郑国富

（中铁大桥勘测设计院集团有限公司华东分公司，江苏 南京 210031）

1 项目概况

本项目位于南宁站以西约1.8km，市政路立交的南北主线、东西主线及匝道共5孔框架桥同时下穿既有铁路。顶进框架长度按云桂双线考虑，普速运营，计划3个月后调试，按高铁运营，须在云桂双线调试前将下穿框架桥顶进就位，总工期仅有3个月。

2 方案研究

2.1 D型施工便梁方案

下穿工点位于区间正线，优先选用D型施工便梁防护线路方案。线路曲线半径325m，根据以往经验，D24施工便梁不能满足限界，按D20施工便梁进行限界检算：

1）纵梁位置按最低位，梁顶距轨面高差299mm＜350mm，接近限界值1725mm；

2） D20 便 梁 总 长 20.482m，求 得 中 矢 E=163mm；

3）外轨超高按100mm计算；

4）求得：

曲线内侧加宽W 内=40500/325+299/1500×100=145mm；

曲线外侧加宽W 外=40500/325=125mm；

5）纵梁宽度480mm，纵梁横向中心距离4460mm，得：

考虑50mm 施工误差：b+c+50=4413mm＜4460mm

满足限界条件，可以采用。

受D型施工便梁跨度限制，需将南北主线、东西主线及匝道设计成5个分离式框架桥，分别顶进，施工期间列车限速45km/h运营，为缩短工期，顶进顺序安排如下：

1）先分批施工便梁支墩，架设1至4号墩便梁及两侧D16托梁。同时顶进南北主线西侧框架和东西主线西边孔，并砼回填西侧三角区。

2）前移并拆除多余便梁，同时顶进南北主线东侧框架和东西主线中孔框架，砼回填两主线框架间路基。

3）前移并拆除多余便梁，顶进东西主线东边孔，砼回填东侧路基三角区。

4）拆除所有便梁，恢复线路和正常速度运营。

此方案安全可靠，但工序较多，申请天窗计划周期长，经测算，总工期需4个月，无法满足工期要求。

2.2 纵横梁体系方案

工点临近南宁站，线路为小曲线半径，正常运行速度不超过60km/h，所以进一步考虑采用纵横梁体系防护线路，将框架桥设计成两组连续框架，同时顶进。在顶进过程中，将纵横梁体系的支撑点逐步由挖孔桩转移到框架上，静态支撑点逐步转变为动态支撑点，事先考虑好轨道加固及纵横梁体系限位措施，确保顶进及体系转换过程中线路几何形态稳定。

纵梁采用I56b工字钢，线外侧纵梁3根一束，线间纵梁4根一束。横梁采用双拼I36b工字钢，间距0.6m。

轨道加固按每股道采用3-3-3-3扣轨束梁进行加固。限位措施是在线路北侧设限位桩，部分横梁延长顶在限位桩上，平衡顶进时对纵横梁体系的水平摩擦力。

工字钢线路加固最大跨度7.2m，根据《铁路工务安全规则》，容许最大跨度9.6m，因此不需检算。

横梁跨度6m，按中-活载检算。

1）强度检算：

列车轴重：P=147KN P/2=73.5KN

冲击系数：1+μ=1+28/（40+7.2） ×0.75×45/60=1.33

最大弯矩：M=82.3×2.762=227.3KN*m

I36b工字钢Wx=920.8cm3

2）扰度检算：

I36b工字钢Ix=16574cm4

小于L/400=6/400=0.015m

表明纵横梁结构选型满足受力要求，刚度满足运营安全要求。

顶进顺序如下：

1）施工工作坑，预制两组连续框架桥，同时施工挖孔桩，并完成纵横梁组装。

2）同时顶进两组连续框架桥，按每个顶程逐步破除框架正面钻孔桩，将支点转移到框架顶面滑板上。

3）两组框架桥顶进到位，框架桥之间及两侧三角区回填混凝土，恢复线路和正常速度运营。

本方案通过采取有效的轨道加固和限位措施，确保施工期间运营安全。又可按多孔连续框架一次顶进到位，总工期仅为2.5个月。

3 结语

本工程方案研究为多幅市政道路下穿既有铁路提供了多种切实可行的思路。正常情况区间正线应优先采用D便梁方案。本项目特点是工期要求十分紧张，所以采用纵横梁方案，一次顶进两组连续框架。通过合理设置轨道加固和限位措施，确保了顶进过程中线路几何形态的稳定。同时有效的缩短了顶进工期，为工程节约了部分运营损失赔偿费用。