淺談車站地道下穿既有線路頂進施工技術

陳宗民

（山東濟鐵工程建設監理有限責任公司 山東 250031）

隨著我國鐵路建設的迅猛發展，許多車站進行擴能增建軌道線與站臺，因此需要增建供旅客出行的下穿通道設施。由于地下通道是在既有線路上進行施工，就不能采取現場預制施工，必須采取地道頂進施工。一般采用將局部線路加固或架空線路后，采用預制地道框架頂進穿越既有線路，具體施工時還需根據現場施工條件對施工方案進行實施性的優化。下面就淄博站行包地道頂進施工談一下施工組織設計的要點。

1 工程概況

淄博車站為客貨縱列式一站兩場布置。客運車場有客車到發線6 條，正線4 條，共10 條線，有效長為650m～850m。車站有旅客站臺4 座（基本站臺1 座，中間站臺3 座），旅客天橋1 座，旅客地道1 座，行包地道1 座，車站平面示意見圖1。

圖1 車站平面示意圖

本設計對既有行包地道從4、5 站臺向南對孔接建，接建部分穿過4 條股道至南站房站前平臺，行包地道接長平面見圖2。行包地道主洞身凈空要求（凈寬×凈高）：5.2×3.0m，行包地道立面見圖3，出入口通行要求同主洞身一致。接建長度共145.75m，其中封閉段102.51m，敞口段43.24m。主通道頂進（23m）時采用架設D24+D12 便梁防護線路（線路長期慢行45km/h），兩孔便梁間為挖孔樁+蓋梁。

圖2 行包地道接長平面圖

圖3 行包主通道立面圖

2 施工總體思路及作業流程

根據本項目的工程特點，主要分為以下五個流程步驟，具體見圖4。

圖4 施工作業流程圖

3 施工方案實施

3.1 施工準備

施工準備主要包括：現場調查、技術準備、機械材料準備。

施工前需要對現場進行詳細調查，測量放線，熟悉現場。明確現場既有設備是否存在停用或拆除等情況，若存在需要辦理相關報批手續。開工前需進行技術和安全交底，讓管理人員和施工人員熟悉掌握施工工藝、方法和注意事項。根據現有的場地條件，施工工藝，布置合理的大型機械設備。

3.2 線路加固

（1）應力放散

便梁架設前應先對施工影響范圍的Ⅱ-NⅠ、Ⅱ-NⅡ、Ⅱ-N3 及Ⅱ-N4 道線路進行應力放散，放散采用撞軌配合拉伸法施工。線路鎖定時，允許鎖定軌溫變化范圍±5℃。

（2）線路加固

本工程既有1-5.2m 行包地道接長采用D 型便梁加固線路，進行穿鋼枕、支點制作、便梁架設、支點樁施工、便梁縱移、地道頂進、清理及倒運線間道碴、基坑回填、線路整修。便梁架設順序為Ⅱ-NⅠ、Ⅱ-NⅡ、Ⅱ-N4 道依次架設。便梁架設開通后，行車速度不得超過45km/h，直至便梁拆除線路恢復。

本次樁支點施工共架設D24 便梁3 孔（Ⅱ-NⅠ、Ⅱ-NⅡ、Ⅱ-N4 道各一孔），需要制作自由支點數量為8 個，平面尺寸為2.3m×3m。自由支點完成后，分別要點封鎖線路進行3 孔D24 便梁架設作業。便梁架空線路后，對樁支點位置進行放坡開挖（坡度為1:1，掛網噴錨支護），開挖深度距離便梁底3m，寬4m，采用人工挖孔樁施工，并進行接樁和冠梁施工，樁支點制作見圖5。

圖5 樁支點制作示意圖

待蓋梁施工完成后對路基開挖面回填級配碎石摻水泥（注漿加固），確保線路穩定。線路回填過程中，同步完成后期架設便梁的自由支點混凝土施工，以便節約后續要點次數。要點施工，對3 孔便梁進行卸載。

地道頂進前縱移3 孔便梁，將便梁1、便梁2、便梁3 往東（縱移12.5m，縱移后便梁一側落在樁基支點上，一側落在自由支點，在Ⅱ-NⅠ、Ⅱ-NⅡ、Ⅱ-N4 道既有便梁西側各新架設一孔D12 便梁后，進行行包地道頂進施工，線路加固平面見圖6。

圖6 線路加固示意圖

3.2 地道預制

工作坑開挖深度約4.9m，含0.3m 滑板墊層。開挖方式采用人工配合機械開挖，開挖分兩次進行，當挖掘機開挖至距離設計標高0.3m 時，剩余工程采用人工開挖，直至設計標高。工作坑四周設置直徑為50cm 集水井，集水井之間設置排水溝，基坑坡頂四軸設置截水溝，水溝降坡外流。現場準備好沙袋、碎石及圓木樁，基坑平面布置見圖7，立面布置見圖8。

圖7 地道主體預制

圖8 基坑剖面圖

靠背采用C30 鋼筋混凝土結構，尺寸為1m×2m，靠背和鋼軌樁之間設置木板、鋼板等配件，確保緊密連接。靠背混凝土強度達到100%后方可進行頂進作業。

滑板厚度為30cm，每隔3 米設置錨梁，鋼筋和靠背鋼筋連成整體，確保穩定性，避免和頂進框架一起移動。混凝土強度為C30，后背梁、滑板布置見圖9。

圖9 地道主體頂進后背梁、滑板施工圖

地道主體預制采用現場加工綁扎鋼筋，安裝模板，就地澆筑混凝土的施工方法，待混凝土達到設計強度后進行頂進施工。接長段與既有地道連接處采用邊壓法可卸式止水帶進行防水處理，保證后期行包地道連接處密封不透水。

3.4 地道頂進

便梁架空線路后，對頂進及便梁支點基礎區域進行放坡開挖，坡度為1:1，掛網噴錨支護。開挖完成后，在頂進路線基底澆筑滑板墊層。根據箱體設計圖紙計算最大頂力約為650t，共需300t 千斤頂5臺，頂程最大為45m，頂進時預制行包地道主體底板必須達到混凝土強度。

（1）頂進設備及布置

頂進設備的液壓系統包括高壓油泵、油箱及其輔助裝置，油泵應與千斤頂配套。

頂鐵：設置50cm、1m、2m、4m 頂程的頂鐵。

分配鋼板：為使千斤頂作用力傳遞到后背與箱身上，在后背與千斤頂之間、箱身底板前與頂鐵之間設置一塊鋼板。

頂柱橫梁：為保持頂柱的穩定，每4～8m 設置一道用型鋼制成的頂柱橫梁，頂柱橫梁安設在已換成長頂柱的固定區段內。

（2）頂進程序

當箱身在工作坑底板上移動時，其程序見圖10。

圖10 頂進程序圖

（3）安放頂鐵、頂柱

頂前將不同的規格尺寸頂鐵、頂柱進行排列組合，在頂進過程中按頂進長度進行安放。事先要準備好足夠的拖運和起重設備，安裝鋼板、頂鐵頂柱，配合頂進施工，直至地道頂進就位，頂進就位平面見圖11。

圖11 地道主體頂進就位平面圖

3.5 測量觀測

（1）地道軸線監測

以箱身軸線和另一條與之平行的基線設置控制基線，基線樁應與后背保持一定的距離，以避免由后背變形引起觀測不正確。在箱身頂板處兩側設置兩處水平觀測點。布置觀測點時要保證通視，避免頂進施工對觀測的干擾。對箱身的軸線和高程進行觀測，并要詳細做好記錄，將頂進水平偏差控制在20cm內，垂直高差控制在15cm 內，如發現偏差及時通知頂進指揮人員采取措施，糾正偏差。

（2）便梁支墩監測

在便梁每個支墩上各設一個觀測點，觀測點用紅色油漆標記；便梁基礎及便梁兩側20m 線路每隔5m 設一個觀測點，觀測點為鋼軌頂面，并在鋼軌側面用紅油漆做標記，便梁上每隔5m 設觀測點（無列車通過狀態下監測）。

支墩下沉及位移每天進行4 次測量，白天晚上各2 次；線路軌道剛開通時，首趟列車通過后都要檢測；雨天應每天增加2 次觀測次數。當單側支墩下沉量超過2mm 每天，或總位移量超過10mm 時應及時上報并制定相應加固措施。

3.6 加固拆除、恢復線路

頂進施工完成后，對頂進通道超挖部分全部采用C20 混凝土回填。回填高度至道床底。混凝土回填完成后，利用封鎖點，采用一級道碴對II-NⅠ至II-N4 股道床進行回填，并搗實。采用級配回填區域應分層夯實，回填區域灌注水泥漿，回填至設計標高。對6 孔D24 便梁進行卸載，拆除便梁，恢復站臺。

4 結語

本文以淄博車站新建工程中行包地道頂進工程實例，在不影響鐵路既有線路運營的情況下，對行包地道采用頂進法進行施工，總體頂進施工包括：施工準備、線路加固、地道主體預制、地道頂進、便梁拆除、恢復線路。地道頂進施工必須嚴格遵守相關部門的規定，精心施工、嚴密監控、確保行車安全。線路加固和頂進施工是地道頂進施工中的重要工序和關鍵環節，必須進行認真的設計和組織，這樣才能確保施工質量與行車安全，且能夠在短時間內不影響既有線運營下完成地道頂進工作，可為今后類似工程提供借鑒。