关键词：铁路框架桥，顶进施工，关键技术
引言
为不中断既有铁路运营，下穿立交一般采用架设钢便梁加固线路顶进施工。随着城市经济的发展，经常出现道路需从车站范围下穿铁路，与从区间下穿铁路相比，设计与施工均显著增加难度。
1工程概况
该工程位于某市装备园区经二路北延道路建设工程，下穿京包铁路K361+095．780m+8．5m+8．5m+8．0m框架桥，下穿铁路采用框架桥结构形式，穿越处京包铁路里程为K361+095．7，框架桥中心线与京包上行线夹角为90．2°，与京包下行线夹角为89．7°，框架桥结构按90°设计。为保障铁路行车安全，施工前在征得铁路部门的同意后，对影响范围内的铁路设备进行改迁和防护。
2顶进施工方法分析
顶进施工方法主要体现在：顶进法施工，是不需要爆破直接施工开挖土层的地下结构施工，经常用于建设地下重要管线和下穿既有道路或铁路的各种框架桥。其施工特点就是施工开挖不影响既有运行车辆的日常出行，将利用千斤顶力施加预制完备的箱涵上，顶入路面下的地层之中。顶进法是地下结构物施工重要的施工方法，根据工程地质条件、施工技术要求、工期要求等因素的不同，顶进法可分为顶入法、中继间法、对顶法、顶拉法等，下面详细阐述施工方法的适用性：首先是顶入法施工桥梁下穿既有道路或者铁路工程，不管是斜交角度、框架结构跨度、覆土厚度等不同因素的限制，在施加顶力完备的情况下，顶入法可将结构一次性顶进完成。它最初用来建设地下管道，其优势就是工序简单明了、施工方便。但下穿铁路修建箱涵施工，工作坑布设在铁路一侧，这就需要很大的顶力顶入施工。其次是中继间法施工中继间法施工适用于箱涵顶程过长、覆土厚度较深、提供顶力不能满足工程要求等情况，这时就需要将主体分段顶进。将框架结构分成几段分别预制，在分段中间设置中继间千斤顶，前端箱涵结构视后端结构为后背，通过后端结构反作用力进行前端施工顶进。然后是对顶法施工对顶法施工应用于框架结构较长、顶力需求较大、工作坑场地限制等情况，导致修筑后背和安装顶进设置比较困难。它可以减少后背反力和顶力需求，但是两侧框架对接要求较高，建设投资费用也较昂贵。对顶法是将箱涵分成两段框架制作，在不影响铁路运行的两侧合适的位置分别开挖工作坑，预制滑板，修建后背墙，同时利用反力将框架分别顶入土层。最后是顶拉法施工当箱涵下穿多股既有铁路线、主体结构较长、结构顶部覆土厚度较小时，宜采用顶拉法架空顶进。它一般适用于修建中小型箱型框架，可优先解决后背需求难以满足的问题。顶拉法将整体箱涵分成若干段框架，不用修建固定后背，采用足够长的钢筋将各段框架连接到一起，借助中继间施工原理，利用两段或多段框架与土层、滑板的摩阻力，利用千斤顶克服另一段摩擦阻力，将框架结构逐段顶进至设计位置。
3铁路线路架空防护方案
3.1架空便梁系统设计
铁路线路架空防护方案之一是架空便梁系统设计。框架桥下穿处位于铁路站场咽喉区，线路股道多，列车行车密度大，站场内铁路设备复杂，为确保施工期间铁路运输安全，合理的线路架空设计是本项目成功的关键，而在咽喉区道岔范围进行针对各股道的实际情况，选择合适的架空便梁系统是该工程的重点、难点。经现场调查，针对道岔区线路情况，模仿下承式钢梁的受力特点，架空结构采用纵挑横抬方式，对道岔区股道进行加固。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆架空系统纵向主梁采用I100型钢结构，根据承受单线及双线荷载情况，由单片或双片工字钢组成。主梁沿股道间纵向布置，为改善主梁受力状况，减少下挠变形，经验算分析主梁最大跨度控制在11米，并将主梁首尾相连拼接成连续梁结构。根据主梁间距及荷载受力情况计算确定工字钢横梁的型号，在主梁间距最大的位置（中心距9.5米），为保证架空系统上的2股道能同时行车，采用了I64a型工字钢作为横梁。横梁的设置方向与框架桥中心线方向一致。位于尖轨区的横梁需工厂特制，在对应尖轨位置的钢横梁顶面加焊一块特制的滑床台板，台板顶部和尖轨底部间隔2mm左右，以便于尖轨横向滑动；在轮载作用下，尖轨底部可以直接作用在滑床台板上，以避免悬空。由于道岔区的轨道方向各不相同，横梁不能与所有枕木方向一致，为保证枕木上的荷载传递至横梁上，在枕木与横梁之间设置了由I12型钢拼成的短纵梁，短纵梁沿轨道方向布置，纵梁与枕木之间空隙用硬木填塞，用螺栓、上板将两者连接牢固。最后在主梁与横梁、横梁与轨下短纵梁、短纵梁与轨道枕木之间采用吊杆、横担、U型螺栓、螺母等构件进行连接，使架空便梁系统形成一个稳固的整体。
3.2线路加固方案
铁路线路架空防护方案之一是线路加固方案。在便梁防护下顶进施工框架桥已有几十年的历史，工艺成熟，便梁架设的适用范围一般是铁路线路位于直线或大半径的圆曲线，相邻线路间有足够的线间距，不能有道岔。因此需先对南京站西端咽喉区进行改造，把线路加固范围内的站场股道进行临时迁改，将道岔移出施工范围以外，待施工完成后再予原样恢复。经过与铁路部门的沟通，采用停运1股站线、改移其余道岔、逐孔整节顶入框架的设计方案。
3.3便梁支墩施工
铁路线路架空防护方案之三是便梁支墩施工。铁路架空便梁系统的稳固是确保铁路行车安全和顶进施工顺利的关键，必须根据现场的工程地质、线路股道、顶进方案等因素合理地选择支墩形式。不管采用何种形式的支墩，都必须检算支墩的基底应力。该工程采用条形基础作为支墩，下设高压旋喷桩加固土体。轨道下施工前，需要在邻近地段进行试桩试验，取得合理的配合比、注浆压力等工艺参数，在轨道下旋喷桩施工期间，注意压力的控制，避免出现轨道路基冒浆，起拱情况。该工程为双孔分次顶进框架桥，在框架桥顶进过程中需要将前期支墩凿除。凿除作业时应严格按照施组计划顺序施工，避免盲目单侧过快、过量开挖，以免造成支墩向挖土侧倾倒而造成线路变形。
3.4模板施工技术措施
铁路线路架空防护方案之四是模板施工技术措施。该工程的框架模板采用建筑木模板。模板的加工、安装要严格按设计的形状、尺寸进行，侧模的定位采用支顶对拉法。顶模支撑采用满堂脚手架，支撑要牢固可靠。倒角模板开斜坡口，模板拼装缝必须严密平整，模板缝用玻璃胶密封。模板安装前，均匀涂刷脱模剂；混凝土浇筑前，必须将模板表面杂物清理干净。模板的支撑必须有足够的刚度及强度，确保在混凝土浇筑时模板不发生变形跑模现象，模板必须选购表面光洁质量较好的板材，确保成型构件的外观质量。
结语
综上，框架桥顶进施工的最大优势在于其能够确保既有铁路线路列车的正常通行，施工影响小、作业周期短，因此，在下穿公路或铁路项目施工中得以广泛运用。在具体项目建设中，须严抓建设质量，强化过程管理，以先进工艺为基础，以严苛管理为保障，创优质工程，造福人民大众。
参考文献
［1］蔡挺．下穿框构桥顶进施工的关键技术思考［J］．科技视界，2016(5):266．
［2］乔红亮．下穿铁路框架桥顶进质量控制技术［J］．江西建材，2016(7):181，184．
论文作者:郭鹏翔
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期
论文发表时间:2020/3/4
标签：铁路论文; 框架论文; 线路论文; 横梁论文; 结构论文; 股道论文; 模板论文; 《科学与技术》2019年第17期论文;