下穿鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)研究

代治江

下穿鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)研究

代治江

（中鐵二院建設(shè)公司 四川成都 610031）

在一些既有鐵路施工過(guò)程中需要進(jìn)行下穿施工，框架橋涵頂進(jìn)施工技術(shù)是下穿鐵路施工的關(guān)鍵技術(shù)，在增建、新建的道路、鐵路中比較常見。本文結(jié)合實(shí)際工程例子，對(duì)下穿鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)進(jìn)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(jìn)技術(shù)；施工技術(shù)

引言

隨著我國(guó)道路和鐵路工程的不斷發(fā)展，在一些已經(jīng)運(yùn)行的鐵路或者道路中需要增建新的工程，由于是針對(duì)既有工程施工，因此對(duì)這些施工項(xiàng)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(guò)程中完成施工。但在實(shí)際施工過(guò)程中往往會(huì)有一些特殊情況，比如上方的汽車或者列車在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，從而導(dǎo)致下方施工工地的路基不穩(wěn)定，導(dǎo)致路基坍塌，甚至?xí)?dǎo)致上方運(yùn)行的列車內(nèi)出現(xiàn)脫軌或者翻車，帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。當(dāng)前在既有道路和鐵路下穿施工過(guò)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(qiáng)度和剛度不足。在具體施工過(guò)程中，應(yīng)該要對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行研究，在確保上方道路和鐵路正常運(yùn)行的情況下完成下穿施工。

本文選取的工程實(shí)例為廣安市棗山片區(qū)與物流片區(qū)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(cè)人行道（含綠化帶）寬6m。為了保護(hù)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(jìn)施工，在高南鐵路下進(jìn)行頂進(jìn)的管道一共有3節(jié)，本工程框架分為東西兩幅框架。采用先頂進(jìn)東幅三孔框架，倒換D型梁后，頂進(jìn)西幅框架。即在高南線北側(cè)設(shè)置工作坑，在工作坑底板上分別預(yù)制三個(gè)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(jìn)，至設(shè)計(jì)位置。

一、鐵路施工防護(hù)方案

框架箱涵頂進(jìn)施工期間需進(jìn)行線路慢行，高南鐵路線所有列車均限速45km/h，慢行長(zhǎng)度140m。施工慢行防護(hù)按照《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》第318條、《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》第二章第二節(jié)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行進(jìn)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(chǔ)布置需求，對(duì)線路進(jìn)行遷改，包括線路、接觸網(wǎng)、信號(hào)設(shè)備的實(shí)施。

（二）挖孔樁布置及操作流程

線路遷改完成后，進(jìn)行挖孔樁開挖。高南線列車當(dāng)前運(yùn)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(duì)角、跳槽、隔板開挖。線路兩側(cè)挖孔樁主樁共計(jì)18根，條形基礎(chǔ)18個(gè)。為確保鐵路路基穩(wěn)定及運(yùn)營(yíng)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(huán)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(jié)樁孔土方→③支護(hù)壁模板附加鋼筋→④澆筑第一節(jié)護(hù)壁砼→⑤檢查樁位(中心)軸線及標(biāo)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(wěn)定，確保列車行車運(yùn)行安全，是施工的關(guān)鍵。

1、線路及軌道車準(zhǔn)備

軌道車于“施工封鎖點(diǎn)”內(nèi)進(jìn)行卸梁。軌道車運(yùn)梁過(guò)程中須派專職人員進(jìn)行裝、運(yùn)梁的安全卡控與施工配合，配備施工照明裝置。本項(xiàng)目擬定重型軌道車及路用平車進(jìn)行D型梁吊裝就位及轉(zhuǎn)運(yùn)。D梁運(yùn)輸根據(jù)當(dāng)日運(yùn)輸計(jì)劃分別進(jìn)行24mD梁運(yùn)輸抽換就位。架空施工計(jì)劃分三階段實(shí)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(zhǔn)備工作時(shí)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(jī)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(shè)平臺(tái)，封鎖施工前準(zhǔn)備工作階段時(shí)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(shí)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(lián)結(jié)

將橫梁就位與縱梁連接后，在每組橫梁上方安設(shè)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(dòng)。

3、D梁架設(shè)分三個(gè)階段進(jìn)行

第一階段架設(shè)24m+16mD型梁，于1-12號(hào)挖孔樁上架設(shè)24mD型梁，同時(shí)架設(shè)兩端16米便梁，頂進(jìn)東側(cè)箱體至設(shè)計(jì)位置；

第二階段移設(shè)D型梁，于7-18號(hào)挖孔樁架設(shè)24mD型梁，同時(shí)架設(shè)兩端16米便梁，頂進(jìn)西側(cè)箱體至設(shè)計(jì)位置；

第三階段拆除D型梁、恢復(fù)線路

三、預(yù)制框架施工

預(yù)制框架施工時(shí)首先施工混凝土底板，等混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，立框架側(cè)模澆筑側(cè)墻混凝土，兩邊側(cè)墻混凝土對(duì)稱澆筑，側(cè)墻混凝土澆筑后立碗扣架做支撐，支撐施工必須編制專項(xiàng)施工方案并經(jīng)驗(yàn)算，最后在支撐上鋪設(shè)底模澆筑頂板混凝土。

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

四、框架橋頂進(jìn)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(jìn)東幅三孔框架，倒換D型梁后，頂進(jìn)西幅框架。即在高南線北側(cè)設(shè)置工作坑，在工作坑底板上分別預(yù)制三個(gè)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(jìn)，至設(shè)計(jì)位置。為了防止框構(gòu)頂進(jìn)時(shí)底板隨之向前滑動(dòng)，板下設(shè)錨梁，為控制頂進(jìn)方向，底板兩側(cè)設(shè)導(dǎo)向支墩，于底板制作時(shí)用C25混凝土同時(shí)澆注成型。

順序?yàn)椋汗ぷ骺娱_挖、支護(hù)→地錨梁、滑板、導(dǎo)向墩→框架預(yù)制（鋼筋混凝土后背墻）→試頂→下穿頂進(jìn)→過(guò)渡段加固→線路恢復(fù)。

2、頂進(jìn)工作坑布置

靠高南鐵路北側(cè)設(shè)置頂進(jìn)工作坑，預(yù)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(dǎo)向墩預(yù)制

滑板采用C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，下設(shè)10cm厚碎石墊層。地錨梁與后背梁及滑板現(xiàn)澆成一個(gè)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(jì)設(shè)橫向13道，每道43m長(zhǎng)，截面尺寸為30*30cm。導(dǎo)向墩高30cm，長(zhǎng)寬各20cm，可在滑板澆筑完成后進(jìn)行立模澆筑，預(yù)埋鋼筋與滑板鋼筋連接。

導(dǎo)向墩采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸20×20×30cm，在滑板澆筑完成后擇期灌筑，每5m設(shè)一對(duì)，距離滑板邊緣20cm，頂進(jìn)過(guò)程中，在導(dǎo)向墩之間安設(shè)工字鋼或者方木作為滑道，控制初期的頂進(jìn)方向。

4、鋼筋混凝土后背

澆筑C20砼后背墻，墻內(nèi)填土。

5、框架橋頂進(jìn)

（1）頂進(jìn)設(shè)備安裝和調(diào)試：橋身和后背建成后即可安裝頂進(jìn)設(shè)備。安裝前，對(duì)液壓系統(tǒng)的各部件應(yīng)進(jìn)行單體試驗(yàn)，合格后方可進(jìn)行安裝。

（2）待挖孔樁成型并架設(shè)好D型便梁后，對(duì)線路下方路基進(jìn)行開挖，開挖需在列車運(yùn)行間隙進(jìn)行進(jìn)行，采用人工配合小型機(jī)械的開挖方式。頂進(jìn)挖土一次性挖出，棄土填至后背墻中。開挖后及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù)，錨桿長(zhǎng)度為1m，噴射混凝土厚度為8cm。開挖至設(shè)計(jì)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(shí)，特別注意框架的軸線方向，實(shí)行三班倒連續(xù)作業(yè)，保持箱體連續(xù)頂進(jìn)前行。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)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(chǔ)上施工，必須要考慮到對(duì)現(xiàn)有鐵路公路運(yùn)行情況的影響，一般下穿頂進(jìn)施工過(guò)程中，要對(duì)框架涵以及頂進(jìn)施工進(jìn)行嚴(yán)密的控制，以提高頂進(jìn)施工質(zhì)量。

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

[2]鄧煒.下穿鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)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(jìn)施工技術(shù)[J].建筑施工，2012（01）

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

代治江（1981-），性別：男，籍貫：重慶長(zhǎng)壽區(qū)，工作單位：中鐵二院建設(shè)公司，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，研究方向：橋梁專業(yè)下穿鐵路頂進(jìn)施工技術(shù)

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1007-6344（2017）03-0056-01