下穿铁路顶进施工的关键技术思考

下穿铁路顶进施工的关键技术思考

赵宏伟

北京京铁工程咨询有限公司 北京市 100071

摘要：近年来，经济快速发展，各行各业发展迅速，在既有铁路下方增建时常采用顶进法施工，施工开始前需对既有线路和路基进行必要加固，对框构横梁承载能力检算。以承德县南江路框架桥的施工为例，根据下穿式的结构特点，重点介绍斜交施工的几项关键技术措施。

关键词：下穿铁路；顶进施工；关键技术

引言

顶进施工法施工中对铁路运输干扰时间短，不中断行车，能保证铁路正常运营，是利用顶进设备将预制好的箱形构筑物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道的施工方法。能保证路基的稳定，安全可靠，且方法简便，施工时间短，质量也能得到保证，被广泛用于地道桥、箱形桥涵工程施工中。

1顶进施工的准备措施

铁路沿线通常埋设了信号电缆、通信光电缆等，顶进前必须探查清楚所有的电缆、光缆以及周围隐蔽建筑物的走向及位置，如果可以改移需要将其割接改移，若有余量可以挑起悬空防护则可实施一定的保护措施，对其防护。顶进施工前还要对桥体同条件的养护试件加以检验，确保桥体混凝土符合设计强度。除此之外，路基与线路的加固也是一项必不可少的准备工作。本工程中应用纵挑横抬法加固线路，利用铁路慢行点在股道穿横向工字钢与吊轨加固，在铁路封锁点内安装纵梁，使纵横梁连接成为体系。在桥体顶进时，为避免路基塌方，需要将钻孔灌注桩设置在路基旁边，起到防护作用。必须在桥体顶进前设置防护桩，这样能够有效保证框架桥两侧路基土体稳定性。在桥涵顶进时，施工人员需要注浆加固工作坑范围所对应的地基与路基土体，促使土体交结变为统一整体，避免路基发生正、侧面塌方事故。如果土地的渗透性不高，那么在设置注浆加固孔距时则不要过大，选择普通硅酸盐水泥浆，并且控制水灰比在0.6-2.0之间，将适量缓凝剂与减水剂加入水泥浆中，确保水泥的渗透能力与流动性足够，为确保渗透时间充足，应当控制注浆压力在0.3-0.6MPa之间，注意路基在注浆过程中是否发生变形，浆液最好先稀后浓，应当一次性完成每个孔的注浆，不可中断，完成注浆后，要采用原液密实封堵每个注浆孔。最后还需进行降水施工。为了确保顶进施工期间，铁路路基与工作坑的水位一直在框构架桥地板0.5m或以下，应当将大口径排降水井布置在工作坑两侧，深度为12m，每隔0.5m1眼，以无砂管作为井壁，将止水帷幕设置在降水井外侧，使周围建筑物在降水施工时产生的沉降减少。

2下穿铁路顶进施工的关键技术思考

2.1开挖工作坑

基坑施工是整个施工的基础工序，也叫工作坑。开挖工作展开前要先测量好坑堤的侧面坡度，通常采用1：0.75的坡度标准，开挖工作的开展通常选在一年当中的非雨季，此外还应预先量测地下水位，并设好排水沟及出土通道。作为整个工程的开土工作，开挖工作坑对以后的多项后续工序起到基础性的作用。工作坑的坑体框架要牢固，必须对基坑四周进行锚喷，以避免在雨季施工的时候发生塌方引起工程事故，因为工程的众多工序都需要在工作坑内进行施工。同时修建排水沟也至关重要，排水沟作用是在雨季排放工作坑中的积水，雨季工作坑内积水会增多，为了避免工作坑的底部受到积水的长期侵蚀，积水的排放要及时，同时排水沟的沟侧要紧实，以防止排水时对排水沟侧面冲刷过强从而造成施工现场的破坏。最后工作坑的底部要牢固，这是整个工程的地基，质量好坏直接影响到工程的稳固性。

2.2顶进设备和顶镐设置

其主要是通过两个孔组成的，按照各个时间段的出土程度，各个孔内都进行挖掘机以及装载机的设置，在整个框架箱内进行相应的建设；在其两侧的后部进行挖掘机的设置，保证装车时候的便捷性，并且出土的过程中可以直接装入车内；对于整个坑的两侧都进行了吊车的设置，随时进行顶铁的更换，这样才能够进一步提升整个建设的成效。对于整个工程来说，其主要的顶进距离大概在50ｍ左右，还要进行相应的富裕计算。

2.3框架桥顶进就位该道工序施作前应做好滑板制做

作为框架桥预制、后背制作及线路加固等前续工作准备。框架桥预制可整体预制亦可分节预制，在滑板上进行，可一次连续浇筑亦可分批次浇筑，浇筑混凝土后应及时养护，并确保顶进作业前结构混凝土强度达到设计要求，此外施工中还应特别注意防水层施工质量的控制。除应调查了解实际线路运营情况，密切配合铁路运营管理部门做好线路加固处理以外，对运营既有线项目的施工，还应重点调查通信、信号光电缆等设备，以便实施迁改或加固等保护性措施。前续准备工作完成后，检查相关仪器设备，确认顶进作业流程，施工过程中应尤其注意跟踪监控测量工作，严格按照施工方案逐步顶进就位。

2.4顶进和挖土

①在挖土的过程中可以使用挖掘机来工作，在出土的过程中可以使用装载机来工作，两个孔同时进行工作。在出土的过程中使用自卸车辆来进行。顶进施工的时候，对切土的主要尺寸进行把控。在进行挖土以及刷坡的过程中，不能进行取土的工作，对路基以及工作者的安全进行充分的考虑。②在挖土的过程中要加强测量的程度，按照框架桥的主要测量方法进行偏差的确定，并且对挖土方法进行合理的改善，防止扎头问题的产生。③在顶进的过程中要保证工作者交接班以及车辆经过和设备不能正常运转，长时间不进行施工的过程中避免挖土的工作实施。④线上作业人员以及加固领工员依据列车运行间隔，使用相应的通讯设备通知线下领工员进行施工，列车通过时严禁作业。

2.5控制与纠偏方向

箱体位于滑板上空时，可以通过方向墩对顶进方向进行控制，合理布置并调整两侧的顶镐，与挖土相结合对顶进方向加以控制。如果桥体右偏，可将右半边边墙及底板吃土减少，加快右侧顶进速度，使其比左侧更快；如果桥体左偏，可将左边边墙及底板吃土减少，加快左侧顶进速度，使其比右侧更快。无论如何都不能挖空两边墙外侧，边墙吃土量至少为5cm。为避免箱体“扎头”可实施以下措施：加大观测力度，发现问题后尽快处理和校正；预制箱体时抬高箱体1cm，完成高度的预留；在滑板施工中适当预留船头坡在滑板顶面，以升制降；箱体表现处“扎头”趋势时，让侧刃角全部或上部、底板前端吃土并顶进，形成抬头力矩；将全断面挖土量减少，直接顶进；减少底板下的挖土面积；待箱体刃角入土后，将出土速度加快，持续作业，不间断进行箱身顶进作业。为避免箱体抬头，要将底板和侧刃角的吃土量减小，并增加箱体前端配重。

2.6拆除线路加固、恢复线路

铁路线路的运营至关重要，在就位后要及时拆除线路的加固体系，及时让列车阶梯提速，恢复线路正常。拆除加固装置的顺序为：纵向工字钢的拆除--横向工字钢的拆除、道碴回填--扣轨的拆除—撤除长木枕--安装桥枕、护轮轨—线路细整。横向的工字钢撤除是与安装相同，采用隔六抽一的跳抽法，每撤除一个工字钢后要及时将道砟回填后捣固密实。线路的整修要达到正常的通行条件。线路开通后按照铁路局相关文件进行养护。后续进行刃角补齐及挡墙施工。

结语

我们分析了顶进作业的工序，顶进前的准备工作，并探讨了顶进式施工关键技术，从中可以看出顶进式工程技术的应用工序复杂，技术与技术相互勾连，在顶进式技术应用时要注意可行性，还要在技术应用中精益求精，以期能在不影响行车安全的前提下，如期完成顶进施工。

参考文献

[1]周予启,刘卫未,马丽丽,刘越,沙国蔚,韩鞠,郭恒,谢志成.大跨度框架顶进下穿运营铁路施工关键技术[J].施工技术,2020,49(01):113-117.

[2]罗福亮.铁路既有线下穿式顶进涵施工关键技术[J].科技创新导报,2018,15(35):40-41.

[3]蔡挺.下穿框构桥顶进施工的关键技术思考[J].科技视界,2016(05):266.