淺談城市道路下穿鐵路立交橋工程施工技術

金斌

摘 要：城市道路下穿既有鐵路的立交橋工程，通常采用頂推施工法。國內頂進法施工技術已較為成熟，但隨著都市化進程的加快，工程規模越來越大，大量需建造下穿框架橋的場地條件復雜，技術難度較大，現有的下穿既有鐵路立交橋的施工技術仍需提高。溫州市廣化南路下穿鐵路立交橋工程采用了頂推施工法，施工過程中確保了周邊建筑物的安全，又保障了鐵路線正常運營，效果顯著。

關鍵詞：城市道路下穿鐵路;頂進法;框架橋;施工技術

隨著社會經濟飛速發展，高效、和諧的現代化交通體系日趨完善。鐵路運營提速，軌道交通的不斷建成，為改善配套道路的運行條件，大量的平交路口需改為公鐵立交。在大力推進大都市建設的背景下，越來越多的規劃道路需穿越既有鐵路線，通常采用框架橋下穿既有鐵路線的與之形成立交橋。這種下穿鐵路線的立交橋具有征地拆遷少、交通影響小、施工時鐵路不中斷運營、適應多種城市的規劃等優點被大量采用。本文以溫州市廣化南路下穿鐵路立交橋工程為案例，介紹道路下穿復雜條件下穿既有鐵路工程的技術難點，總結此類工程的關鍵技術及解決方案，僅供參考借鑒。

1 工程概況

本新建廣化南路工程位于溫州市主城區西北部，項目北起雪山隧道北洞口，南至南環線，道路等級為城市主干路，道路全長6.5公里，車道寬3.5 m，紅線寬50 m，采用雙向八車道設計，其中下穿隧道全長981 m，主線暗埋段長633 m，輔線暗埋段長175 m。本標段為下穿鐵路立交工程（涉鐵段），全長307.7 m，采用主輔分離形式：其中主線道路由北往南連續下穿六虹橋路、金溫鐵路貨線、市域鐵路S1線，在六虹橋路以北接地。

新建下穿鐵路框架橋規模為（5.2+8.3+8.3+8.3+8.3+5.2）m 六孔分離式框架橋，框架中心線與鐵路交角約88°，框架箱身長均為20 m。框架橋采用頂進法施工，施工期間采用D24型施工便梁進行既有線路加固，便梁支墩采用“C25 鋼筋砼承臺+φ100 cm 鉆孔灌注樁”形式，鉆孔灌注樁砼標號為C30，樁長50 m。承臺下設φ60 cm高壓旋噴樁，搭接20 cm，有效樁長15 m，在高壓旋噴樁里面插入鋼筋與承臺連接。高壓旋噴樁28天無側限抗壓強度不小于2.0 MPa，水泥摻入量為35%。

2 框架橋頂進施工技術控制

2.1 頂進施工工藝流程

施工準備→底板滑板施工→后背施工→框架橋箱涵預制→線路加固→拉槽進行高壓旋噴樁施工→框架橋頂進→線路加固拆除、線路恢復。

2.2 底板滑板、地錨梁施工

在工作坑底鋪完碎石墊層后，要及時進行底板滑板、地錨梁施工。施工時，滑板、地錨梁、導向墩、后分配梁要一次澆筑成型。滑板混凝土灌注，與錨梁、導向梁同時按同一方向連續進行。澆筑混凝土要搗固密實，嚴防漏搗、超震。滑板混凝土澆筑完畢，表面需進行二次抹光。

嚴格控制滑板平整度，采用方格網控制高程法，在灌注滑板混凝土時，分成2.5 m方格網控制高程，按點找平，再用1：3水泥砂漿壓實抹平。頂進作業結束，鋼筋混凝土滑板在不影響路面施工的條件下，可不拆除，否則予以拆除。

滑板要做成前（靠鐵路路基一側）高后低的仰坡，坡度0.2%左右船頭坡，并在頂進過程中，監測框構底板高程，防止頂進時框身“扎頭”。

為消除框身空頂階段出現方向偏差，在滑板兩側設置導向墩。導向墩采用鋼筋混凝土結構，墩與框身間留0.1 m空隙。

2.3 頂進后背施作

后背采用雙排鋼筋混凝土鉆孔樁、水泥攪拌樁圍護結構加C20鋼筋混凝土分配梁，并在分配梁施頂處加設鋼墊板，以承受局部壓力，在澆筑混凝土時應預留螺栓孔位置。C20鋼筋混凝土后背梁梁頂若不影響后續工序施工，可不拆除。

2.4 框架箱涵預制

2.4.1 框架箱涵預制注意事項

（1）澆筑前，對模板、鋼筋和預埋件進行檢查，模板內的雜物、積水和鋼筋上的污垢應清理干凈;模板縫隙填塞嚴密。檢查混凝土的均勻性和坍落度。澆筑混凝土使用的腳手架，應便于人員與料具上下，且必須保證安全。混凝土分層澆筑厚度不宜超過30 cm。（2）混凝土的澆筑連續進行，如因故必須間斷時，其間斷時間小于前層混凝土的初凝時間或能重塑的時間，允許間斷時間需經試驗確定，若超過允許間斷時間，采取保證質量措施或按工作縫處理。（3）在混凝土澆筑過程中，要注意觀測：所設置的預埋螺栓、預留孔的位置是否移動，若發現移位應及時校正。預留孔的成型設備及時抽拔或松動。模板、支架等支撐情況，如有變形、移位或沉陷立即校正并加固，處理后方可繼續澆筑。混凝土澆筑完成后，及時用塑料薄膜包裹并定時灑水養護。

2.4.2 鋼筋混凝土刃角

橋框身前端需設置長刃角，頂進時，起切土、導向和施工防護作用，頂進施工作業完成后，加筋補齊。

2.4.3 防水層與保護層

邊墻外側拆模后，表面作適當修整，然后即可按設計在框構頂面鋪設氯化聚乙烯防水卷材，邊墻外涂聚氨酯防水層和石蠟各一層。預制施工時，施頂三角塊、刃角及框身鋼筋混凝土必須同時澆筑。

2.5 線路加固

通常采用D型便梁線路架空進行加固，便梁架設前基礎支墩必須達到設計強度，支墩基礎按設計位置施工。便梁架設采用軌道吊，封鎖線路架設。便梁在安裝過程中，聯結板及牛腿上應上滿螺栓，彈簧墊片不得漏裝。主梁在運輸、安裝過程中要采取防止梁傾倒措施。便梁有支座錨栓，注意在支墩承臺上預埋錨栓，不得漏設。

2.6 頂進施工

2.6.1 頂進設備安裝

千斤頂按框構圖軸線對稱布置。其施頂方向必須與橋軸線一致，以免偏頂。安裝頂柱時，使頂力軸線一致，并與橫梁垂直，做到平、順、直。頂柱間采用方木塞緊，千斤頂不得與框構混凝土面直接接觸，必須采用鋼板支墊，以防頂壞砼。嚴禁在頂進作業的同時進行機具設備檢修和調整，也不得進行挖土作業。

2.6.2 頂進施工

施工準備：檢查線路加固情況，確保線路穩定及加固件不侵限。并做好隨時養護、加固準備。施工前需征得運營單位同意，并辦理相關批準手續。將地下水位降至滑板以下0.5 m

～1.0 m。檢查后背和頂進設備，確保狀態良好，并進行試頂。框架混凝土強度達到設計強度的100%后方可進行頂進作業。

2.6.3 頂進作業

框架頂進采取切土頂進、挖土交替進行的方式進行。每個框架橋頂進分兩次進行，第一次：拆除鉆孔樁、水泥攪拌樁圍護，由預制位置向前頂進11 m至軌道下方，然后拉槽，進行框架橋下高壓旋噴樁施工。第二次：高壓旋噴樁至強度后，再進行線路下的頂進。

在頂進時嚴格控制標高和中線，防止抬頭和扎頭。框構底板下采用低摩阻材料處理，頂鎬數量根據框架砼方量確定，頂鎬對稱布置。頂進時根據箱身中線偏移量來確定頂鎬進程。

頂進中要勤挖勤頂。每次挖土進尺不超過0.5 m，頂進困難時，小距離勤挖勤頂，增強線路整體剛性。

頂進作業應晝夜不間斷施工。頂進過程中線路如出現較大變形，應立即停止頂進，將線路復位，然后再繼續頂進。

頂進時，現場要跟蹤監測，嚴格控制其方向。控制標高的方法主要是控制頂進前端挖土標高，根據箱身頂進標高控制曲線，確定墊層頂面標高。

2.7 線路恢復

框架橋頂進作業就位后，在列車慢行的條件下，恢復道床，調整線路方向水平標準。

3 頂進注意事項及糾偏方法

頂進過程中兩側或前端可能會出現坍方現象，危及行車安全。因此，頂進前要備足搶險材料（主要有工字鋼、草袋、道碴等）。兩側坍塌時，箱體外側及時用草袋（內填土）回填并夯實，必要時補填部分道碴。

開挖時做到四不挖土，即：列車通過時不挖土;機械設備發生故障時不挖土;較長時間不頂進時不挖土;交接班前不挖土。

方向糾偏調整，在滑板上頂進是依靠導向墩控制方向。進入路基后，采用增減頂力和兩側挖土進尺差來調整。標高調整，框構抬頭時，根據抬頭量大小，采用挖土挖到與箱底齊平或進行一定量超挖來調整。“扎頭”時糾偏，可在底板前端換鋪片石或加碎石，邊換邊頂，或在底板前端灌注混凝土，或在底板前面適當增加欠挖面積，強制頂進等方法調整。

4 結語

溫州市廣化南路下穿鐵路立交橋工程的建成通車，極大的改善了沿線交通出行條件，進一步完善了溫州市骨架路網結構，意義深遠。城市道路下穿鐵路立交橋工程施工是解決“公鐵交叉”的重要途徑，頂推箱橋施工工法的應用最為廣泛，相應的線路加固、基坑防護、地基處理、頂進施工作為關鍵施工環節，必須合理選擇工法、規范操作、實施監測，切實保證工程實施及鐵路運營安全。從現實的角度出發，在“大干交通，干大交通”的同時“公鐵立交”建設任重而道遠。

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