摘 要：本文對既有新長鐵路特定地質(zhì)條件下的大跨度下穿立交箱體頂進(jìn)法施工情況進(jìn)行了介紹，通過總結(jié)、分析對施工中存在的主要隱患處所作出研究推理，并結(jié)合整治實(shí)踐進(jìn)一步驗(yàn)證了隱患控制措施的合理性。新長線屬于合資鐵路，建成于2002年，單線，地方I級標(biāo)準(zhǔn)，其中淮安—東臺區(qū)間為軟土路基，以粉砂土、粉質(zhì)粘土及粘土為主。因沿線交通發(fā)展需要，常采用大跨度立交箱體下穿既有鐵路。在頂進(jìn)法施工過程中主要存在鐵路路基拉槽后塌方、頂進(jìn)方向偏差、箱體“扎頭”三項(xiàng)重點(diǎn)隱患，嚴(yán)重威脅鐵路運(yùn)輸安全，影響工程質(zhì)量。本文根據(jù)“淮安市黃河風(fēng)光帶園路下穿新長鐵路立交工程”實(shí)況，結(jié)合特定地質(zhì)條件下頂進(jìn)法施工中出現(xiàn)的隱患進(jìn)行分析，并通過隱患控制實(shí)踐進(jìn)行驗(yàn)證。采用托梁保護(hù)線路、樁基加固鐵路路基、物理引導(dǎo)箱涵行進(jìn)的方案，確保立交箱體下穿施工安全，保證工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：大跨度立交箱體；下穿頂進(jìn)；隱患；控制

1引言

頂進(jìn)立交箱體下穿既有鐵路是目前較為普遍的一種工程建造形式。大跨度箱體的頂進(jìn)施工存在著較大的安全及質(zhì)量隱患，控制好路基塌方、箱體頂進(jìn)方向及水平高低三項(xiàng)隱患對保障既有鐵路安全運(yùn)輸具有重要作用。引例為證，淮安市黃河風(fēng)光帶園路下穿新長鐵路立交工程，箱體為1孔5×15m米鋼筋混凝土預(yù)制結(jié)構(gòu)，底板厚度1m，頂板厚度0.8m，側(cè)墻厚1m，箱長15m，設(shè)計頂程32m；地質(zhì)自上而下均以粉砂土為主，搖振反應(yīng)迅速，土體穩(wěn)定性差。當(dāng)前一般采用的線路保護(hù)形式為D24型施工便梁作為頂進(jìn)主跨加固，由于立交箱體跨度大，頂程長，結(jié)構(gòu)自身重，在頂進(jìn)過程中箱體外緣距離便梁支承點(diǎn)較近，不具備放坡開挖拉槽條件，極易引起鐵路路基塌方，且結(jié)構(gòu)行進(jìn)的方向及水平偏差都會對施工造成極大的影響，為確保鐵路運(yùn)輸安全，合理控制成本，過程中充分分析隱患項(xiàng)點(diǎn)，制定對應(yīng)控制措施，最終確保施工順利完成。

2隱患成因及分析

2.1拉槽及頂進(jìn)過程導(dǎo)致路基塌方

本工程中頂進(jìn)孔跨線路加固采用架設(shè)D24型便梁，便梁支墩為鉆孔樁基礎(chǔ)結(jié)合蓋梁的結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)計算，D24型便梁可用跨度值為21.62m（便梁全長24.12m-兩側(cè)支墩搭設(shè)長度合計2.5m=21.62m），箱體結(jié)構(gòu)凈寬17m，頂進(jìn)開挖時軌面以下開挖深度為9.1m，因此支墩蓋梁內(nèi)側(cè)不滿足放坡條件，考慮到土質(zhì)穩(wěn)定性差，整個蓋梁臨近箱體一側(cè)在頂進(jìn)過程中將完全暴露，開挖操作中亦可能發(fā)生超挖行為，影響蓋梁下既有路基穩(wěn)定，加之列車動荷載等綜合作用，可能導(dǎo)致蓋梁下路基土體塌方，擾動支墩背側(cè)線路穩(wěn)定，甚至引發(fā)蓋梁傾覆，繼而影響鐵路安全。

2.2立交箱體頂進(jìn)過程中方向偏差

由于立交箱體體積大，開口箱兩側(cè)呈不均勻?qū)ΨQ，施工選用8組頂管并列，每組6節(jié)（8m+8m+8m+4m+2m+2m），管節(jié)接縫較多，每頂一鎬都需要作出調(diào)整，加大了箱體頂進(jìn)方向的控制難度，行進(jìn)過程中可能出現(xiàn)線性偏差，致使箱體擠碰蓋梁而影響蓋梁穩(wěn)定連帶便梁支墩乃至鋼軌方向產(chǎn)生偏差。

2.3立交箱體頂進(jìn)過程發(fā)生“扎頭”

工程地點(diǎn)為黃淮海平原，地下水位較高。根據(jù)勘測的地質(zhì)報告顯示土體承載力較差。而大跨度箱體中鋼筋密度大，混凝土標(biāo)號高，依照設(shè)計圖紙測算，箱身重量為1900噸，如采用拉槽后直接切土頂進(jìn)的施工方案，就易產(chǎn)生箱體行進(jìn)前端“扎頭”現(xiàn)象，影響施工進(jìn)展及工程質(zhì)量。

3隱患控制措施

3.1路基塌方隱患控制

為防止頂進(jìn)拉槽時超挖作業(yè)影響蓋梁下路基土體穩(wěn)定以及頂進(jìn)過程中箱體偏移可能對蓋梁內(nèi)側(cè)土體產(chǎn)生的擠壓。在合理控制成本并能保證施工安全的前提下，確立了蓋梁底部施打高壓旋噴樁，并在主梁兩側(cè)分別配置一組D16型托梁進(jìn)行受力平衡的安全控制措施。如圖：

結(jié)合地質(zhì)參數(shù)檢算確定旋噴樁形式，樁徑0.6m、樁長7m、水灰比1：1（P.O 42.5普通硅酸鹽水泥）。樁頂處于蓋梁底，樁心沿蓋梁縱向（與鐵路方向斜交）均布并延申至蓋梁兩端外側(cè)1m，每側(cè)為雙排，蓋梁邊覆蓋至雙排樁。采用“隔一打一“的跳打施工高壓旋噴樁，并使相鄰樁身連續(xù)，增加土體穩(wěn)定性和承載力。樁機(jī)在列車正常運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行作業(yè)，即架設(shè)便梁支護(hù)線路，旋噴樁施工仍應(yīng)在保證質(zhì)量的情況下盡快完成，過程中應(yīng)注意加強(qiáng)現(xiàn)場觀測。強(qiáng)壓噴漿時，對土體產(chǎn)生較大擾動，易產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，對路基及便梁臨時支墩有一定的影響。整個施工過程，都需要對臨時支墩及基坑邊坡進(jìn)行狀態(tài)觀測。觀測頻率設(shè)定為2小時/次，若發(fā)現(xiàn)累計變化值超過10mm，或單次變化超過2mm，即停止旋噴樁施工并分析原因，同時做好線路檢查工作。

3.2方向偏差隱患控制

加設(shè)導(dǎo)向槽，采用物理引導(dǎo)箱體行進(jìn)方向。導(dǎo)向槽是在箱體墻身外側(cè)設(shè)置的混凝土擋墻結(jié)構(gòu)，因墻中布有順涵向的橫向鋼筋，以及與滑床板連接在一起的豎向鋼筋，使得導(dǎo)向槽墻體與滑床板形成了一個L型結(jié)構(gòu)整體，極大的提高了墻身側(cè)限抗壓能力，可以有效的發(fā)揮出導(dǎo)向作用，以保證箱涵頂進(jìn)的線性。

由于立交箱體質(zhì)量大，頂進(jìn)時箱體與導(dǎo)向槽之間產(chǎn)生的摩擦阻力容易使導(dǎo)向槽被擠裂破壞。根據(jù)箱重及箱、槽接觸面情況測算設(shè)計導(dǎo)向槽幾何尺寸：長度設(shè)置為頂程1/2（取16m）、導(dǎo)向槽墻身寬度為0.3m、高度0.3m。導(dǎo)向槽墻身內(nèi)縱向主筋為U型Ф25mm螺紋鋼，間距0.3m，與滑板主筋焊接，預(yù)埋至基坑滑床板內(nèi)，縱向筋為Ф20mm螺紋鋼，間距0.1m，與U型筋焊接。導(dǎo)向槽混凝土標(biāo)號為與箱體同標(biāo)號（采用C40），導(dǎo)向槽內(nèi)側(cè)與箱體預(yù)留2cm間隙，中間用泡沫板隔離。如圖：

3.3頂進(jìn)“扎頭”隱患控制

為保證土體承載能力，頂進(jìn)拉槽前需在鐵路兩側(cè)做好降水工作，保證良好的降水效果，水位至少低于滑板以下0.5m。當(dāng)頂進(jìn)箱體進(jìn)入至拉槽區(qū)域時，承載面由鋼筋混凝土滑床板轉(zhuǎn)換為素土，箱體行進(jìn)前端容易產(chǎn)生向下的扎頭現(xiàn)象，為消除隱患造成的影響，根據(jù)實(shí)際具備的施工條件確定延長滑板至路基坡腳處，并設(shè)置斜向“船頭坡”，坡率以2‰—3‰適宜，可確保箱體豎向切土角度。如圖：

滑床板接長時，應(yīng)將原滑板中水平鋼筋鑿出，與新布設(shè)鋼筋進(jìn)行焊接，接長滑板的鋼筋布置比照原滑床板，混凝土標(biāo)號不易低于C30，現(xiàn)場應(yīng)采用回彈儀測定滑板接長部分強(qiáng)度至少達(dá)到85%后方可進(jìn)行試頂。

4隱患控制效果及體會

大跨度立交箱體下穿既有線頂進(jìn)施工中隱患主要來源于路基土體塌方及箱體行進(jìn)方向、高低幾個方面，綜合以上隱患整治效果分析，通過托梁保護(hù)線路、高壓旋噴樁加固路基、物理引導(dǎo)頂進(jìn)線性的控制措施可以有效控制上述三大隱患對既有鐵路的影響，保證工程質(zhì)量及運(yùn)輸安全，相關(guān)隱患控制措施具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

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[3]《鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法》

[4]《上海鐵路局營業(yè)線施工安全管理實(shí)施細(xì)則》（SHG/YS118-2012上鐵運(yùn)發(fā)〔2012〕586號文）。