下穿铁路顶进施工技术研究

代治江

下穿铁路顶进施工技术研究

代治江

（中铁二院建设公司 四川成都 610031）

在一些既有铁路施工过程中需要进行下穿施工，框架桥涵顶进施工技术是下穿铁路施工的关键技术，在增建、新建的道路、铁路中比较常见。本文结合实际工程例子，对下穿铁路顶进施工技术进行分析和探讨，旨在为下穿既有工程施工提供参考。

下穿铁路；顶进技术；施工技术

引言

随着我国道路和铁路工程的不断发展，在一些已经运行的铁路或者道路中需要增建新的工程，由于是针对既有工程施工，因此对这些施工项目提出了更多的要求，需要在不影响既有铁路或公路工作的过程中完成施工。但在实际施工过程中往往会有一些特殊情况，比如上方的汽车或者列车在运行过程中会产生强烈的振动，从而导致下方施工工地的路基不稳定，导致路基坍塌，甚至会导致上方运行的列车内出现脱轨或者翻车，带来严重的安全隐患。当前在既有道路和铁路下穿施工过程中，还存在一些问题，比如横抬梁、吊轨加纵加固方法的整体强度和刚度不足。在具体施工过程中，应该要对施工技术进行研究，在确保上方道路和铁路正常运行的情况下完成下穿施工。

本文选取的工程实例为广安市枣山片区与物流片区连接线工程，连接线通道与高南铁路成85°斜交，下穿通道的宽40m，双向六车道，其中行车道宽24m，左右侧人行道（含绿化带）宽6m。为了保护铁路安全行驶不受影响，则采用2-18m×5.0m钢筋混凝土框架桥，双孔分修，下穿框架桥采用中继间法顶进施工，在高南铁路下进行顶进的管道一共有3节，本工程框架分为东西两幅框架。采用先顶进东幅三孔框架，倒换D型梁后，顶进西幅框架。即在高南线北侧设置工作坑，在工作坑底板上分别预制三个钢筋混凝土框架箱身，事先筑好的钢筋混凝土后背墙，开挖线路下基坑，用千斤顶顶推箱身前进，至设计位置。

一、铁路施工防护方案

框架箱涵顶进施工期间需进行线路慢行，高南铁路线所有列车均限速45km/h，慢行长度140m。施工慢行防护按照《铁路技术管理规程》第318条、《普速铁路工务安全规则》第二章第二节有关规定进行进行。

二、人工挖孔桩线路加固工程

（一）线路迁改

为满足D型梁基础布置需求，对线路进行迁改，包括线路、接触网、信号设备的实施。

（二）挖孔桩布置及操作流程

线路迁改完成后，进行挖孔桩开挖。高南线列车当前运行速度为160Km/h，挖孔桩施工期间维持60Km/h限速。

1、人工挖孔桩布置

开挖方式为人工对角、跳槽、隔板开挖。线路两侧挖孔桩主桩共计18根，条形基础18个。为确保铁路路基稳定及运营安全采用跳槽开挖模式开挖孔桩，第一日开挖1#、3#、5# (3根孔桩)；第二日开挖8#、10#、12# (3根孔桩)；循环开挖这6根孔桩，按此方法完成另外12根孔桩。

2、操作流程

①放线定桩位及高程→②开挖第一节桩孔土方→③支护壁模板附加钢筋→④浇筑第一节护壁砼→⑤检查桩位(中心)轴线及标高

（三）D梁加固线路流程

线路架空是既有线施工的重中之重，保证线路稳定，确保列车行车运行安全，是施工的关键。

1、线路及轨道车准备

轨道车于“施工封锁点”内进行卸梁。轨道车运梁过程中须派专职人员进行装、运梁的安全卡控与施工配合，配备施工照明装置。本项目拟定重型轨道车及路用平车进行D型梁吊装就位及转运。D梁运输根据当日运输计划分别进行24mD梁运输抽换就位。架空施工计划分三阶段实施，线路加固期间限速45 Km/h,

2、架空流程

①纵梁就位

封锁施工前准备工作时先把两边纵梁摆放就近位置，在桩顶面用墨线弹出纵梁安装边线，吊车就位。

②横抬梁就位

采用机械人工配和安装横梁，抽换采用隔六换一，横梁间距按1.2m布置。在穿越横梁地段搭设平台，封锁施工前准备工作阶段时先把横梁摆放就近位置。纵横梁间用U型扣件连接，相邻工字梁间用间隔木支撑牢固。为防止轨道短路，每次穿横梁时需在钢轨下面垫上大块木板或绝缘橡胶板。

③横梁与线路联结

将横梁就位与纵梁连接后，在每组横梁上方安设2根木枕，木枕用扣件与钢轨连接。木枕与横梁用制作的扣件连接，在木枕端头用P50角钢焊接以固定木枕，防止线路横向移动。

3、D梁架设分三个阶段进行

第一阶段架设24m+16mD型梁，于1-12号挖孔桩上架设24mD型梁，同时架设两端16米便梁，顶进东侧箱体至设计位置；

第二阶段移设D型梁，于7-18号挖孔桩架设24mD型梁，同时架设两端16米便梁，顶进西侧箱体至设计位置；

第三阶段拆除D型梁、恢复线路

三、预制框架施工

预制框架施工时首先施工混凝土底板，等混凝土强度达到要求后，立框架侧模浇筑侧墙混凝土，两边侧墙混凝土对称浇筑，侧墙混凝土浇筑后立碗扣架做支撑，支撑施工必须编制专项施工方案并经验算，最后在支撑上铺设底模浇筑顶板混凝土。

首先预制东幅两端框架，待框架预制完成边墙达到脱模条件立即脱模；再预制东西幅中间二个框架，框架预制完成边墙达到脱模条件立即脱模；最后预制西幅两端二个框架，框架预制完成边墙达到脱模条件立即脱模。

四、框架桥顶进施工

1、施工顺序

本工程框架分为东西两幅框架。采用先顶进东幅三孔框架，倒换D型梁后，顶进西幅框架。即在高南线北侧设置工作坑，在工作坑底板上分别预制三个钢筋混凝土框架箱身，事先筑好的钢筋混凝土后背墙，开挖线路下基坑，用千斤顶顶推箱身前进，至设计位置。为了防止框构顶进时底板随之向前滑动，板下设锚梁，为控制顶进方向，底板两侧设导向支墩，于底板制作时用C25混凝土同时浇注成型。

顺序为：工作坑开挖、支护→地锚梁、滑板、导向墩→框架预制（钢筋混凝土后背墙）→试顶→下穿顶进→过渡段加固→线路恢复。

2、顶进工作坑布置

靠高南铁路北侧设置顶进工作坑，预制坑位置沿框架桥平行放线。工作坑置于开挖好的基面上，后背采用钢筋混凝土后背墙。

3、地锚梁及滑板、导向墩预制

滑板采用C20钢筋混凝土结构，下设10cm厚碎石垫层。地锚梁与后背梁及滑板现浇成一个整体。人工修整路基平面，绑扎滑板、地锚梁钢筋，浇筑混凝土，滑板厚20cm，地锚梁共计设横向13道，每道43m长，截面尺寸为30*30cm。导向墩高30cm，长宽各20cm，可在滑板浇筑完成后进行立模浇筑，预埋钢筋与滑板钢筋连接。

导向墩采用钢筋混凝土结构，尺寸20×20×30cm，在滑板浇筑完成后择期灌筑，每5m设一对，距离滑板边缘20cm，顶进过程中，在导向墩之间安设工字钢或者方木作为滑道，控制初期的顶进方向。

4、钢筋混凝土后背

浇筑C20砼后背墙，墙内填土。

5、框架桥顶进

（1）顶进设备安装和调试：桥身和后背建成后即可安装顶进设备。安装前，对液压系统的各部件应进行单体试验，合格后方可进行安装。

（2）待挖孔桩成型并架设好D型便梁后，对线路下方路基进行开挖，开挖需在列车运行间隙进行进行，采用人工配合小型机械的开挖方式。顶进挖土一次性挖出，弃土填至后背墙中。开挖后及时进行喷锚支护，锚杆长度为1m，喷射混凝土厚度为8cm。开挖至设计高程后，绑扎钢筋浇筑底板及地锚梁混凝土。

（3））箱体在工作坑滑板上空顶时，特别注意框架的轴线方向，实行三班倒连续作业，保持箱体连续顶进前行。

结语

综上所述，针对既有的铁路和道路，一般需要增建或者新建一些工程，在这些既有工程基础上施工，必须要考虑到对现有铁路公路运行情况的影响，一般下穿顶进施工过程中，要对框架涵以及顶进施工进行严密的控制，以提高顶进施工质量。

[1]黄可臣.下穿铁路顶进施工技术探究[J].城市建设理论研究，2014（11）

[2]邓炜.下穿铁路顶进施工技术探究[J].城市建筑，2014（11）

[3]孙田柱.下穿既有铁路线的箱涵顶进施工技术[J].建筑施工，2012（01）

[4]胡瑞灵.箱涵下穿铁路顶进施工技术[J].中国市政工程，2011（02）

代治江（1981-），性别：男，籍贯：重庆长寿区，工作单位：中铁二院建设公司，学历：本科，职称：工程师，研究方向：桥梁专业下穿铁路顶进施工技术

U45

B

1007-6344（2017）03-0056-01