淺談下穿鐵路立交橋中的方案優(yōu)化

于立民

中鐵十局集團第一工程有限公司 山東濟南 250000

隨著城市快速發(fā)展，城市道路、公路與既有鐵路交叉極為普遍，相交處常常采用上跨、下穿或者平交的方式處理，其中下穿鐵路立交橋需對既有線路進行加固，對鐵路行車安全影響較大，此類項目實施需盡可能的縮短施工周期，從而最大限度減少對鐵路行車安全的影響，因此施工方案的優(yōu)化在此類項目中尤為關(guān)鍵。下面結(jié)合工程實例，闡述下穿鐵路立交橋方案優(yōu)化的思路[1]。

1 從項目宏觀角度出發(fā)，優(yōu)化項目施工組織順序

在濟南市二環(huán)西路下穿鐵路立交橋中原設(shè)計因鐵路南側(cè)工作坑范圍內(nèi)征拆難度大，導(dǎo)致12節(jié)框架橋需分14次才能頂進就位，線路加固共需八步完成，由于施工范圍內(nèi)的既有二環(huán)西路道路改移存在一定困難，且同期施工的二環(huán)西路高架橋南延工程部分橋墩位于頂進工作坑內(nèi)，勢必影響整個項目的推進。

經(jīng)過分析本項目的核心線路加固、箱涵頂進是關(guān)鍵線路，合理壓縮線路加固、箱涵頂進的施工周期，是本工程的關(guān)鍵。原設(shè)計頂進順序上海方邊孔、上海方中孔、北京方中孔、北京方邊孔共四步依次順序完成，無法合理利用工作面；因此從項目的宏觀施工組織上出發(fā)，將頂進順序變更為先頂進上海方邊孔、再頂進北京方邊孔，最后對上海方中孔、北京方中孔進行現(xiàn)澆的三步完成；通過優(yōu)化減少了頂進及便梁架設(shè)次數(shù)等工序，縮短了工期6個月。

圖1 二環(huán)西路變更前施工方案示意圖

圖2 二環(huán)西路變更后施工方案示意圖

2 踐行綠色施工理念，做好過程中的“永臨結(jié)合”

在濟南市劉長山路下穿鐵路立交橋中，主體施工分為兩大部分，其中第一部分：濟南南站、京滬高鐵濟滬聯(lián)絡(luò)線下框架現(xiàn)場預(yù)制，利用鉆孔樁作為后背中繼間法對向頂進施工，工期12個月。第二部分：對既有調(diào)4、調(diào)5線采用臨時便線過渡，該部分框架橋為現(xiàn)澆施工，工期8個月，按照設(shè)計方案，第一部分施工時，濟南南站東側(cè)后背樁位于第二部現(xiàn)澆部分，因此第二部分框架無法同步進行施工[2]。

根據(jù)分析本工程第2、3孔東側(cè)預(yù)制頂進部分位于直線段，可以通過“永臨結(jié)合”的方式解決頂進后背問題，即利用現(xiàn)澆框架作為頂進后背，原理類似于中繼間法頂進，不同的是作為后背的框架不需頂進，只需在頂進節(jié)與該框架間隨頂進進行增加頂鐵即可，最終實現(xiàn)箱涵頂進就位。

圖3 劉長山路施工方案示意圖

圖4 利用現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)頂進橋涵原理圖

3 因地制宜，精準施策

在機場路下穿鐵路立交橋中原設(shè)計采用中繼間法頂進，需要征拆村民土地1.8畝，包括葡萄園補償、臨時道路修建、道路恢復(fù)，其費用較高。

由于本合同為包干合同，增加的費用無法計價，業(yè)主的征拆工作一直沒有進展，為不影響工期、減少費用，通過積極與參建方溝通，將機場路鐵路橋中繼間頂進改為橫、縱向頂進，既保證工期按時完成，也節(jié)約了征拆費用和改移道路費用。

4 充分利用鐵路運輸條件

在濟南市劉長山路下穿鐵路立交橋中，原設(shè)計北邊孔北側(cè)37#道岔岔后線路采用人工挖孔支點樁、縱橫抬梁加固，由于該段地下水位豐富、水位高且部分樁基侵入兩側(cè)枕木以下，樁基深度達27m，挖孔實施困難。

經(jīng)過對站內(nèi)股道的分析以及與相關(guān)單位的溝通協(xié)調(diào)，提出臨時封鎖軍貨線方案，軍貨線日常接發(fā)作業(yè)調(diào)整至軍專線，利用這一思路，完成了兩階段施工，其中第一階段封鎖50天，將挖孔支點樁改為鉆孔支點樁，保證了施工、行車安全和工期兌現(xiàn)；第二階段封鎖204天進行箱涵頂進施工，大大降低了施工難度，優(yōu)化了人工挖孔樁、縱橫抬梁、架拆便梁等施工項目。

圖5 機場路變更前施工方案示意圖

圖6 機場路變更后施工方案示意圖

圖7 岔后線路加固示意圖

5 充分利用周邊自然條件

在濟南市二環(huán)西路下穿鐵路立交橋中原設(shè)計在京滬四線、水白下行線下各有一處蓋板涵，用于排除線間雨水。

通過分析，該部分匯水面積小，且最終匯入市政管網(wǎng)，于是在水白下行線與京滬四線線間、京滬四線與水白上行線線間分別采用直徑80cm鋼筋砼管接入框架橋上海方擋墻內(nèi)側(cè)雨水暗涵，達到了排除線間積水的目的，通過變更實現(xiàn)了縮短了工期也減輕了安全壓力。

6 做好項目中的小創(chuàng)新

在濟南市劉長山路下穿鐵路立交橋中原設(shè)計調(diào)4調(diào)5線范圍內(nèi)框架現(xiàn)澆施工采用施工便線過渡方案，本方案分兩步，第一步對施工便線采用14棵鉆孔支點樁、8孔D型便梁加固，進行不受支點樁影響的框架現(xiàn)澆施工，現(xiàn)澆完成后拆除便線恢復(fù)調(diào)4調(diào)5線；第二步利用已完成箱涵作為支點架設(shè)1孔D24米便梁對龜山線進行線路加固，施工第一步中受支點樁影響未施工的框架[3]。

圖8 軍貨線臨時封鎖示意圖

圖9 排水涵設(shè)計位置示意圖

圖10 排水涵優(yōu)化實施后鳥瞰圖

通過與參加各方的溝通協(xié)調(diào)，提出框架橋留置孔洞結(jié)合支點樁位置調(diào)整方案，優(yōu)化后支點樁調(diào)整為12棵，比設(shè)計減少2棵，便梁租賃周期因此縮短9個月，同時為便于后續(xù)支點樁拆除及預(yù)留孔洞的修復(fù)，將支點樁樁頂設(shè)計成為了可分離式，該方案已作為發(fā)明專利“一種可分離式支點樁及其施工方法”進行申報。

7 結(jié)語

當(dāng)然方案優(yōu)化的出發(fā)點還有很多，在這里就不一一舉例說明了，在工作中我們需要做的就是充分的閱讀工程、合理利用一切可利用的資源，從而做好方案的優(yōu)化，進而推動下穿鐵路立交橋施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

圖11 調(diào)4 調(diào)5 線過渡方案示意圖

圖12 一種可分離式支點樁及其施工方法