既有鐵路線平改立頂進施工分析研究

董佳佳

摘要：隨著經濟的發展，人民生活水平的快速提高，買車的人越來越多，出行的人就更多，車水馬龍的景象隨處可見。這就給鐵路道口帶來了巨大的通行壓力，交通擁堵與日俱增，給鐵路運行安全和沿線居民生命財產帶來嚴重安全隱患，鐵路平交道口改成立交（以下稱平改立）已勢在必行。因為是鄰近既有線施工，對安全技術要求很高，通過施工技術歸納梳理，各種數據參數，可供沿線其他平改立借鑒或參考。

Abstract： With the development of the economy， the people's living standards have improved rapidly， more and more people are buying cars， and there are more people traveling. This has brought huge traffic pressure to the railway crossings， and traffic congestion is increasing day by day， which brings serious safety hazards to the railway operation safety and the lives and property of the residents along the line. Changing the level crossing into interchange is imperative. Because the construction is adjacent to the existing railway， it has high requirements for safety technology. The construction technologies and various data parameters are summarized for reference.

關鍵詞：平改立;符夾線;試頂;箱身頂進

Key words： change the level crossing into interchange;symbol line;test top;box jacking

中圖分類號：U449.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）29-0189-03

1? 工程概況

本次施工新建下穿立交道路中心與鐵路斜交120°，箱體總長22.8m，引道北側長154.6m，南側長151.1m，道路總長305.7m（含框架主體）。平改立施工各工序對對營業線影響程度對照見表1。

2? 箱身頂進施工

本次施工箱身在線路左側預制，采用鋼便梁加固線路，線路慢行頂進箱身，施工順序為：路基加固→工作坑開挖→頂背設置→滑板制作→涵體預制→防水層→線路鋼便梁防護→梁下敞開挖土→水泥攪拌樁涵基底處理→頂進（空頂）→路基鋼板樁加固→翼墻→涵側夯填土→拆除鋼便梁恢復線路→錐體砌筑。

2.1 施工準備

對施工區域進行地下管道線路探測，并聯系設備管理單位進行現場交底，探測方法采用探測儀器和人工挖探溝相結合的方法進行，探溝間隔4-5m，確保施工范圍內全部探查清楚，對探明的管道線路進行標記并加以保護。對影響施工必須遷改的管道線路，同產權單位簽訂協議并組織實施遷改工作;對影響施工較小的經產權單位同意，采取相應的保護措施進行安全防護。

K71+400處箱身頂進屬于營業線施工，在此區間線路上列車限速慢行45公里，使用移動減速信號的防護，設立位置如圖1所示。

為確保施工前后既有線運營安全，在線路上布置監測點，施工期間定期對線路水平位移、垂直位移（沉降）監測以及路基沉降觀測并記錄分析測量數據，變形穩定時方可進行頂進。基準點設在沉降影響范圍之外穩定地基上，并定期復核校正其高程。觀測樁設置應滿足規范及設計要求。沉降觀測布置如圖2所示。

工作坑開挖前在基坑周邊的內側以一定間距設置井點進行降水。工作坑開挖完畢后，進行基坑清底，夯填15cm厚的碎石墊層，防止滑板不均勻沉降。

后背梁是頂進施工時千斤頂的受力面，承受頂進時的水平反力。后背梁必須具備一定的剛度，壓縮變形盡量小;具有足夠的強度和穩定性，不致因頂力過大而坍塌。

基坑開挖后，后背墻挖至設計標高，鋼筋綁扎與滑板鋼筋綁扎應同時施工并連成一體，增加滑板的抗拉能力。

2.2 設備安裝、調試和試頂

在箱身的后背安裝液壓頂進設備。在頂進前進行設備調試，全面檢查液壓元件可靠性、千斤頂穩定性、管路的密封性以及溢流閥的作用壓力等。頂進設備安裝調試完畢，測量儀器安置合理，施工作業分工明確后，方可進行試頂進。試頂過程中分級增壓推動箱身頂進，測定起動推力，檢驗設備使用狀態和后背梁有變化情況等，不滿足規范要求的要及時調整更換。試頂作業過程中須配備專門人員盯控試頂各環節、各部位，加強對平改立箱身中線、縱向和水平位移的觀測，做好相關數據記錄。試頂完成后再次確認設備狀態良好后便可進行正式頂進施工。

2.3 頂進施工

箱身起動后應嚴格控制頂進方向，不應產生較大偏差。頂進前方完成一個挖土頂程后，啟動千斤頂進行作業，及時記錄頂進中箱身高程和中線、千斤頂開動臺數和頂力等數據，適時調整下次頂進參數。箱身每頂程移動到位后，千斤頂回鎬復位，空檔處放置頂鐵，等待下一頂程頂進，直到箱身頂進到位。頂進深度至箱身1/2長度前為定型階段，要嚴格控制水平高差和中線偏移，保持觀測，及時糾正調平。箱身入土超過1/2長度后為孔道成型階段，此刻應防止箱身“抬頭”、“扎頭”，箱身底板保持吃土頂進。

為了提高效率，縮短頂進時間，減少對既有路基的影響。因此采用機械挖土。選用兩臺220挖機，在既有路基（單線）中部分上下兩層開挖，線路兩側同時開挖，先挖去上層土，兩側預留比箱身外輪廓不小于于10cm的土層，箱身頂進前端的挖機根據頂程的需要進行挖土，頂到一段距離后，此挖機撤離，退出施工區，由既有線另一側的挖機從線路下方伸臂繼續按頂程挖土。

當頂距超過9米后，將頂鐵換成管樁，當超過20m，用2節管樁時，用抱箍連接，用橫梁固定。箱體頂進到位后立即進行三角區的回填砂、碎石、C15混凝土（箱頂以下60cm）、箱身頂部道砟回填。線路補充道砟，撥正方向，找平軌面，搗實后拆除施工便梁，線路恢復后，加強養護。

3? 工程重難點分析及措施

經過研究施工圖紙及對現場勘探，綜合分析本次平改立施工重點難點主要有以下兩個方面：

3.1 平改立下穿符夾線，如何保證頂進施工有序及營業線安全是工程控制重點，主要體現為線路的安全防護：

①頂進施工前制定詳細的頂進施工方案和安全防護應急預案，分工明確，責任到人。

②在營業線中心5m外制作警示標牌并設警戒繩，防止機械設備侵線。

③頂進箱身作業時利用列車運行的間隔時間進行，列車通過頂進施工段時，嚴禁頂進作業。

④設置專人對線路進行測量監測，施工期間原則上每隔2個小時及每通過1次列車后檢查并記錄一次。發現異常時，應加密觀測頻次，并不少于每小時1次。

3.2 頂進偏差控制

K71+400平改立下穿立交工程，其中箱身中心線與符夾線交角屬大角度斜交箱涵，箱身頂進質量控制為本項目施工難點。擬采取以下針對性措施：

3.2.1 頂進偏差預防措施：

預制箱身斜交角度大，頂進中箱身兩側墻體所受土體側壓力、摩擦阻力不同，頂進方向控制困難且不容易矯正。因此在頂進作業前做好頂進偏差的預防措施，主要有以下兩點：

①頂進工作坑滑板澆筑時，沿預制箱身兩側預制導向墩，保證箱身切入土時平面位置準確;

②提前7天左右降水，分別在頂進通道兩側打降水井點降低地下水位，減少頂進通道土體含水量提高土體承載力，確保頂進施工質量。

3.2.2 頂進過程中豎向偏差糾正措施

①頂進時箱身“抬頭”糾偏：根據頂進時測量結果，發現箱身有抬頭趨勢，則及時在底板前端適當增加挖土量，一般情況下在底板前挖土平面高程降至箱身以下2cm左右，一般當箱身重心行進到超挖點后，箱身高程就會逐漸降低。

②頂進時箱身“扎頭”糾偏：頂進時如出現低頭現象，立即停止頂進，根據具體情況采取糾偏措施，常用措施有：

1）在頂進前端澆筑鋼筋混凝土接長滑板，滑板根據箱身頂進高程誤差設置相應上坡。

2）適當減少箱身前端挖土量，使土體開挖面高于箱身底部，以加大底部前端阻力調整低頭。

3）在頂進前端填拋片石，提高土體承載力。

3.2.3 頂進過程中平面偏差糾正措施

頂進時要保證在箱身頂出滑板前，調整好軸線偏差。如果在頂進過程中出現左右偏差，可采用不平衡頂力法進行調整，即：在偏差方向的同側增加頂力或千斤頂，偏差方向的反向減小頂力或關閉部分數量的千斤頂;或采取預留、超挖前端土體的方法增減兩側邊墻阻力進行調整。

4? 結語

箱身頂進是平改立施工中的關鍵節點，從施工的方案編制，到現場實際操作，都必須以“安全、質量”為宗旨。通過現場實際，總結施工經驗，指導管段內平改立工程的施工，切實保證既有鐵路線的運行安全。

參考文獻：

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