何曉東 ，趙乾 （中鐵四局集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230023）

0 前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化的進(jìn)程不斷加快，城市規(guī)模也愈來(lái)愈大；快速的城市擴(kuò)張致使原來(lái)位于市郊的鐵路逐漸被城市包圍。這樣許多規(guī)劃的新建城市道路與既有鐵路交叉，需下穿或上跨既有鐵路形成立體交通；但因投資規(guī)模等客觀原因所限，下穿既有鐵路成為普遍選擇。同時(shí)隨著城市交通的發(fā)展，為滿足城市雙向多車道的交通需求，下穿道路的結(jié)構(gòu)形式也由單孔框架箱涵逐漸演變到多孔框架橋涵。面對(duì)愈來(lái)愈多的多孔框架橋涵下穿既有鐵路施工，如何在保證鐵路運(yùn)輸安全與運(yùn)行速度條件下，合理選擇安全可靠、對(duì)鐵路影響最小、最便于組織實(shí)施的施工方法，值得認(rèn)真研究和探索。本文以下穿既有新長(zhǎng)鐵路4孔框架橋的頂進(jìn)施工為例，提供一種可借鑒推廣的此類施工方法。

1 工程概況

新長(zhǎng)鐵路為既有干線非電氣化鐵路，設(shè)計(jì)速度120km/h；每天通行貨車20列，客車15對(duì)。因鹽城市發(fā)展需要，新建城市干道與新長(zhǎng)鐵路空間交叉，規(guī)劃下穿通過(guò)新長(zhǎng)鐵路形成立體交通。

該下穿立交為（4+8+8+4）m框架橋，4個(gè)分立式鋼筋混凝土箱體，框架橋中軸線與新長(zhǎng)線斜交66。。框架橋頂位于新長(zhǎng)線軌頂下0.8m，框架主體設(shè)計(jì)為C45鋼筋混凝土。橋址處地下水豐富，埋深較淺，僅1.3m；地質(zhì)情況較差,地表以下主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土軟弱土層。

2 施工難點(diǎn)及方案確定

2.1 施工難點(diǎn)

2.1.1 架空線路

在不中斷鐵路運(yùn)營(yíng)條件下施工下穿立交，必須采取架空線路的施工方法保護(hù)既有鐵路。目前我國(guó)既有線路運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下架空線路（或加固線路）主要有吊扣軌梁、工字鋼束梁(單/雙層)、工字鋼吊梁、D型便梁等施工方法。

該下穿立交框架橋沿線路方向長(zhǎng)度32m，結(jié)構(gòu)跨度較大，吊扣軌梁加固線路法僅用于小跨度架空線路，不適用此處；工字鋼束梁(單/雙層)、工字鋼吊梁架空線路法存在被加固線路剛度不足影響行車速度、操作繁瑣費(fèi)時(shí)且封鎖要點(diǎn)較多影響行車，也不適用。D型便梁法架空線路具有跨度較大、操作簡(jiǎn)單快捷、加固的線路剛度大、對(duì)列車通過(guò)速度限制較小等優(yōu)點(diǎn)，適用于此處。

但D型便梁為定型工業(yè)產(chǎn)品，最大孔跨僅為24m，如何滿足32m長(zhǎng)的架空線路要求，是需要解決的第一個(gè)難點(diǎn)。

2.1.2 支座基礎(chǔ)

橋址處新長(zhǎng)鐵路的路基下為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土地層，若D型便梁支座基礎(chǔ)采用常規(guī)的擴(kuò)大基礎(chǔ)，則無(wú)法提供所需的承載力。

若在D型便梁支座下直接采用鉆孔樁承臺(tái)基礎(chǔ)，可滿足承載力需求，但樁基施工占空間較大，侵入鐵路安全限界，影響列車運(yùn)行，無(wú)法實(shí)施；若采用挖孔樁承臺(tái)基礎(chǔ)，經(jīng)計(jì)算樁長(zhǎng)30m,地質(zhì)條件差又在軌面下作業(yè)，對(duì)路基的安全穩(wěn)定性差，作業(yè)條件受限且施工安全風(fēng)險(xiǎn)高，也無(wú)法實(shí)施。

如何提供D型便梁所需的支座基礎(chǔ)，是需解決的第二個(gè)難點(diǎn)。

2.2 解決思路

D型便梁的最大孔跨，雖不滿足32m長(zhǎng)的架空線路要求；但該下穿立交為（4+8+8+4）m框架橋，且設(shè)計(jì)為4個(gè)分立式箱體，可以采取分步施工的方法，逐個(gè)實(shí)施。

受軟弱地層所限，D型便梁所需的支座基礎(chǔ)不能采用擴(kuò)大基礎(chǔ)；受鐵路安全限界、鉆機(jī)操作及施工作業(yè)空間所限，不能在D型便梁支座下直接采用鉆孔樁或挖孔樁承臺(tái)基礎(chǔ)；考慮采用橫抬梁兩端與鉆孔樁連接形成門(mén)式基礎(chǔ)，作為便梁的支座，在橫抬梁上安裝D型便梁架空線路。

因滿足安全操作距離要求的鉆孔樁基礎(chǔ)，距離鐵路較遠(yuǎn)；致使橫抬梁跨度較大。經(jīng)計(jì)算，橫抬梁高2.5m、寬3.5m，但梁下地層仍需進(jìn)行高壓旋噴樁加固，在滿足門(mén)式基礎(chǔ)安裝D型便梁后承載力要求的同時(shí)，又能夠起到框架范圍取土?xí)r穩(wěn)定既有路基土體作用。

2.3 總體方案

受D型便梁支座基礎(chǔ)和D型便梁跨度所限，本工程采用門(mén)式支座基礎(chǔ)與臨時(shí)支座擴(kuò)大基礎(chǔ)相結(jié)合，分步安裝D型便梁，并分步架空線路，分步頂進(jìn)框架橋涵的總體施工方案。計(jì)劃首先在線路兩側(cè)施作擴(kuò)大基礎(chǔ)，安裝D型便梁架空線路，加固1#、2#、3#橫梁下地基并施作橫梁及鉆孔樁基礎(chǔ)；隨后利用1#、2#、3#橫梁安裝D型便梁架空線路，頂進(jìn)1號(hào)、2號(hào)箱涵；再利用2號(hào)箱涵和3#橫梁，安裝D型便梁架空線路，鑿除2#橫梁騰出3號(hào)箱涵空間，并頂進(jìn)3號(hào)、4號(hào)箱涵；最后利用已頂進(jìn)箱涵和線路兩側(cè)擴(kuò)大基礎(chǔ)，安裝D型便梁架空線路，鑿除1#、3#橫梁。

3 現(xiàn)場(chǎng)施作

3.1 主要施工流程

施工準(zhǔn)備→工作坑施工→箱涵預(yù)制、線路加固、臨時(shí)擴(kuò)大基礎(chǔ)和橫梁施工、便梁架設(shè)→1、2號(hào)箱涵基礎(chǔ)→1號(hào)箱涵頂進(jìn)→2號(hào)箱涵頂進(jìn)→便梁縱移→3、4號(hào)箱涵基礎(chǔ)→3號(hào)箱涵頂進(jìn)→4號(hào)箱涵頂進(jìn)→兩側(cè)回填、線路加固→便梁拆除→恢復(fù)線路。

3.2 工作坑施工及箱涵預(yù)制

工作坑及箱涵制作均采用常規(guī)方法施工，滑板和后背梁一次澆注成型，滑板設(shè)計(jì)為布袋樁+20cm厚碎石墊層+30cm厚混凝土結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格控制滑板頂面平整度，滑板頂面涂刷約2mm厚石蠟油潤(rùn)滑層，石蠟油凝固后表面灑一層滑石粉，上沾鋪瀝青卷材作隔離層。

3.3 臨時(shí)支座基礎(chǔ)施工

先利用封鎖點(diǎn)，對(duì)施工地段無(wú)縫線路應(yīng)力放散?？紤]到施工期間D型便梁需多次安裝，共設(shè)12個(gè)臨時(shí)支座擴(kuò)大基礎(chǔ)，作為小跨度架空線路的D型便梁支座基礎(chǔ)。在封鎖點(diǎn)內(nèi)由人工開(kāi)挖、澆注混凝土成型，頂部預(yù)埋鋼軌樁作D型便梁縱橫向限位裝置。

3.4 架設(shè)D型便梁

采用D16+D24+D16型便梁架空線路，為下步施工橫抬梁做準(zhǔn)備。施工區(qū)域緊鄰市政道路，D型便梁構(gòu)件由汽車直接運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，采用吊車由人工配合的方法安裝就位，吊便梁構(gòu)件、穿入橫梁、安裝主梁等均在封鎖點(diǎn)內(nèi)完成。橫梁如與軌枕沖突時(shí)，適當(dāng)調(diào)整軌枕間距。便梁就位后及時(shí)安裝限位裝置，防止D型便梁縱橫向移動(dòng)，D型便梁架設(shè)后線路限速45Km/h；若線路有不同通過(guò)速度要求，可選擇滿足通過(guò)速度要求的D型便梁。

3.5 橫抬梁施工

D型便梁架空線路后，進(jìn)行橫抬梁（支墩便梁）下高壓旋噴樁施工。支墩下鉆孔樁及橫梁下高壓旋噴樁按鄰近營(yíng)業(yè)線及營(yíng)業(yè)線要求施工。路基拉槽、高壓旋噴樁施工、綁扎鋼筋等均利用列車間隙作業(yè)，橫梁混凝土澆注在封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行。

3.6 箱涵頂進(jìn)施工

3.6.1 頂進(jìn)1、2號(hào)箱涵

利用橫抬梁架空線路，頂進(jìn)1、2號(hào)箱涵。封鎖點(diǎn)內(nèi)將D型便梁解體后，再重新安裝D型便梁至1、2、3#橫抬梁及臨時(shí)基礎(chǔ)上架空線路，頂進(jìn)1、2號(hào)箱涵。

3.6.2 頂進(jìn)3、4號(hào)箱涵

利用已頂進(jìn)2號(hào)箱涵及3#橫抬梁架空線路，頂進(jìn)3、4號(hào)箱涵。將D型便梁解體后，再重新安裝D型便梁至2號(hào)箱涵頂部、3#橫抬梁及臨時(shí)基礎(chǔ)上，架空線路，鑿除2#橫抬梁，頂進(jìn)3、4號(hào)箱涵。

3.6.3 頂進(jìn)常規(guī)施工

每孔箱涵頂進(jìn)前均要進(jìn)行試頂，主要檢查頂進(jìn)設(shè)備的液壓系統(tǒng)和傳力設(shè)備是否正常，頂力是否均勻，后背、滑板及箱體有無(wú)異狀。以箱身啟動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)，油泵逐漸加壓，當(dāng)油壓升高5MPa時(shí)停泵觀察，千斤頂活塞伸出是否正常，頂柱是否壓緊等，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，無(wú)異常可再開(kāi)泵并記錄數(shù)據(jù)。試頂完成后再次全面檢查，各部位情況良好便可進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)。

每頂進(jìn)一鎬測(cè)量一次，發(fā)生軸線偏差時(shí)，主要以調(diào)節(jié)兩側(cè)頂力方法進(jìn)行糾偏，應(yīng)堅(jiān)持勤糾、早糾、緩糾的原則，確保各孔箱涵軸線偏差符合要求。

每安裝一節(jié)頂柱，均要檢查頂鐵與頂柱是否處于同一軸線上，為防止頂柱過(guò)長(zhǎng)失穩(wěn)，頂柱之間安裝型鋼定位卡距，頂柱接頭斷面處采用2cm厚鋼板作橫向聯(lián)結(jié)系，以提高橫向穩(wěn)定性。為保證頂進(jìn)方向準(zhǔn)確，利用箱涵之間15cm間隙，設(shè)寬高均為10cm混凝土導(dǎo)向墻，導(dǎo)向墻與箱涵之間涂刷石蠟油。

3.7 恢復(fù)線路

箱涵頂進(jìn)就位后，封鎖點(diǎn)內(nèi)澆注箱涵與路基、各孔箱涵之間混凝土，涵背過(guò)渡段回填等作業(yè)；同步鑿除橫梁、拆除便梁、補(bǔ)充道砟、養(yǎng)護(hù)線路、無(wú)縫線路焊接等工作，經(jīng)工務(wù)檢查確認(rèn)后，取消慢行，恢復(fù)線路。

4 注意事項(xiàng)

①頂進(jìn)3、4號(hào)箱涵時(shí)，D便梁支墊于2號(hào)箱涵頂部，并在2號(hào)箱涵內(nèi)設(shè)置臨時(shí)支撐進(jìn)行受力轉(zhuǎn)換，防止2號(hào)箱涵不均勻受力開(kāi)裂。

②箱涵基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為布袋樁加固，但2#橫抬梁下高壓旋噴樁連續(xù)墻位于3號(hào)箱涵位置；故3號(hào)箱涵底板存在兩種不同的基礎(chǔ)加固，易產(chǎn)生不均勻受力。施工中需注意該部分處理方法及措施，防止3號(hào)箱涵因基礎(chǔ)軟硬不一，產(chǎn)生受力不均。

③施工期間必須制定監(jiān)控量測(cè)方案，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)營(yíng)線路、后背梁體系和便梁體系的監(jiān)控量測(cè)，確保鐵路運(yùn)營(yíng)及施工安全。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程采用門(mén)式支座基礎(chǔ)與臨時(shí)支座擴(kuò)大基礎(chǔ)相結(jié)合，分步安裝D型便梁，分步架空線路，分步頂進(jìn)框架橋涵的總體施工方案，有效解決了軟基區(qū)域多孔大跨度框架橋涵頂進(jìn)施工的難題，為類似工程的施工提供了有益的借鑒。