新建橋梁施工對既有高速鐵路橋梁的影響

張剛強

中鐵九局集團第二工程有限公司 吉林 132001

隨著中國鐵路網絡的不斷完善，越來越多的新鐵路橋梁將與現有的高速鐵路橋梁交叉或平行。新鐵路橋梁的建設將不可避免地影響現有的高速鐵路，這將給高速鐵路的運營帶來安全隱患。

1 新建鐵路下穿既有高速鐵路橋梁施工的特點

現有高速鐵路橋下新鐵路的建設與一般鐵路建設不同。除了要考慮常見的路基沉降、邊坡垮塌、路基施工中中線位置偏移、路基裂縫、壓實度不夠等施工問題外，還應考慮既有線高速鐵路列車運行施加在既有橋墩上的動荷載對鐵路施工質量造成的影響[1]。

1.1 巖土材料的復雜性

巖土本身是一種極為復雜的建筑材料，由于其本身具有明顯的時空變異性、極強的地區性等這些特征決定了在機械模型的計算下難以準確地描述巖土材料的力特性。巖土材料的復雜性給項目帶來了潛在的安全隱患，一旦施工處理措施不當，這種潛在的風險將會爆發出來，對工程質量造成損傷。

1.2 新建鐵路下穿既有高速鐵路橋梁施工具有隱蔽性

下穿既有線施工隱蔽性工程較多，若不嚴格按照規范和設計要求施工，則會為工程帶來原本不存在的風險。

1.3 路基變形控制要求嚴格

施工過程中，由于操作不當或監測不到位造成既有橋墩下沉或傾斜、軌道結構變形等不良影響，危害既有線列車運行安全。

1.4 交叉作業特殊性

現場施工涉及到的路基施工、軌道施工、地面材料搬運等，這些都是交叉進行，極易出現起重傷害、物體打擊等風險事故。

1.5 對工程影響持續存在

線路沉降是一個持續發生的過程，并不能一次沉降到位，因此施工完成后路基沉降的數據需通過持續的監測獲得。如果它影響鐵路的正常運行，則必須翻新線路以確保安全駕駛。

1.6 施工干擾大、風險發生頻率高

由于在既有高速鐵路橋梁線下施工，此類工程屬于交叉工程，因此必須保證既有線安全、連續運行。同時，施工過程中施工人員對現場的監控、量測及對路基結構形式的設計與具體的施工組織應得到重點關注。

2 新建橋梁施工對既有高速鐵路橋梁的影響案例探討

2.1 工程概況

A鐵路某段聯絡線特大橋140#—144#墩（DK5+073．040—DK5+414．460）采用32+138+138+32m斜拉橋上跨B貫通線，142#，143#橋墩分別位于B貫通線兩側，交叉處A鐵路里程DK5+299．890，B 貫通線里程 K557+860．402，交叉角度 17．2°。

A鐵路某段聯絡線特大橋143#—145#墩（DK5+381．690—DK5+447．365)及 160#—171# 臺（DK6+033．060—DK6+393．660)臨近B貫通線。

2.2 路塹開挖深度對既有橋梁的影響分析

在現有高速鐵路橋梁下的新高速公路的實際施工中，道路的挖掘深度的選擇通常考慮到場地所有者的承載能力和場地王的地下水條件。結合橋梁的高度和道路的高度限制。結合可能遇到的實際情況和現有橋墳高度（10m），路基挖掘深度設定為1m-6m。并分析了現有橋梁的水平位移變化，沉降變化以及不同開挖深度下現有橋礫的變化。W得出不同道路開挖深度對現有高速鐵路橋梁的影響。

2.3 路塹開挖寬度對既有橋梁的影響分析

在實際道路設計中，道路的車道布局應根據交通量，道路坡度和實際地形確定。基于3．75m的單車道寬度，分析了不同切削寬度對現有橋梁的影響。隨著挖掘寬度的增加，道路墊與現有橋梁之間的距離逐漸減小。當道路螃蟹的寬度為4米時，道路邊緣與現有橋梁之間的距離為6．3米。當道路挖掘寬度為16m時，道路與現有橋梁之間的距離為0．3m。在不同的切割開挖寬度下，主要分析了現有橋梁的水平位移變化，沉降變化和橋梁軸向應力變化。為了便于分析不同攤鋪開挖寬度對現有橋梁的影響，選擇箱梁底板的端點和支撐墊石的頂角。頂蓋的頂角用作現有橋梁的水平位移分析點和沉降分析點[2]。

2.4 路堤填筑寬度對既有橋梁的影響分析

路基填土的寬度主要取決于道路布局。基于單道寬3．75m，分析了路堤填筑寬度為4m-16m時路堤填筑對既有梁的影響。為了獲得更好的網格質量，確保計算模型的收斂性，并分析不同路堤填充寬度對現有橋梁的影響，將路堤填筑高度設定為2m進行計算。隨著路堤寬度的增加，路堤與現有橋梁之間的距離逐漸減小。當路堤填充寬度從4m變為16m時，路堤邊緣與橋帽之間的距離從6．3m變為 0．3m。

3 結論

（1）斜拉橋的施工對現有橋梁有一定的影響。但由于大量造成的樁基沉降過大，施工期間必須嚴格按施工要求進行施工，施工期應合理安排，結算率不宜確保施工期間鐵路的安全運行。（2）相鄰施工對現有的鄭西高速鐵路橋梁影響較小，碼頭及上部結構的沉降和樁基承載力符合規范限值要求。（3）施工期間碼頭變形監測，在監測數據分析的基礎上，判斷鐵路橋梁的變形情況，為鐵路運營安全提供預警。一旦監測異常，應立即停止施工，并啟動應急響應計劃。對于觀測變形超標的橋墩，分析原因，研究對策，并在施工前提出整改措施，確保鐵路運營安全。（4）監測各個施工階段的鐵路橋墩，驗證和驗證理論計算結果，并在分析觀測數據的基礎上判斷鐵路橋梁的變形情況，并對鐵路運營安全進行預警。