張 漢 (安徽鐵建工程有限公司，安徽 蚌埠 233040)

1 引言

城市道路與鐵路平面上相互交叉時，往往采用地道橋下穿方式通過鐵路交口。城市道路下穿既有鐵路，通常采用框架橋頂進方式實施[1-6]，該施工方法對既有鐵路營業(yè)線干擾小，下穿框架橋的占地面積較小，對提高城市土地的利用率有利，也符合城市景觀要求。

另外，隨著城市的發(fā)展，越來越重視對城市管廊的建設。城市管廊具有綜合性、長效性、可維護性、安全性、環(huán)保性、低成本等優(yōu)點，可有效解決地上、地下管線重復建設的突出問題，是“智慧城市”建設的重要內容之一[7-10]。

由于涉鐵工程的特殊性，鐵路營業(yè)線下方城市道路框架橋施工時，可將地下管廊與框架橋同步設計、同步施工，實現對鐵路的最小化干擾。受鐵路加固中D型便梁尺寸的限制，框架橋兩側的空間往往有限，如受到高鐵樁基礎或便梁樁基礎的限制，如何合理對地下管廊與框架橋的方位進行布置存在困難。

地下管廊的設置不能影響既有鐵路通行，也不能影響框架橋的穩(wěn)定性，且自身的地基變形需滿足要求。在確保安全前提下，地下管廊如何與框架橋頂進實現同期施工，也存在技術挑戰(zhàn)。

為此，本文探討了一種鐵路線下框架橋底部的地下管廊施工方法，為地下管廊與框架橋頂進的同期施工提供參考。

2 框架橋底部地下管廊施工工藝

為了配合地下管廊施工，框架橋的底板中心線上設置一排注漿孔，注漿孔的兩側對稱設置樁位孔，每側樁位孔的數量為2～4個。注漿孔與樁位孔均提前預制在框架橋底板上，如圖1、圖2所示。

圖1 底板預設孔洞的框架橋示意圖

圖2 框架橋底板樁位孔與注漿孔位置示意圖

所提鐵路線下方位于框架橋底部的地下管廊施工工藝包括下列步驟。

①施工工作坑防護樁、后背樁，開挖工作坑，制作滑板，在滑板上預制框架橋，施工隔離樁；在既有鐵路路基擬施工框架橋的位置兩側施工樁基礎與條形基礎，搭建D型便梁，使施工影響范圍內既有鐵路線的荷載由D型承擔。該施工步驟內容與傳統(tǒng)框架橋的施工方法相同。

②逐段開挖每次頂程范圍內土體，并在框架橋兩排樁位孔外側的底部土體中施工，形成兩排水泥土攪拌樁，再基于動力設備把框架橋頂進，行進長度為一個頂程。再進行下一次開挖、施工水泥土攪拌樁與頂進，如此循環(huán)，直至把框架橋頂進就位，如圖3所示。

圖3 框架橋頂進就位示意圖

框架橋每次頂進前在底部土體中施工形成的兩排水泥土攪拌樁，最終形成兩堵防滲墻，阻止地下水向后續(xù)地下管廊的施工空間滲透。水泥土攪拌樁的參數可根據工程地質條件、水文地質條件、地下管廊埋深等具體情況綜合確定。

③在框架橋外部防水措施完成后，按要求對框架橋四周的空間進行分層回填，最終使回填修復后的鐵路路基滿足使用要求。拆除D型便梁，恢復原有鐵路線，實現鐵路線的正常速度運行，如圖4所示。

圖4 拆除便梁鐵路線恢復正常示意圖

地下管廊設置于框架橋的下方，在框架橋頂進就位、原有鐵路線恢復正常運行后，再施工地下管廊，故地下管廊的施工對恢復鐵路線的工期無影響，對既有鐵路線的影響基本可以忽略不計。

④在兩排水泥土攪拌樁的內側施工水平向鋼管，使鋼管位于鄰近的水泥土攪拌樁與樁位孔之間，如圖5所示。

1.教師要樹立自我專業(yè)化發(fā)展意識。外因通過內因發(fā)揮作用，只有調動起教師自身的積極性，才能將專業(yè)化發(fā)展道路順利長久走下去。教師首先應認識到自己存在的不足，然后主動參加到企業(yè)實踐當中去，使自己努力成為復合型教師。同時，教師也可以到其他高校進行培訓學習，通過考取商務英語專業(yè)證書及參加各種網絡課程提高專業(yè)素質。此外，商務英語教師應該樹立終身學習意識，多讀書，了解本學科最前沿的知識，使自己始終處于學科前沿。

圖5 水平向鋼管施工就位示意圖

多根鋼管在同一豎向斷面上沿水平向分布，鋼管的直徑、間距根據土層地質條件、施工機械的便利性、后續(xù)土體開挖深度等條件綜合確定。如無地下水影響、土體強度相對較高時，鋼管的豎向間距可取大值（大于3倍管徑）；若地下水位較高、土體強度較大，鋼管的豎向間距應取小值（不大于2倍管徑）。

當鐵路股道不超過3股時，在路基的一側用水平螺旋鉆進法進行鉆孔鉆透至另一側，再把鋼管壓入鉆孔中，鋼管為通長布置，該情況下每側鋼樁的數量可取2根，鋼樁盡量靠近鋼管的兩端；當鐵路股道超過3股時，在路基的兩側用水平螺旋鉆進法進行鉆孔，鉆孔的水平長度應超過鐵路路基寬度的一半，兩側鋼管的搭接長度不小于1.0m，該情況下每側鋼樁的數量至少為3根，在鐵路路基中部兩側鋼管搭接處需設置一根鋼樁。

當鐵路股道不超過3股時，跨度相對較小，鋼管長度能夠整體穿越；當鐵路股道超過3股時，跨度相對較大，鋼管整體穿越難度較大，故可兩端向中間鉆孔，兩側鋼管在中部位置相互交叉與搭接。

⑤基于框架橋的樁位孔向框架橋底部土體中打入鋼樁，鋼樁的樁頂嵌于框架橋的底板中，如圖6所示。

圖6 豎向鋼樁施工就位示意圖

鋼樁的底部嵌入深度較大、強度較高的土層中，鋼樁的頂部嵌入框架橋底板中。鋼樁的作用是對沿豎向斷面分布的一排水平向分布的鋼管，形成支擋作用，鋼管與鋼樁共同形成強度較大的支護體系，能承受較大的側壓力，有效維護后續(xù)土體開挖形成的空間，為地下管廊的施工提供了穩(wěn)定的空間，安全性、可靠性高。

⑥開挖框架橋底部位于兩排鋼樁之間的土體至設計標高，如圖7所示。

圖7 地下管廊位置處土體開挖示意圖

由于施工空間有限，且開挖過程中不可觸碰、損傷框架橋的底板，故無法采用大型機械開挖。通常采用小型工具，人工逐步開挖。

⑦在上一步開挖土體的底部鋪設水泥找平層，如圖8所示。找平層一方面保證了后續(xù)各節(jié)地下管廊底板的平整度；另一方面為地下管廊的施工提供了相對較硬的施工平臺。

圖8 施工地下管廊底部的找平層示意圖

⑧把各節(jié)地下管廊相繼頂入、組裝施工在找平層上，如圖9所示。各節(jié)地下管廊的相互連接（接頭處理）應符合相關規(guī)范要求。

圖9 地下管廊施工就位示意圖

⑨各節(jié)地下管廊組裝完成后，基于框架橋底部的注漿孔向地下管廊的外圍注入漿體，硬化形成注漿體，使地下管廊與四周土體之間充滿注漿體，由此完成地下管廊的施工，如圖10所示。

圖10 基于注漿孔向地下管廊四周注漿示意圖

基于注漿孔向地下管廊的外圍注入漿體時，注漿壓力應根據土壓、水壓、框架橋強度、地下管廊強度與漿液特性綜合判斷決定，且經過反復試驗確認注漿效果后方可實施。

注漿壓力不宜過小，過小導致地下管廊與土體之間的縫隙難以填充密實；注漿壓力不宜過大，過大會導致地下管廊與框架橋受到較大的壓力，導致各節(jié)地下管廊相互錯位、框架橋發(fā)生隆起等病害。因此，注漿壓力應根據試驗及施工經驗反復確定。

3 施工工藝優(yōu)點

所提施工工藝中，存在以下設計計算關鍵點。

3.1 地基承載力強度復核

框架橋底部位于兩排鋼樁之間的土體開挖至設計標高時(圖7)，地下管廊位置處的土體已挖空，此時框架橋自重、上部土重與鐵路荷載的綜合效應作用在底板上，而底板僅部分面積與土體接觸，需驗算此時地基承載力是否滿足要求。地下管廊位置兩側的水泥土攪拌樁對承載力的貢獻，也可考慮酌情折減。

3.2 地基變形計算

如圖7所示工況中，框架橋自重、上部土重與鐵路荷載的綜合效應作用在底板上產生的變形是否滿足規(guī)范要求，應進行復核。若變形過大，在框架橋逐個頂程的頂進中，應同步開展地基處理，或在頂進施工前，應對地板下方土體進行注漿加固處理。

3.3 地下管廊坑壁的穩(wěn)定性復核

如圖7所示工況中，地下管廊坑壁處于垂直狀態(tài)，土壓力由水泥土攪拌樁、鋼管與鋼樁共同承擔，應復核此時的穩(wěn)定性，確?？颖谠谏喜控Q向荷載作用下不發(fā)生滑移、傾覆破壞。

所提施工工藝具有如下優(yōu)點：

①受到高鐵樁基礎或便梁樁基礎的限制時，框架橋兩側的空間有限，通過將地下管廊設置于框架橋的下方，不影響既有鐵路通行，進一步提高安全性，表現在地下管廊外周具有較高的支護穩(wěn)定性，可操作性強；

②地下管廊設置于框架橋的下方，在框架橋頂進就位、原有鐵路線恢復正常運行后，再施工地下管廊，故地下管廊的施工對恢復鐵路線的工期無影響，對既有鐵路線的影響基本可以忽略不計；

③由水泥土攪拌墻、鋼管、鋼樁形成的支護體系具有較大的強度，能有效維護后續(xù)土體開挖形成的空間，為地下管廊的施工提供了穩(wěn)定的空間，安全性、可靠性高；

④地下管廊頂進施工就位后，基于注漿孔向地下管廊的外圍注入漿體，使地下管廊與四周土體之間充滿注漿體，既有利于地下管廊的外部防水，又對地下管廊的結構形成了有效保護，提高了施工質量；

⑤地下管廊是在框架橋、鋼樁的保護下逐段開挖與頂入施工，與傳統(tǒng)放坡開挖相比，土方開挖量大大降低，后續(xù)回填量也非常小，故總體上造價更低，具有經濟性與合理性。

4 結語

框架橋與地下管廊在同一位置下穿既有鐵路營業(yè)線時，把地下管廊置于框架橋下方是一種合理的布置方案。本文提出一種鐵路線下方位于框架橋底部的地下管廊施工方法，主要包括以下施工步驟：把框架橋頂進就位；回填鐵路路基恢復原有鐵路線；框架橋底部施工水平向鋼管；框架橋底部土體中打入鋼樁；開挖框架橋底部土體至設計標高；鋪設水泥找平層；組裝施工各節(jié)地下管廊；向地下管廊的外圍注入漿體。所提地下管廊的施工對恢復鐵路線的工期無影響，對既有鐵路線的影響可以忽略不計。由水泥土攪拌墻、鋼管、鋼樁形成的支護體系具有較大的強度，為地下管廊的施工提供了安全、穩(wěn)定的空間?；谧{孔向地下管廊的外圍注入漿體，使地下管廊與四周土體之間充滿注漿體，保障了施工質量。