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摘要：以某热力高温水管穿越既有京沪铁路线路为工程背景，研究高温水管穿越既有铁路线路施工关键技术，主要包括：线路盈利放散及养护、便梁加固施工、挖孔桩施工、既有盖板涵拆除、顶进工作坑、箱涵制作、箱体顶进、箱身附属工程及管道敷设施工、路基、接触网立柱及便梁沉降、位移控制方案。为本工程施工提供安全保障，并为类似工程提供借鉴意义。
关键词 高温水管；穿越；京沪铁路；施工技术
0 引言
随着我国基础设施以及城市建设的不断高速发展，出现了越来越多的铁路网与市政道路网线不断交叉的现象，工程中类似与新建高温水管穿越既有铁路线路的案例明显增多，国内外学者及工程师们对该方面的重视程度越来越大，采用了理论、数值分析等方法进行该施工技术的研究，确保新建工程及既有工程的施工及后期安全应用[1-4]。本文以某热力高温水管穿越既有京沪铁路线路为工程背景，研究高温水管施工及既有铁路线路改造的施工技术，为类似工程提供借鉴意义，也为本工程的安全施工提高知指导意义。
1 工程概况
某热力高温水管工程电厂引出2根?1420高温热水管道（一供一回），向东敷设穿越京沪铁路。热力高温水管穿越处既有京沪上行线1孔结构尺寸（6.0*3.7）米框构、京沪下行线1孔6.1m宽盖板涵，现状通行限高1.7米，仅供行人非通行。本次为拆除京沪铁路下行线既有盖板涵，新建1孔6.0m框构。利用京沪上行线既有框构和京沪下行线新建框构北侧敷设热力管道，南侧仅供人非通行，人非通道宽2.6米、通行限高1.7米。拆除京沪铁路下行线K787+462既有盖板涵，原位新建1孔6.0m框构，新建框构中心线与京沪铁路下行线垂直，箱身长9.0m（含挑檐1.4m）。工程地点在茅村站-前亭站区间，正线为P60轨超长无缝线路，混凝土Ⅲ型轨枕。道床厚度约为0.80m。现场图如图1所示。
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图1 高温水管穿越京沪既有线示意图
2 施工技术
2.1线路应力放散及养护
线路加固施工前，根据设计要求需对该段线路进行应力放散。应力放散前，在单元轨拉伸端及两端设置位移观测点观测钢轨纵向位移量，及时排除影响放散的障碍，单元轨两端、中部各设一处轨温观测点，并按规定测温，钢轨位移容许偏差值为±1.
2.2便梁加固施工
框架涵顶进时采用1孔便梁架空加固线路。
1.便梁支墩施工：在便梁架空线路箱身顶进前，先进行便梁支墩施工。本工程便梁支墩采用C30钢筋混凝土独立支墩的形式，支墩尺寸为2.5m*2m*0.8m。
2、便梁架设：施工便梁用铁路专用平板车及轨道吊运至现场。施工便梁架设期间线路必须慢行至45km/h。在便梁装卸时，需对线路进行封锁施工，在装卸便梁时事先对轨道吊司机进行交底，明确工作内容及注意事项，在作业过程中设专人进行跟班防护。便梁加固示意图如图2所示。
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图2 便梁加固示意图
2.3 挖孔桩施工
挖孔桩，直径1.25米，桩长8米共4个。施工方法采用人工开挖方式，支护方法采用预制混凝土管支撑，人工逐层开挖至一定深度，放置预制钢筋混凝土管。施工流程：放线定桩位及高程à预制钢筋混凝土护筒 à开挖第一节桩孔土方à下预制好钢筋混凝土护筒à检查桩位（中心）轴线à架设垂直运输架à安装电动葫芦à安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等à开挖吊运第二节桩孔土方（修边）à下预制好钢筋混凝土护筒à检查桩位（中心）轴线à逐层往下循环作业à开挖扩底部分à检查验收à吊放钢筋笼à放混凝土溜筒（导管）à浇筑桩身混凝土（随浇随振）à插桩顶钢筋。
2.4既有盖板涵拆除
既有盖板涵边墙台帽为钢筋混凝土结构，下部为浆砌料石。拆除时采用人工配合移梁小车拆除的施工方案。盖板涵拆除程序：架设便梁à清空涵顶道床à逐块移除混凝土盖板梁à破碎拆除边墙及基础结构物à清运垃圾。
既有盖板涵盖板厚0.51-0.62m，沿铁路方向长6.9m，垂直铁路方向分为三块，宽度为1.05+4.0+1.05，墙身为浆砌片石砌筑，台帽为C20混凝土。盖板顶距离便梁底距离较近，在盖板内搭设满堂支架，支架托住盖板，防止盖板拆除时掉落撬动便梁，盖板、台帽及墙身采用人工使用撬棍、风镐配合挖掘机进行拆除，拆除时注意防止触碰便梁，顶进箱身范围内的墙身拆除到位，保证顶进顺利进行。
2.5顶进工作坑
1.顶进工作坑支护设计：工作坑位于既有京沪下行线以东。铁路侧边坡采用1：2放坡开挖，后背墙处基底采取1：3下坡开挖，其余两侧采用1：1放坡开挖。坡面喷8cm厚细石混凝土，挂Φ8@200*200mm钢筋网。
2.基坑明排水：基坑底部设置排水沟及集水井，采用浆砌片石砌筑。
3.土方开挖：基坑开挖采用机械结合人工的方法进行，计划分两层开挖成型。基坑开挖至底标高+20cm时，采用人工找平，严禁超挖。超挖后的基坑底采用级配碎石回填夯实。顶进工作坑如图3所示。
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图3 顶进工作坑示意图
2.6箱涵制作
京沪铁路下行线新建1-6.0m框架桥，宽6m，长9m，箱身为C40钢筋混凝土结构。施工前首先做好测量定位工作，使箱身中心线，工作坑底板中心线及顶进就位中心线均在一条直线上。其施工流程：底板钢筋挷扎→底板及侧墙模板→底板混凝土→顶板支架→侧墙内模及顶板底模侧墙及顶板钢筋→侧墙外模→侧墙及顶板混凝土→混凝土养护。
2.7 箱体顶进
顶进施工采取接长滑板顶进，顶程为15.60米。顶进方向为由东向西垂直京沪铁路依次顶进。顶进即是开动高压油泵，使千斤顶受液压力而产生顶力，推动箱身前进，箱身前进一镐后使千斤顶的活塞回复到原位，在空挡处填放顶铁，以待下次开镐，如此循环反复，直到箱身就位为止。顶进施工工艺流程图如图4所示。
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图4 顶进施工工艺流程图
2.8箱身附属工程及管道敷设施工
1.电缆槽及栏杆施工
电缆槽及栏杆采用混凝土整板结构，栏杆、电缆槽盖板采用C30钢筋混凝土;基座钢筋预埋在箱身中。在电缆槽施工完成后，各管线单位可将管线移入电缆槽内。
2.箱身与拆除盖板涵墙身灌缝施工
箱身顶进就位后，箱身两侧超开挖区域采用C20混凝土回填，对扰动铁路路基进行注浆加固。注浆范围为沿箱体纵向全长范围，水灰比1：1.3，采用42.5标号水泥并加入水玻璃速凝剂3%。注浆压力小于0.3MPa。
3.高温水管敷设施工
高温水管自东向西依次穿越铁路涵外（东侧）、新建框架涵、既有框架涵、铁路涵外（西侧）。其中铁路涵外东侧长度为20.5m，新建框架涵和既有框架涵长度为17.5m，铁路涵外西侧长度为22m，总计为60m。铁路涵外（东侧）基坑两侧浇筑两块长度120cm、115cm长方体混凝土台，高度54cm用于承载管道混凝土挡墙。回水管与南侧挡墙间隙为5cm，供水管与北侧挡墙间隙为30cm，其中两水管间隙为10cm。水管采用黄砂回填至一定高度后再用素土回填30公分至设计高度。南侧挡墙上部回填30cm三七灰土后，铺20cmC20混凝土形成路面。北侧挡墙回填素土形成农地。
新建框架涵和既有框架涵在中部放置挡墙将框架涵一分为二，北部分放置高温水管，南部分形成仅供人非通行道。高温水管下部回填9cm黄砂，回水管与挡墙间隙5cm、供水管与北侧箱体间隙5cm、两水管间隙为10cm。高温水管敷设完毕后，上部仍有较大空间，为防止人通过，空余部分设置防护网，采用H型钢（HW200*200*8*12型）支护。南侧回填素土浇筑C20混凝土形成路面。
铁路涵外（西侧）基坑挡墙底部回填10cm级配碎石和C20混凝土。回水管与南侧挡墙间隙为5cm，供水管与北侧挡墙间隙为30cm，其中两水管间隙为10cm。水管底部和顶部各回填200mm黄砂再用素土回填30公分至设计高度。南侧挡墙上部回填20cm级配碎石后，铺15cmC30混凝土形成路面。北侧挡墙回填素土形成农地。
2.9路基、接触网立柱及便梁沉降、位移控制方案
1.路基、接触网立柱沉降、位移控制
（1）观测桩设置
施工时在基坑影响范围内（2 倍基坑深度）线路路肩处设置观测点，在围挡外侧0.5m处，沿线路方向间隔10m设置一处，用于观测施工过程中对营业线路基水平、位移变化情况；观测桩标准见下图5，观测点钢筋头为半球形，高出埋设表面5cm，表面做好防锈处理。
（2）观测采取趟车观测，接触网沉降和位移超过2mm时，立即停止施工并通知设备管理单位，在设备管理单位的配合下处理。
（3)派专人进行观测和整理数据。基坑降水、基坑开挖有可能对路基稳定性产生的影响，施工期间观测频次每2小时观测1次。
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图5 既有路肩位移观测点设置图（mm）
2.便梁支墩沉降、位移监测
（1）测点布置
便梁架设后，在便梁支墩顶面设置沉降、位移观测点，用红油漆标注，并立即测得原始数据。便梁纵横向位移、沉降，每趟车过后均需观测，每2小时/次记录。观测数据安全范围：观测点沉降速率<2mm/d；累计最大变化量<10mm。
如遇有沉降超过2mm/天，或累计沉降达10mm时，应立即向上级领导汇报，并根据情况加密观测次数至1小时、半小时/次，在雨前、雨中、雨后对沉降点和便梁、线路情况进行检查，解决后方可继续施工。（详见附件）
（2）检查方法
便梁架设后每日检查高低方向水平是否超限，检查绝缘挡肩是否牢固，扣件、螺栓是否松动，及时加固；防止便梁联电，造成红光带。
3 结论
本文以某热力高温水管穿越既有京沪铁路工程施工为工程背景，给出了既有铁路施工的详细施工过程及热力水管施工方法，为本工程顺利实施提供了可靠保障，并为后续工程提供了借鉴意义。
参考文献
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个人简介：王硕 男 本科 上海局集团有限公司徐州工务段
论文作者:王硕
论文发表刊物:《防护工程》2019年20期
论文发表时间:2020/3/7
标签：盖板论文; 水管论文; 铁路论文; 挡墙论文; 混凝土论文; 基坑论文; 京沪论文; 《防护工程》2019年20期论文;