李元龙
中国铁路济南局集团有限公司青岛工程建设指挥部 山东青岛 266011
摘要：随着社会经济的快速发展，铁路客货运量持续不断增加，既有线运行速度低、运输质量差、线路运输能力小的缺点日益凸显，较大部分既有铁路的运输能力已不适应运输增长的需要。因此，为提高既有铁路的运输能力，必须对其进行扩能改造。既有线的扩能改造主要有提速既有线、增建第二线扩能提速以及新建双线扩能提速等方式，其原则为避免大拆大改、节约成本的大前提下选择经济效益好、运输质量高、对既有线运行影响小的方案。在既有铁路扩能改造及站场、货场改造施工中，经常需要对既有涵洞进行接长施工或拆除新建以满足新的需要。
关键词：运营条件下；既有铁路；涵洞改造；施工技术
1 工程概况
某铁路2座不同条件下的涵洞改造施工概述如表1所示。各涵洞改造施工前，根据各涵洞的自身条件、周边环境、铁路运输要求等，分析可能会发生的各种风险及对铁路线路和运行造成的影响等，制定切实可行的施工技术措施方案并报铁路运行单位进行评审，签订相关各项安全协议。
表1不同条件下涵洞改造技术概述表
2 K191+541框架顶进涵施工技术
既有K191+541涵洞为（1~1.5）m×2.0m的过人涵洞，位于某某铁路站内，下穿车站1道(站线)和2道(正线)，间距为5.0m；涵位（既有线）左侧为一条进村5m宽主干道路及3~7层楼房民宅区。因货场改造需要，需将K191+541涵洞改造为（2~5.0）m×5.3m的货场进场交通涵洞，施工涉及既有铁路运营线，需保证既有线路的运营安全，施工风险水平较高。因此，快速安全顺利顶进施工是本工程控制的重点。根据现场铁路运输要求（运行速度高、运输能力强），采用挖孔桩+承台+D24型便梁双线过渡加固防护既有线，线路右侧空地预制涵洞（顶进段），框架涵顶力为1500t，采用6台400t卧式千斤顶顶进，顶进方式采用全断面切土顶进，边挖土和边拆除既有盖板涵边顶进。通过对K191+541涵洞的成功改造，在保证工程质量以及不影响既有线运营的前提下，提高了施工效率，节约了施工成本（设备租赁、人工费等），取得了一定的经济效益，达到了本次涵洞改造的预期效果。
2.1 框架预制
施工准备(施工便道、场地等)→工作坑开挖→滑板、后背墙施工→框架涵施工(主框架)→防水层施工。
2.2 线路加固
施工准备(三电迁改等)→信号、道岔移位→既有线临时便梁加固(挖孔桩、承台施工)→既有线便梁架设施工→框架顶进坑道开挖。
2.3 框架顶进
框架顶进→线路道碴回填→拆除便梁、恢复线路→右侧框架接长施工。
2.4 线路沉降监测数据分析
为保证既有线路运营安全，K191+541框架涵顶进施工过程中，对线路沉降进行了实时监测。现取其中一组典型断面监测数据进行分析，框架涵顶进施工初期阶段，线路沉降变形速率较大，线路沉降变形一直处于急剧爬升状态；约经过15d，变形速率变缓，线路沉降变形处于平缓发展阶段，并最终趋于稳定。以上分析表明，框架顶进施工方案合理，顶进施工过程中线路沉降变形稳定，无异常变形情况。
3 DK147+213框架涵改造施工技术
既有K182+535.5为2~6m钢筋混凝土盖板箱涵，为通往周边各村落主要交通通道，涵洞进出口旁边有密集居民楼和商铺，涵洞内倒角处有密集的各类管线，既有涵洞顶现有5股运行股道。周边环境见下图。为增强既有K182+535.5涵的交通能力，为此，将其由（2~6）m×5.3m翻新成2~10m交通框架涵。
3.1 线路加固
由于需保证既有铁路正常运行，无法进行大开挖，本框架涵施工分2次翻场进行施工，翻场之前需对既有线路路基进行加固，确保铁路运行线路稳定和安全。加固采用防护排桩，排桩设置于2-3道之间，既有涵体中线两侧各分布10根，桩径1×1.25m，桩间设50cm间距，护壁25cm厚进行填充，桩长18~20m按照①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩对称分布既有涵体两侧，防护桩平面布置图、剖面图如图。
防护桩剖面图
靠近既有涵洞侧的①、②号防护桩，开挖到既有涵洞的墙身浆砌条石后，在既有涵洞墙身植入短节钢筋，以加强与既有涵身的连接和稳定性。植筋采用φ20mm螺纹钢，长度60cm，植入涵体30cm，间距25cm。桩基钢筋主拉钢筋采用21根φ28mmHRB400钢筋，主筋采取3根一束，共7束布置于受拉侧；非受拉区采用φ22mmHRB400钢筋间距20cm，箍筋采用φ12mmHPB间距20cm，非主要受拉区钢筋及箍筋配置满足结构要求。
考虑到拆除右半节既有涵洞影响左侧涵洞的整体稳定性，在基坑开挖之前对右侧涵体进行涵内临时加固，涵体单孔内设置2排立柱（采用Φ630mm螺旋管），间距5m设置一根，钢管柱之间采用Ⅰ14的工字钢进行横向连接。
3.2 翻场施工
第一步：线路右侧涵体施工。先停用青田站既有3道、4道、5道→设置位移观测桩→既有2道与3道之间线路防护排桩施工→加固左侧涵洞临时支撑→拆除既有线路右侧涵体→基础处理→基础及框架施工→八字墙、防水层等附属施工→过渡段填筑→新建1道、2道、4道股道铺设。第二步：启用新建2道、4道，停用既有1道、2道→设置位移观测桩→基坑开挖及拆除后半场老涵洞涵体→涵洞基底处理→基础及框架施工→八字墙、防水层等附属施工→过渡段填筑→翻场改移拨线（铺设新建3道、5道）。
3.3 线路沉降监测数据分析
为保证既有线路运营安全，DK147+213框架涵改造施工过程中，对线路沉降进行了实时监测。现取其中一组典型断面监测数据进行分析，框架涵改造施工初期阶段，线路沉降变形速率较大，线路沉降变形一直处于急剧爬升状态；约经过22d，变形速率变缓，线路沉降变形处于平缓发展阶段，并最终趋于稳定，线路最大沉降为10.2mm。以上分析表明，框架改造施工方案合理，顶进施工过程中线路沉降变形稳定，无异常变形情况。
结束语
总而言之，在运输条件上为涵洞改造及过渡施工提供了最有利条件，集中了资源完成站改及过渡施工，大大减少了人力、物力的配置，造成了良好的经济效益，且安全隐患大大降低，为安全、高效、高质完成站改及过渡施工提供了便利条件，从施工单位角度来讲，该施工方案已达到最优化、最有利。
参考文献：
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论文作者:李元龙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/3
标签：涵洞论文; 线路论文; 框架论文; 铁路论文; 间距论文; 钢筋论文; 防水层论文; 《防护工程》2018年第25期论文;