蔣祝坤（中國鐵路上海局集團有限公司新長工務段，江蘇 淮安 223005）

1 引言

頂進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。大跨度箱體的頂進施工存在著較大的安全及質量隱患，控制好路基塌方、箱體頂進方向及水平高低三項隱患對保障既有鐵路安全運輸具有重要作用。引例為證，淮安市黃河風光帶園路下穿新長鐵路立交工程，箱體為1孔5×15m米鋼筋混凝土預制結構，底板厚度1m，頂板厚度0.8m，側墻厚1m，箱長15m，設計頂程32m；地質自上而下均以粉砂土為主，搖振反應迅速，土體穩(wěn)定性差。當前一般采用的線路保護形式為D24型施工便梁作為頂進主跨加固，由于立交箱體跨度大，頂程長，結構自身重，在頂進過程中箱體外緣距離便梁支承點較近，不具備放坡開挖拉槽條件，極易引起鐵路路基塌方，且結構行進的方向及水平偏差都會對施工造成極大的影響，為確保鐵路運輸安全，合理控制成本，過程中充分分析隱患項點，制定對應控制措施，最終確保施工順利完成。

2 隱患成因及分析

2.1 拉槽及頂進過程導致路基塌方

本工程中頂進孔跨線路加固采用架設D24型便梁，便梁支墩為鉆孔樁基礎結合蓋梁的結構形式。經(jīng)計算，D24型便梁可用跨度值為21.62m（便梁全長24.12m-兩側支墩搭設長度合計2.5m=21.62m），箱體結構凈寬17m，頂進開挖時軌面以下開挖深度為9.1m，因此支墩蓋梁內側不滿足放坡條件，考慮到土質穩(wěn)定性差，整個蓋梁臨近箱體一側在頂進過程中將完全暴露，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，可能導致蓋梁下路基土體塌方，擾動支墩背側線路穩(wěn)定，甚至引發(fā)蓋梁傾覆，繼而影響鐵路安全。

2.2 立交箱體頂進過程中方向偏差

由于立交箱體體積大,開口箱兩側呈不均勻對稱，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整，加大了箱體頂進方向的控制難度，行進過程中可能出現(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 立交箱體頂進過程發(fā)生“扎頭”

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

3 隱患控制措施

3.1 路基塌方隱患控制

為防止頂進拉槽時超挖作業(yè)影響蓋梁下路基土體穩(wěn)定以及頂進過程中箱體偏移可能對蓋梁內側土體產(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，并在主梁兩側分別配置一組D16型托梁進行受力平衡的安全控制措施。如圖：

結合地質參數(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1m，每側為雙排，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。樁機在列車正常運行狀態(tài)下進行作業(yè)，即架設便梁支護線路，旋噴樁施工仍應在保證質量的情況下盡快完成，過程中應注意加強現(xiàn)場觀測。強壓噴漿時，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行狀態(tài)觀測。觀測頻率設定為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

加設導向槽，采用物理引導箱體行進方向。導向槽是在箱體墻身外側設置的混凝土擋墻結構，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，使得導向槽墻體與滑床板形成了一個L型結構整體，極大的提高了墻身側限抗壓能力，可以有效的發(fā)揮出導向作用，以保證箱涵頂進的線性。

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

3.3 頂進“扎頭”隱患控制

為保證土體承載能力，頂進拉槽前需在鐵路兩側做好降水工作，保證良好的降水效果，水位至少低于滑板以下0.5m。當頂進箱體進入至拉槽區(qū)域時，承載面由鋼筋混凝土滑床板轉換為素土，箱體行進前端容易產(chǎn)生向下的扎頭現(xiàn)象,為消除隱患造成的影響，根據(jù)實際具備的施工條件確定延長滑板至路基坡腳處，并設置斜向“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，應將原滑板中水平鋼筋鑿出，與新布設鋼筋進行焊接，接長滑板的鋼筋布置比照原滑床板，混凝土標號不易低于C30，現(xiàn)場應采用回彈儀測定滑板接長部分強度至少達到85%后方可進行試頂。

4 隱患控制效果及體會

大跨度立交箱體下穿既有線頂進施工中隱患主要來源于路基土體塌方及箱體行進方向、高低幾個方面，綜合以上隱患整治效果分析，通過托梁保護線路、高壓旋噴樁加固路基、物理引導頂進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，保證工程質量及運輸安全，相關隱患控制措施具有一定的現(xiàn)實意義。