鐵路框架橋頂進及排水改造施工技術

李曉勤

鄭州中原鐵道工程有限責任公司 河南 鄭州 450000

一、工程概況

鄭州市劉砦路穿京廣鐵路立交工程位于京廣鐵路南陽寨車站與海棠寺車站之間，距海棠寺車站2.8km，距南陽寨車站2.2km。劉砦路中心與京廣下行線交點處鐵路里程為K669+684。鐵路兩側為民房、企業，地勢平坦。

交叉處鐵路為三股道，由東向西依次為京廣下行線、上行線、專用線，道路中線與鐵路下行線的夾角91.1°。鐵路正線為雙線電氣化無縫鐵路，設計時速160km/h，行車對數每天67對。專用線為單線非電氣化鐵路，本區段鐵路均位于直線區段上，東側路肩半寬7.7m，西側路肩半寬4.0m。

框架橋主體采用1-14m立交箱橋與1-5.0m護管涵兩孔連續結構形式，結構凈高5.7m頂板厚0.9m底板、中邊墻均厚1.0m，全長一節23.6m，斜交正做，箱橋兩側引道采用C35鋼筋砼U型槽引道。鐵路東側U型槽長16.47m，鐵路西側U型槽長6.4m。

二、工程特點

1、橋址范圍內路基兩側光電纜等管線復雜，部分設備需遷改，管線走向及埋深不確定，頂進中安全風險大。

2、橋址范圍內地下水位較淺，挖孔樁施工時，需提前打井降水。

3、橋址處有鄭焦城際鐵路通行，需加強沉降觀測。

4、自東北向西南張樞高壓電纜切割擬建框架橋穿越鐵路影響頂進施工。在施工中防護好張樞電纜是一個難點。

5、頂進前發現需遷改的信號機還需要修改鄭焦城際鐵路列控，否則影響城際列車運行，故信號機無法在頂進前遷改，施工中確保信號機安全是又一個難點。

三、方案設計

該工程要求工期緊，完成后可緩解市區交通壓力。鐵路東側圍墻外有4m寬道路無法盡快斷行，為保工期工作坑向東移，故頂程增加17.33m。

根據線路現狀，京廣線上下行線間距4.06m，兩線間無法放縱梁，正線架空采用3組12片I100 16米工字鋼梁與72根3703桿件聯結加固。專用線架空采用2片D24工便梁與2片I100工字鋼梁，56根I32工字鋼聯結加固。

四、施工流程、施工關鍵點及難點：

（一）施工流程

1、預制：圍擋圍護→基坑放線→人工挖探地下管線→基坑開挖→護坡噴護→基坑檢驗→滑板及后背梁制作→后背制作→框架箱橋預制

2、支點制作：拆圍墻→挖探線路兩側光電纜→挖孔樁定位→挖孔樁及澆筑挖孔樁砼

3、頂進：光電纜防護及改遷→安設架空縱橫梁加固線路→試頂及頂進→就位后回填路基注漿→拆除架空→恢復線路→附屬工程施工。

（二）施工關鍵點：

1、開工前辦完各項施工手續，框架橋預制時可施工挖孔樁和光電纜改遷。

2、基坑開挖采用機械和人工配合，嚴禁四周堆雜物和撓動邊坡穩定。

3、張樞電纜距基坑北約0.5m，挖出后往北擺并用PVC管防護，動機械時專人看護，以免機械挖傷高壓電纜。

4、基坑驗收合格后，一次灌筑完成滑板砼與后背梁砼。頂面平整光滑，灑水養生后鋪潤滑層并在預制底板砼時保護好潤滑層。

5、鋼筋綁扎橫平豎直，位置正確，不少筋、不錯位。保護層厚度符合要求。

6、挖樁前打井降水，將水位降至樁底標高以下。同時線路兩側設沉降觀測點，施工中專人做好觀測記錄，發現線路下沉立即整修。

7、挖樁及頂進施工前挖探光電纜并防護，頂進中專人檢修線路。

（三）施工難點：

1、加固信號機：

既有信號機按設計需頂進前遷改，但改移前發現京廣鐵路因增設鄭焦城際列車還需修改列控軟件，該軟件修改需約3個月。架空已基本就位，要點計劃已下達，頂進前無法改移。經相關專家研究，在信號機周圍注漿并將信號機用扁鋼環抱在縱梁上，確保頂進中信號機不被撓動。并設專人在每次頂進前后觀測信號機是否有沉降。如有沉降立即停止頂進處理。

2、防護張樞高壓電纜

開挖基坑挖探出張樞電纜自東北向西南穿京廣鐵路，與頂進橋斜向切割，干擾頂進施工。張樞電纜是兩側居民和企業用電的主線路，如割接施工影響大。經多次商討后決定做好施工防護。預制期間挖出后往北擺出預制范圍并用PVC管防護。動用機械時派專人看護，以免機械挖傷電纜。

頂進中向北西超挖，每次頂進前將電纜擺出頂進范圍后再開始頂進，避免箱體傷損電纜，并在頂進中派專人看護好電纜。

五、框架橋病害及整治方法、效果

恢復線路三個多月后進入主汛期，每次暴雨均出現線路、路基下沉，電纜溝塌陷。分析原因有以下2種：一市政開工互相交叉干擾，橋頭除西南角均無法及時回填，雖采用砼墻進行路基防護，但暴雨中仍出現水土流失。二原立交排水在橋兩側設砼U型盲溝，盲溝內鋪土工布填砂。但專用線兩側架空支點與盲溝中線交叉，排水盲溝在此處繞行變化。暴雨時排水不暢造成積水導致路基土體松軟，承載力下降線路下沉。

經汛期多次搶險后，與上級部門、設備管理單位專家商討，必須再次對框架橋排水改造，根治排水不暢的隱患。

處理方法及排水整治效果：

1、為避免汛期險情影響行車，提前備足道碴，每次暴雨中對線路進行檢查，發現下沉立即與設備車間聯系，補碴振搗。暴雨后對塌陷處用灰土分層夯填密實補注漿。

2、天窗點內扒開道碴下盲溝，在盲溝底部埋設直徑0.2m排水管，并在橋兩側增設集水井，排水管與集水井相連接并穿越圍墻聯結至市政雨水井，將橋頂雨水引至市政排水管網，杜絕橋頂發生積水。

整治后線路整齊美觀，橋頂排水順暢線路穩定行車平穩。

六、施工注意事項

1、施工前與鐵路設備管理部門簽訂安全協議和點前培訓等。要點按規定派員到車站登記，現場派責任心強的防護員。

2、施工中合理安排勞材機，并做好預警機制和各種應急預案。

3、施工中做好揚塵治理和環保，進出場的渣土、粉塵料遮蓋，不得撒漏和揚塵，滿足鄭州市工地揚塵標準。

4、因該工程在繁華的鄭州市區內，周邊居民密集，施工中增強防噪聲意識，噪聲超標的施工機械夜間停止施工，以免擾民。

5、尊重當地風俗習慣，服從當地辦事處和相關部門的管理規定。

6、百年大計，質量第一。保證質量的前提是安全，抓好安全管理，把安全工作放在重中之重，安全的通行是對社會和公司最好的回報。