王俊
郑州铁路工程有限公司 河南郑州 450000
摘要：铁路既有线顶进涵施工能够确保铁路行车不中断，它是对铁路既有线的一种临时加固。在此施工过程中，施工方要在既有线路坡脚处进行基坑开挖、后背梁、滑板浇筑（设置润滑隔离层）、涵洞主体浇筑，施工慢行计划下达后对线路架空加固，最后在“顶进-挖土-顶进”循环中，实现对顶进涵的安全就位。
关键词：铁路既有线；顶进涵；控制；关键技术
引言：近些年来，我国穿越式的既有铁路工程项目有了显著增多，这代表了国家铁路发展的巨大进步。在既有铁路项目中，顶进涵施工技术应用广泛且其核心成熟，本文就针对这项既有铁路工程项目的关键工艺探讨了它的具体技术内容，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
一、铁路既有线顶进涵施工的关键技术分析
在铁路既有线顶进涵的施工过程中若想确保顶进涵施工的顺利和经济效益，就必须看其工作基坑开挖布局是否合理，围护是否经济有效，顶进涵后背设置是否牢固可靠，线路加固是否到位、顶进涵就位是否符合规范要求等等，这也是能够更好控制顶进涵施工关键技术的基础所在。所以下文就将主要谈谈铁路既有线路顶进涵施工中对关键技术的控制分析。
（一）基坑与围护
基坑即工作坑，它是预制顶进涵身的工作场地。在工作坑前有既有线路，后有后背及运土坡道，而工作坑内设有底板和隔离层，他们都是为预制顶进涵而存在的施工基础，所以说顶进涵的预制是否顺利和工作坑的布局合理关系重大。
（二）后背的设计
后背是工作坑后端的重要组成部分，为了确保其受力均匀合理，也为了能够明确它所能承受的力量极限，施工阶段必须要进行对后背的最大顶力计算。该计算所针对的受力过程就是顶进涵在开始施工启动到全部入土至涵洞这一过程中后背所需要承受的最大力。对该力的计算首先要考虑顶进涵涵洞主体与土壤之间的摩擦阻力，这样才能确保顶进涵顺利入土。
（三）线路的加固
对顶进涵既有线路的加固是为顶进中铁路行车安全负责。铁路既有线路加固的方法有纵横梁加固法、轨束梁加固法、吊轨加固法等等。一般来说较小型的顶进涵施工可以用调轨梁、轨束梁等加固线路方法。若顶进涵孔径较大则可以利用工字轨束梁、钢板脱壳或纵横梁加固等方法。如果施工地点的土质较差且土壤中水分含量过高，造成了承载能力差，而铁路行车又过于繁忙，就可以采用低高度施工便梁的方法进行线路加固。
二、顶进涵施工关键技术要点分析
（一）既有线路的加固
一般线路架空体系所采用是D型便梁、工字钢梁及人工挖空桩支墩，它们都对既有线路起到加固作用。按照常规操作，线路加固操作其基本工序应该如下：在铁路既有线路的两侧进行便梁临时支墩的构筑，较为常用的方法就是挖孔桩；然后在临时支墩之上安装便梁，如此一来列车就可以在铁路钢梁上承载，达到有线限速、测试钢梁的目的，同时也保证列车运行的不中断；最后进行线下结构作业，宣布施工完成并拆除便梁，在整修便道后，列车就可以恢复正常运行。
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（二）箱涵顶进过程的纠偏
工程项目由于施工地土质较软，所以在顶进过程中可能会受到各节箱涵受顶推力的共同作用，竖向荷载较大，多重受力作用很可能让顶进涵的前后端在地基反力方面不太均匀，造成沉降值的过大差异，出现扎头倾向。所以为了防止这一现象出现，需要对顶进过程进行纠偏。
三、顶进作业重点工序施工操作
（一）滑板润滑隔离层设置
工作坑成形后，施工滑板（底盘），滑板需要严格控制平整度，滑板上设置隔离层，其作用是防止预制箱涵底板与滑板相互黏结，减少因相互黏结产生的顶进阻力。隔离层具体做法如下：将石蜡加热至150℃左右掺入15%的机油，浇洒至浇筑好的混凝土垫层上，待石蜡凝固后，均匀铺撒一层滑石粉，接着铺一层塑膜，塑料膜接茬长度为0.2m，接茬口朝顶进方向。后续施工中采取有效措施保证隔离层不被破坏，如用隔热板接取掉落的焊渣等。
（二）线路加固
在框架涵的顶进施工中，为确保既有线路行车安全和施工安全，必须在顶进作业之前对既有线路进行加固。线路加固的基本工作程序是：在桥位处既有线路两侧构筑便梁临时支墩（支点桩）、临时支墩（支点桩）达到设计强度后安装便梁、列车在钢梁上承载，既有线限速、进行线下结构作业、施工结束，拆除便梁，整修便道，列车恢复正常运行。
（三）顶进过程中的纠偏方法
在顶进过程中各节箱涵受顶推力及竖向荷载共同作用，造成前后端地基反力不均匀，前后端沉降值差异很大，出现竖向转动、扎头倾向。虽然设置刃角，为防止“扎头”及偏差还需注意以下问题。第一，做好顶进施工范围内的排水、降水工作，增强土体稳定，尽可能避免雨季施工；第二，箱体起动后，开始为不切土的空顶，此时要注意控制好箱体顶进的方向，切不可大意，以免产生较大偏差，造成纠偏困难；第三，箱体中线和高程的过程控制。箱体沿正确方向入土到箱体入土1/2长度，是顶进孔道定型阶段，此时应严格控制中线偏移和高差，一顶程一观测，及时进行纠偏，调整水平。常用控制偏差的方法是：多挖土的一侧阻力小，另一侧可适当少挖土而增加阻力，即可纠偏；及时调整顶镐的工作台数及位置，使两侧顶力不等而达到纠偏目的，实施时逐渐纠正；采用2套不同的液压系统，在顶镐对称布置的情况下，用不等压的方式形成纠偏力矩来进行纠偏；第四，安放顶铁、顶柱要保证轴线一致，长短搭配一致、位置一致。为减少顶柱自由长度和增加稳定性，按每隔8m顶柱长设置一道横梁。每行顶柱间用方木顶紧，顶柱上填一层50-100cm厚的土层并压实。
（四）顶进环节中的找正办法
在顶进箱涵实体的操作阶段中，其中的每一段箱涵都要受到横向推进力和纵向负载的同时作用，而箱涵体前部及后部的地基反向阻止力并非完全一样，由此引发了箱涵前部及后部的相异性沉降情况，故此，在顶进箱体的操作时有可能会发生扎头情况，同时还有可能引发纵向的旋转趋势。为防止此类现象的发生，须在顶进箱涵实体的操作环节中随时进行方位的找正。首先，在箱涵实体顶进作业的区域范围内不允许有积水存留，需最大限度地实现土体的高强度和充分的稳固性，力求规避在雨淋的天气下施工。在推进箱涵体时，开始一般没有接触到实体土层而做不持劲的空顶过程，这一阶段中需要仔细调控箱涵体的顶进方位，使其沿正确方向推进，不能产生丝毫偏差。在箱涵体顺着既定方向推进至1/2位置时，到了顶进通道的定型环节，必须进行详细地跟进式纠偏找正，防止箱涵体在行进过程中与其中线产生过大偏移。一般条件下所选用的箱涵体找正办法是依托调整箱涵两翼的挖土方量来实现两侧的行进阻力相等，而且应当持续调节顶镐的具体位置和作业台数，依托持续调整两翼的顶力大小来进行找正。其次，在顶进箱涵体的操作环节中，应当最大限度地加大顶力减少挖土方数量，每顶程长度控制在50-100cm范围内。其顶柱及顶铁的对接匹配及位置的确定应统一化，应当依照间隔8m顶柱长的部位置构置一道横梁，以此来降低顶柱的自由摇摆幅度，并且须用方木来顶紧其中的各排顶柱，另外在顶柱上面再填置一层50~100cm厚的土层且将其充分压实，以达到其应有的稳固程度。
结论：
简而言之，铁路既有线顶进涵施工要以实际情况为基准，在施工前制订详细的施工方案，在具体的施工过程中，施工人员要严格按照操作规范进行施工，认真做好每一道施工工序[2]。
参考文献：
[1]李江.斜腿式防护棚架在跨越既有线施工中的应用[J].山西建筑.2013(32)
[2]张群胜.铁路既有线桥涵基础及顶进施工关键技术方法分析[J].铁路工程学院,2018.
论文作者:王俊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/12
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