摘要：高速公路下穿铁路框架桥，为不影响既有铁路线行车，采取仿盾构施工铁路顶进桥施工技术。框架顶进桥采用D 型便梁进行架空，其施工费用远比直接开挖要高，但是对作为国家交通经济大动脉的铁路运输相比，其作用和应用价值更为重要。采用该施工方法，机械化程度高，人工作业量小，顶进过程中土方开挖量相对较少，从工程管理方面、材料节约方面均具有一定的经济效益。
关键词：仿盾构；多孔框架；顶进施工
1框架顶进桥施工工艺
对于基本在同一平面内下穿多条既有铁路的顶进桥，通常采用型钢架空线路，由于本工程直线段，线间距5m，加固所用的型钢切割量、损耗量非常大，且两条线路分开加固，线路整体稳定性差，顶进过程非正交阶梯型框架桥，更易引起线路横移，通过对现场条件、市场的考察分析，选择采用D 型便梁架空既有铁路顶进下穿施工的方法与该工程的实际情况更为吻合。框架顶进桥施工主要分为对既有铁路沿线架空加固和框架桥顶进两部分工作内容：既有铁路线路架空加固选择：通过在既有铁路线路两侧设置支撑桩、制作桩承台等措施，将D 型钢便梁沿铁路平行方向安装在承台或桩上，将钢轨进行横抬架空。在下穿路口的一侧，开挖工作坑及制作滑板、后靠背、导向墩，在工作坑的滑板上预制钢筋混凝土框架桥，挖掘机利用框架桥底板为操作平台沿顶进方向进行土方掏挖，在框架桥与后靠背之间设置千斤顶，千斤顶借助后背墙的反力将框架桥顶进至设计位置。
2施工方案
在基坑内滑板上面预制框架，利用油压千斤顶顶动框架向前挺进，顶进过程中，利用支承桩、工字钢纵横梁和D24 便梁对线路进行逐孔架空加固，逐孔顶进、机械开挖、类似仿盾构施工方法。在顶进完成第一个框架后恢复线路拆除架空便梁，将便梁移动至下一孔便梁上方进行架空加固，凿除影响框架顶进的加固支墩桩；顶推到达设计的位置，然后在框架前后两端连接引道。
2.1工作坑开挖及基础处理
因现场地形，决定把顶进工作坑设置既有线左侧，因考虑到尽可能地减少顶程，在确保既有线行车安全的前提下，工作坑尽量靠近既有线坡脚。基坑开挖前，对地下管线、通讯信号电缆及既有设备进行详细的调查，确认无任何电缆后方可采用机械开挖。施工顺序：工作坑放样→人工探挖→土方开挖→工作坑边坡防护→基底平整→基坑排水。工作坑机械开挖至基坑顶设计标高0.3m 以上时，采用人工开挖修整。工作坑边坡防护采用网喷C20 砼防护。基坑四周设60×60cm 排水沟，四角设置60×100cm h=80cm 的集水井，用潜水泵抽取地面水，并在基坑内按间距5m 设置Φ35cm降水井，井深10 米及时抽取地下水，防止基坑浸泡水中。
2.2顶进后背施工及滑板制作
顶进后背除采用D1.5m 的钢筋砼钻孔桩及钢筋混凝土后背梁，后背钻孔桩制作完毕后，在钻孔桩前端浇筑高为2.5m 宽1.5m 的C30 钢筋混凝土后背分配梁，后背梁与滑板同步施工，并用钢筋连成整体，后背梁锚入滑板下1.5m。滑板下每3m 设地锚梁一道，与滑板一同浇灌，并予配筋，增加滑板的抗滑能力。为保证框架桥顶进过程标高控制精度滑板砼要求振捣密实，表面平整度在2m 长度范围内凹凸差不超过3mm。滑板四周宽于框架涵身外沿1m 左右，滑板顶面设5‰的上坡，防顶进扎头，来控制框架的顶进高程。为确保在顶进过程中减小框架底板与滑板间的摩阻力，在滑板面层布设润滑隔离层，润滑隔离层由润滑层和塑料薄膜组成。
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2.3线路的加固
本工程线路加固包括顶进部分的线路架空加固和无缝线路应力放散与锁紧加固。支墩挖孔桩施工必须在限速45km/h 的行车条件下进行施工。挖孔桩施工前，综合铁路部门技术要求结合便梁架空线路时附跨的设置原则，采用两片长12m 的I56 工字钢纵梁加横梁进行扣轨架空线路，线路架空加固施工要在封锁铁路线的情况下进行。挖孔桩开挖按常规施工方法进行施工，严禁爆破作业。护壁采用模注钢筋砼进行施工，人工挑抬至孔桩内，及时跟进护壁，桩身砼浇注在封闭点内采用泵车浇注。施工时注意确保既有线和井内施工安全，列车来临前作来人员提前下道，动车提前10 分钟下道，井口设砼锁口和井盖。出碴采用人工提出井内装袋入于两线间或运至线路以外。开挖过程中注意井内排水，井内排水采用抽水机抽至线路以外排放，抽水过程中要注意线路线型的变化，加强线路的养护。根据工程由三个连续框架和一个独立框架组成的实际情况，为减少便梁倒用、吊装、拆装次数，缩短工期，降低施工对铁路运营影响，采用两孔便梁分两批进行四个框架的架空加固。首先利用D24便梁和工字钢纵梁架空位于中间位置的主线左幅框架和A 匝道独立框架，两框架加固完成后进行挖土顶进作业，顶进完成后回填台背恢复道碴及线路后拆除架空便梁和工字钢，两孔便梁往左分别纵移到D 匝道框架上方和主线右幅框架上方，进行架空顶进作业。
2.4框架顶进施工
千斤顶布设于后背分配梁与传力柱之间；顶进时采用油泵集中供油，确保顶进时所有千斤顶能同步进行，顶进作业时每次顶进前检查液压系统、顶柱安装和后背变化情况。挖运土方与顶进作业循环交替进行，每前进一顶程即切换油路，并将顶进千斤顶活塞拉回复原，补放小顶铁，更换长顶铁或砼顶块。在框架的顶进施工中，中线和水平的测量非常重要，用于指导框架的顶进，每次顶进完毕后，马上测出中线和水平的偏差。边顶边观测、边纠偏，随时掌握框架顶进的进行状态。第一个框架顶进就位后，要及时检查框架中线和水平偏差情况，以指导后续顶进时框架的调整量，在第二和第三个框架顶进过程中控制好顶进方向，特别在后顶进的框架前端未进入已就位的第一个框架尾端前应调整框架顶进方向，适当放大框架间的缝隙，在两涵搭接长度50cm 以上时，调整顶进方向，使框架间的缝隙达到设计要求，避免因顶进方向控制不准而出现两个框架顶死的情况，影响框架的正常就位。水平纠偏措施：一是在滑板上设置5‰上坡。二是在框架底板设置“船头坡”，用以防止框架“栽头”。三是通过对基底土层的超欠挖来实施对框架水平偏差的纠正。通过基底土层进行插打松木桩、垫钢板及换填砂夹砾石或砼等加固措施，可对框架的水平偏差予以纠正。中 线纠偏措施：可通过调整顶镐的布置和两侧土体的超、欠挖来实施中线偏差的纠正。如框架已向一侧偏移，则在这一侧多设置几台顶镐，加大该侧顶力，可实施纠偏。高压力顶推易产生较大破坏力，顶推时有条件远离液压装置及传力柱的人员必须撤离，以防意外事故。
结语：随着我国经济建设的飞速发展，客专与高铁建设方兴未艾；确保安全质量，加快工期，文明施工已是我们的施工理念。铁路运营线下增建大跨度桥涵，采用D 型便梁加固及架空线路、仿盾构机械挖掘顶进施工，既避免了中断行车，行车慢行速度可由30km/h 提高到45km/h，缩短了慢行时间，可优化运行图；又能够实现公铁立体交叉运行的目的，解决了铁路提速和公路交通发展之间的矛盾。该工程整个施工均在合理时间内顺利完成，达到了预期的效果。可为其他类似工程提供参考。
参考文献：
[1] 周金滢.浅谈铁路桥涵工程框架桥运用D 型便梁架空[J].施工安全技术.2014.
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[3] 王新龙，卫芷． 框架桥运用D 型便梁架空既有铁路顶进下穿施工工法，[J].工程施工技术，2015.
论文作者:曹锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：框架论文; 线路论文; 滑板论文; 铁路论文; 后背论文; 基坑论文; 盾构论文; 《基层建设》2018年第31期论文;