先2周試抽水，提前1周進行降水。水位降低到工作面下1m時，開展對應的挖掘工作。完成挖掘后，就影響頂進作業的通過封井的形式進行處理，就無影響的降水井展開全天的連續抽水，直到完成頂進作業為止，依照之后的工作分配持續或暫停降水[2]。

3.4 箱體頂進施工

3.4.1 頂進方案

該項目頂進的次序是1#、2#、3#、4#箱，詳盡的作業規劃如下：

（1）將D24便梁裝配至1#、2#橋墩之上，經過檢驗符合相關標準后，拆除已有的過水箱涵，平整施工現場，就1#箱區域展開高壓旋噴樁和滑板接長作業，頂入1#箱，就箱涵外側進行回填。

（2）將D24便梁裝配至1#箱以及3#橋墩之上，便梁以下挖掘3m，拆除2#支座，就2#箱區域進行高壓旋噴樁和滑板接長作業，頂入2#箱。

（3）將D24便梁架裝配至2#箱與4#支座之上，便梁之下挖掘3m的長度，拆除3#支座，就3#箱區域進行對應的地基穩固與滑板接長作業。

（4）頂進出土是兩邊出土，作業坑側面使用內挖機結合翻土外運的形式開展，另一面通過地基穩固挖掘的3m深過道，使用小型挖機展開對應的翻土外運工作。

（5）箱涵頂進到指定位置，施作欄桿、電纜槽，開展好線路的檢測、維護，確保線路狀態安全。

3.4.2 頂進控制

該項目箱體頂入的環節當中，實時檢測軸線與其標高，假若出現有誤差要求立即矯正，針對中心的誤差而言，調節千斤頂距離箱提中心線的力矩，以此來進行矯正；對于水平標高超標，應調節頂進挖方，標高偏高就多挖、標高偏低就少挖，以此來事先對于高程的矯正。

3.4.3 頂進出土

本工程頂進出土主要時可以分成兩個部分：①放坡段，借助挖掘設備向兩邊翻出頂進范疇向外運輸；②線路下頂進區段，兩邊一同出土，頂進一面挖機開始挖掘之后借助箱涵內通道翻出箱體之外，并向場地之外運輸，另一面借助線路地基穩固之時挖掘的3m深通道向外運輸土方。

3.4.4 回填石碴、恢復線路

完成頂進作業后，要求在確保安全的條件下迅速復原鐵路線路。在拆除穩固設備之前，要求籌備好有關的作業設施與底碴、道碴，開展好抽換橫梁作業。回填工作完成后，針對線路進行全方位的修復工作，保證安全后才可以恢復正常運作。

4 結束語

綜上所述，道路下穿既有鐵路工程施工是解決“公鐵交叉”的重要途徑，尤以頂推箱橋施工工法應用最為廣泛，具有施工影響小、占地面積小的優勢。在下穿頂推箱橋施工中，由于既有鐵路必須維持運營，相應的施工、防護要求均較高，加固與頂進作為關鍵施工環節，必須合理選擇工法、規范操作、實施監測，實現施工作業的順利完成，切實保證施工人員、鐵路工作人員乃至乘客的生命安全。

[1]來巨峰.道路下穿既有鐵路工程設計中的關鍵技術研究[D].石家莊：石家莊鐵道大學，2015.

[2]叢 偉.道路下穿既有鐵路工程施工關鍵技術分析[J].交通世界，2018（01）：274～275.