何 骁 东华地铁公司南京地铁

常州社会通道下穿铁路常州站区工程由上海铁路局南京地铁公司作为项目建设期法人，全权负责项目建设全过程的组织管理。通过专业化项目管理，该工程有效控制了建设规模、建设工期和建设投资，最终达到了控制安全、提高投资效益和管理水平的目的。

1 工程概况

1.1 箱涵工程

采用1～15m框架。框架桥横向长189.3m。穿越既有站场和在建沪宁城际站场，采用顶进法施工，从双侧顶进，顶进框架长30m，本次框架桥设计净高按5.5m进行设计，15m框架边墙厚1.1m，顶板厚1.1m，底板厚1.2m。顶进部分框架基础采用φ60cm的高压旋喷桩加固，桩长9.5m，间距均为1.2×1.2m。所有框架混凝土均采用C40抗渗混凝土，其抗渗等级不小于P8。

顶进框架南侧引道为一个现浇框架，长57m。

顶进框架北侧引道为一个现浇框架，长64m。

顶进框架在常州站2、3号站台处设5m长湿接缝。

桥顶设TQF-I型防水层，两侧与土壤接触部分设溶剂型再生橡胶沥青防水涂料两层，箱顶设C40玻璃纤维混凝土排水坡。

施工时箱体采用架设D24m型施工便梁顶进施工，由于北侧工作坑设于代建沪宁城际铁路的站场，所以工期还必须满足沪宁城际铁路的总体计划。

1.2 引道工程

引道结构采用现浇钢筋混凝土框架，结构形式同顶进框架。

1.3 给排水工程

地道圬工采用掺外加剂的防水钢筋混凝土，抗渗标号为P8，同时设置外贴式防水层。为防止雨水流入地道，出入口高于邻接站台面至少10cm，其间用C25钢筋混凝土在2m范围内顺坡连接。地道内污水经集水井汇集后，通过应急泵排出地道外。

1.4 既有铁路"四电"、给水设施及站台拆除及加固配合工程

本工程施工区域涉及既有铁路车务、牵引供电、通信、信号、给水等专业拆复建及站台拆除加固配合，由铁路设计院根据主体工程施工影响范围和工期要求，做铁路配合辅助设计，铁路各相关单位配合专业拆复建施工。

2 工程的代建管理

本工程由常州市高速铁路建设指挥部委托南京上铁地方铁路开发有限公司代建。作为涉铁工程的专业化管理公司，为全方位完成代建任务，组建了精干的项目管理组，充分发挥专业化管理的优势，对工程的施工安全、质量、进度、投资控制全过程负责。针对工程对铁路运输影响大慢行时间长；深基坑围护如何确保施工安全及基坑降排水；施工顶进期间保证既有铁路路基的稳定；较长框架结构的止水和框架结构的裂缝预控；既有站台拆除及雨棚加固过渡；涉及既有铁路车务、牵引供电、通信、信号、给水等专业拆复建配合等难点和特点，精心组织协调，会同设计、业主、铁路局各有关部门和相关单位多层次全方位对施工单位提出的施工组织设计反复论证和优化，办理安全审批手续。施工前期主动地与业主沟通，协助解决"三通一平"、拆迁等实际问题，扫除工程障碍，施工过程积极组织铁路各设备单位按照总体工程计划进行拆复建配合，召开工程推进会细化节点计划，加快工程进度，会同业主监理组织工地例会，安全质量分析会，专项施工方案审查会及现场封锁施工把关。通过上述代建管理工作，确保了本工程在保证京沪大动脉安全畅通的前提下，质量良好按期圆满完成业主委托的工程代建任务。事实证明采用工程代建制是控制建设规模、建设工期和建设投资的行之有效的管理方法。以专业化的项目管理公司代替建设单位行使建设期项目法人的职责，以合同的形式，界定了出资者、建设管理者、使用者等各当事人的责任、权利、义务，从而对项目的预期目标实行严格控制和有效约束，从而有效提高项目管理水平，有效控制了工程的安全、质量、工期和造价。

3 总体施工防护方案及施工方法

本工程主要有围护工程、基坑开挖、框架预制和顶进、既有线线路加固及防护和附属工程等，为了保证快速、优质地完成工程的施工任务，代建单位南京地铁公司会同设计、业主、铁路局各有关部门和相关单位多层次全方位对施工单位提出的施工组织设计反复论证和优化，确定的实施性总体施工方案如下：

3.1 工作坑施工方案

3.1.1 工作坑围护及加固

为了满足铁路北侧城际铁路的工期要求，在铁路南北两侧分别设置一个顶进工作坑，南北侧对顶。北侧工作坑边距5道中心线6.36m，南侧工作坑边距6道中心线9.8m。工作坑开挖深度约为9.5m。基坑周边设钻孔桩，钻孔桩外侧采用高压旋喷桩作止水帷幕。铁路南侧工作坑东边的钻孔桩围护离既有的房屋距离较近。基坑内按图纸采用φ600mm钢管进行对撑。基坑内靠铁路一侧设1:1.5边坡，并在路肩设置钢筋网片加沙浆抹面防护。为增加后背顶力，后背设钻孔桩。工作坑开挖前先进行基坑钻孔桩和高压旋喷桩围护及城际铁路框架下进行地基加固的预制方桩施工。

3.1.2 工作坑设置

铁路北南两侧工作坑均考虑将现浇框架和预制框架的围护结构相结合，工作坑底净长按52m设置，预制一个30m长顶进框架。预制框架左右两侧各留设1.6m宽作业面，并在工作坑底部东侧位置设置一条5.5m宽出土通道，工作坑净宽26.9m，开挖深度约为9m。

3.1.3 工作坑开挖

基坑土方开挖遵循"分层、分块、对称、平衡、限时"的施工原则。竖向从上至下分层进行，纵向由开挖起始点至末端形成台阶，横向先开挖中间土体，后开挖两侧土体。如发现位移量大时则停止施工，并进行处理。在严格按照施工顺序和操作规程施工的同时，加强对基坑四周原地面和建筑物的观测，基坑开挖前沿基坑边设置变形观测点，点距10m,开挖完成一周内每天8:00和16:00各观测一次位移、沉降，此后每日各观测一次，确保基坑的安全、特别是既有铁路的安全。3.1.4工作坑降排水措施

本工程工作坑场地面积较大，降雨量较大时应较快地排除场内积水，为此基坑地表排水布置为：(1)在基坑周边布置闭合的截水沟，防止场地雨水流入基坑内。(2)基坑内降水采用明沟和集水井排水。在基坑内四周设一道排水沟，坡度为1%，坡向集水井。(3)基坑施工阶段及时抽水，保持工作坑不积水。此外由于基坑开挖较深，地下水位较浅，还需对基坑进行井点降水，将开挖较深施工区域形成一个封闭的井点，有效的降低底下水位。基坑内的井点降水，井点管按间距1.2m均匀布置，井管长6～8m，由真空泵抽水。真空泵抽出的地下水自流到旁置的集水桶中，用水泵将水抽上地面排出。3.1.5工作坑滑板及后背施工方案

(1)滑板作为浇筑桥涵框架结构的底模，是控制框架顶进过程中的滑道，也是防止框架"扎头"的重要措施，同时又是顶进时排列顶柱、顶铁的场地。本工程滑板结构由下至上为20cm碎石垫层+50cm钢筋砼滑板,根据设计图纸，滑床板采用平坡。施工过程中，要求滑板的平整度必须达到用3m靠尺检查，平整度小于5mm，并在滑板面施作"三油三毡"，以减小框架桥在启动时的静摩擦力和吸附力；同时，在工作坑底板和后背连接处配置加强钢筋，作为辅助后背而增加后背的承载能力，提高滑板的抗拉裂能力。为了增加滑板的底面抗滑能力，采用在基坑底挖槽灌注混凝土锚梁提高抗滑力。为确保框架桥顶进方向的准确，在框架桥两侧滑板上每3～4m设一导向墩。滑板前端为接长滑板留出钢筋。

(2)本工程后背采用长20.4m，宽1.5m、高2.5m的C20钢筋砼作为顶进后背。为增加后背顶力，后背设φ120cm，L=2500cm钻孔桩，并采用与滑板加强连接的措施增加后背的抗力，能承受框架桥顶进的全过程中所出现的最大顶力，并且有适当的安全储备。

3.2 既有线线路加固方案

本工程为既有线箱形桥顶进，箱身顺铁路线路宽度17.2m，正交穿越站区6股道。为保证顶进时线路的绝对安全和列车正常运行，施工前必须对线路进行加固，便梁采用D24m便梁，便梁支墩采用C25钢筋混凝土条形基础。为提高地基承载力，在条形基础下进行高压旋喷桩加固。支墩采用系梁形式，尺寸为51.1m(长)×2.5m（宽）×1.5m（高）。施工时要求线路慢行45Km/h，架设D24m便梁需申请封锁点。

3.3 站台拆除及雨棚加固过渡方案

工程穿越常州站3个站台和1排雨棚柱基础，箱涵顶进前对雨棚立柱进行托换处理，保证夜间施工完成后白天站台的临时通行。托梁下采用条形基础作为支座。由于车站雨棚为先简支后连续结构，先对其上部采用钢筋混凝土结构临时支撑加固，然后采用长36.8m，高度1300mm，宽度1300mm的钢筋混凝土梁对站台及雨棚立柱进行加固和过渡。为了减小对站台的影响，托梁位于站台面下，在托梁上布置槽钢，上方铺设8mm厚钢板，同一站台雨棚立柱之间设置钢筋混凝土系梁，既有雨棚立柱打洞，穿φ40mm圆钢，另加有槽钢螺栓扣紧雨棚立柱，以增加整体稳定性。为防止一侧雨棚柱杯基凿除后立柱不稳定状态，在施工前设置临时支撑。雨棚托梁施工流程为：既有雨棚柱间临时支撑→凿除靠线路侧的雨棚柱半边杯基→立柱与梁间传力构件施工→绑扎托梁钢筋→浇注托梁混凝土→凿除靠站台内侧的雨棚柱半边杯基→施工另一侧雨棚柱托梁→立柱间系梁施工。

3.4 箱身预制施工方案

本工程穿越铁路框架1个，分二节预制，铁路南侧箱身长30m，铁路北侧箱涵长30m，线路中间设置5m长湿接缝。为了保证顶进挖土过程中前方土体的稳定，在第一节箱身预制时在箱身前端两侧侧墙上设置2块钢筋混凝土翅膀，板厚40cm，水平钢筋采用Φ16＠200，伸入墙内3m。竖向钢筋同墙体钢筋。同时为了防止顶进过程出现栽头现象，在底板的前端设置一个船头坡，顶进到位后翅膀和船头坡凿除（如图1所示）。

图1 翅膀、船头坡示意图

框架预制分两次浇筑砼，第一次浇筑底板砼，第二次浇筑墙身及顶板砼。由于一次浇筑砼方量多，体积大，聚集的水泥水化热量大，在混凝土内外散热不均匀的情况下，混凝土内部会产生较大的温度应力，此外，由于混凝土的收缩徐变，将导致温度裂缝的产生。同时，顶进施工时，框架受力状态随时发生变化，因此采取箱身内预埋冷凝管的施工方法，来保证框架的质量。箱身防渗防漏是本次施工成败关键，工艺上采取的对策为：

（1）严禁使用对拉螺栓加pvc塑料套管工艺。对拉螺栓用φ14圆钢制成，中间带一块止水钢片。端头作成螺纹式，用特制套头固定，在混凝土浇筑完成后拆模时，将套头取出，在砂浆内渗入UEA微膨胀水泥，分两次抹平套头，以防渗漏。

（2）加强对止水带的保护（详见图2），顶进时采用槽钢将止水带包在船头坡里，防止在顶进中损坏。

（3）为保证桥面防水层的铺设质量，箱顶面涂刷防水涂料时应平整、干燥、无浮碴、浮灰、油污状态。平整度不符合要求的用凿除的方法进行处理或用水泥砂浆找平；蜂窝麻面应用水泥砂浆填补平整。用水泥砂浆或水泥净浆处理时，应添加适量水溶性胶粘剂（如107胶等），增强水泥砂浆或水泥净浆与填补面的连接。防水层铺设完毕24h后方可进行保护层的施工。施工时按设计要求作好散水坡。

图2 橡胶止水带保护示意图

3.5 框架箱身顶进施工方案

3.5.1 顶进施工顺序

架设D24m便梁→拉槽→箱涵顶进→拆除便梁、恢复线路。

3.5.2 顶进施工控制及预防措施

箱体顶进误差控制是关键，为此对箱体顶进的方向、标高所采取的技术措施为：

（1）保证方向措施：

①两侧滑板每3m设置导向墩，顶进时横向顶紧箱体，限制侧向位移；

②在顶进过程中尽量保持平衡顶进，发现左右偏差较大时，采用增减一侧顶力调整或用挖土调整。

（2）保证标高措施：

①顶进前接长框架桥前端的滑板，并对框架桥预制场至就位之间的地段进行加固，确保框架桥顶进时不过早产生"扎头"现象;

②框架桥前端两边墙设钢筋砼刃脚，刃脚底部与水平成5°角，采用切土强迫顶进，增加抬头力矩，同时又可有效保证支墩安全;

③合理安排，采用快速顶进施工方法，防止因中途停顿时间过长、重新启动而造成的下沉;

④浇筑滑板时，设计坡度提高至5‰，以确保顶进就位后标高误差控制在规范允许范围内;

⑤如顶进过程中，发现标高偏高，可在底刃脚前端超挖略低于底板逐渐调整;

⑥在每次顶进前应细致检查液压系统，顶柱（铁）安装和后背变化等;

⑦挖运土方与顶进工作循环交替进行。每前进一顶程，应及时切换油路，并将千斤顶活塞拉回复原，补放顶铁。

3.5.3 回填石碴恢复线路

箱身顶进就位后，尽量缩短线路架空时间，尽快恢复线路。在确保行车安全条件下，在拆除加固设施前，备足底碴、道碴和上碴的工具、劳力，安排好抽横梁的施工作业程序。箱身顶面全部采用道碴回填。回填到位后在站内预存一些道碴，以便养护时补碴。

4 结束语

常州社会通道工程是一项对铁路既有线运输及设备影响很大的工程。施工期铁路慢行时间长达六个月；各类施工封锁几十次，由于参建各方恪尽职守，根据工程特点，选择了正确的施工方案和建设管理模式，施工过程中严格按照设计和既定方案组织实施，严格遵守铁路局各项安全规定及相关规范，工程取得了圆满成功，对今后类似复杂施工条件下的下立交工程有很好的借鉴作用。