聂乾磊

荆州市地方铁路有限公司 湖北荆州 434000

随着铁路运行速度不断提高，市政基础建设数量的增加，铁路平交叉道口数量逐渐被顶进施工框架立交桥所取代。为了能够使框架立交桥顶进施工迅速准确实现技术适用，提高经济效益和安全可靠水平，达到环保目的，本文根据具体案例分析施工各个环节，进而总结施工经验，为后续施工起到借鉴作用。

1 顶进施工法概述

顶进法也被称为顶管法，其是在非开挖情况下敷设地下管线的一种施工技术，并以顶管施工原理为基础提出的一种顶进技术，也就是在确保铁路交通运行安全情况下，利用机械力将预制钢筋混凝土框架桥顶入到铁路路基中，形成钢构架。顶进法施工一般在建设地下管线、下穿既有铁路的框架桥中应用，典型特征在于施工开挖时不会影响车辆运行，采用千斤顶力即可预制完成框架桥，使其顶入至路面地层中[1]。

作为地下结构物施工重要方法之一，顶进法按照工程地质、施工技术、工期要求等可以分成顶入法、中继间法、对顶法等类型，其适用体现在以下几方面：

（1）顶入法适用在桥梁下穿既有道路中，不受到角度、跨度、厚度等影响因素限制，只要加入足够的顶力就能够一次性将结构物顶进到位。最初是用于建设地下管道中的，其工序比较简单，施工也比较便利，但是下穿铁路修建框架桥施工时，一般在铁路一侧设置工作坑，且需要极大顶力才能够进行顶入施工。

（2）中继间法适用在框架桥顶程过长、覆土过深等情况下，采用主体框架涵分段顶进。对框架结构进行划分，将其分为不同节段进行预制，分段间设置的是是是中继间千斤顶，前端作为后端顶进后备梁，利用后端反作用力实现前端顶进。

（3）对顶法适用在框架结构厂、顶力大、工作坑有限等情况下，导致后背梁设置以及顶进设备安装难度提高哦，这种方法能够降低后背反力以及顶力需求，但是两侧的框架对接要求更高，投资成本也比较多。该方法需要将箱涵分为2端框架，并在保证铁路运行正常的情况下分别在铁路两侧适当部位开挖工作坑，并进行滑板和后背梁的浇筑，通过反力使框架分别能够顶入到路基土层中[2]。

（4）顶拉法适用在框架涵下穿既有铁路线路、主体长、覆土厚度小等情况下，通常在中小型箱型框架修建时适用，能够解决后背梁所需无法满足这一问题。顶拉法应用时，整体箱涵划分成不同段的框架，无需修建固定的后背，应用一定长度钢筋连接不同段的框架，凭借中继间施工采用若干段框架和土层、滑板摩阻力使用千斤顶来克服摩阻力，逐渐使框架结构顶进至设计位置[3]。

2 铁路既有线下穿通道顶进施工技术应用

2.1 工程概述

市政通道下穿荆沙铁路立交工程中，桥位部位有1股铁路正线，1股工厂专用线，且位于南侧，正线处于专用线和汉宜铁路之间，铁路交叉历程为K71+295，下穿立交的框架中，长度为22m，采用抗渗钢筋混凝土，并进行顶进法，预留了框架是6mU型槽衔接。顶进框架、预留框架结构有相同的界面规格。

2.2 施工技术

2.2.1 确定工作坑

工作坑位置的选择需要考虑到场地、地形、地质、管线、建筑物、技术难以度、地质条件、成本等因素。

从铁路中心到工作坑后背，其最小距离为35m，在铁路东侧，从东到西进行顶进，场地大小需要符合要求，场地周边比较宽敞，吊车和砼泵车等设备作业，按照地质勘察报告进行地基处理，以便顶进后背受力，使后背在顶进反作用下能够安全、稳定，从高至低进行顶进，以便控制顶进框架高程[4]。在铁路西侧，从西到东进行顶进，场地符合要求，周边并无吊车等相关的施工作业条件，西侧地质与商品住宅楼相近，后背顶进在受力，后方土体被压缩，影响了住宅安全稳定。

工作坑两边和顶进后背使用直径为100cm的钻孔桩，桩顶设置的冠梁1.2×1.0m，外部为直径70cm的双头搅拌桩，实行垂直开挖，邻近铁路设置了3排直径为60cm高压旋喷桩构成了封头支护，在基坑外的平行线风向封头桩延伸了10m，坑底使用直径为60cm的高压旋喷桩实行加固处理，布置形状为梅花形，彼此间隔为2.4m。基坑中设置的是多点分布的深井降水。

2.2.2 基坑开挖

根据机械挖土效率，在一定范围内确保基坑外纵向呈现布不均匀沉降现象，每段施工范围控制在20m上下，厚度每层控制范围在2-3m内。用挖掘机对工作坑进行挖掘，实行分层分断。工作坑的深度为8m，土方开挖分成3层，邻近铁路进行放坡开挖，坡度为1:1.5，并设置了宽平台，并采用混凝土进行护坡，使线路能够稳定[5]。工作坑中配置了集水井。开挖时需要加大力度监控基坑，若是变形过大需要即可停止施工，并保证安全。

2.2.3 滑板和后备施工

工作坑滑板为C25钢筋混凝土，厚度为25cm，可以提高其抗滑能力，在前端设置了抗滑梁，尺寸为0.5×1.3m，后背梁也是钢筋混凝土结构，尺寸为1.2×2m。滑板中心线与框架桥中心线是一致的，滑板长度前端相较于箱身要长一些，后端连接了后背。为了避免滑板和预制框架底板混凝土处于粘连状态，并降低摩阻力以及顶力，需要将3mm厚石蜡滑石粉机油层涂抹在滑板上，润滑隔离层采用的是塑料薄膜。滑板平整度和刚度对箱身顶进有着直接影响，浇筑后需要进行顶面抹面收浆，并进行洒水养护，顶面平整度在±3范围内[6]。

2.2.4 箱体预制

在滑板上进行分离式框架预制时，对底板、侧墙、顶板分成2次进行混凝土浇筑，施工缝位于侧墙底侧角部位，施工缝部位设置了钢板止水带，墙身模板为定型小钢模，顶板为竹胶板，内外钢楞为48×3.5钢管，圆钢作为对拉螺杆材料，顶板承重支架按照75×75m间距进行搭设，箱体外侧采用聚氨酯防水涂料起到防水作用。

2.2.5 线路加固

以18.1×3.6×2.7尺寸的钢筋混凝土作为条形支墩，并利用高压旋喷桩密排对地基进行加固，采用D24型便梁进行防护，使铁路能够正常运行。施工过程中，线路限速慢性，标准为45km/h速度。梁架设置完成之后，需要设置便梁的横向、纵向限位以及接地线、沉降观测点等，施工时做好观测工作和记录工作，并配置专门的巡查和养护团队，对各种配件及时作业，加大力度巡查、养护便梁面及其两边责任区的线路配件，尤其是需要加大力度养护线桥结合部线路，将吊空板、超限消除掉，避免出现晃车现象[7]。

2.2.6 便梁架设和纵移

按照线路加固和框架顶进施工情况，D24便梁6孔进场，为便梁倒用，并对其进行架拆，纵移为D24便梁24孔。在便梁进场、撤场时，使用轨道车进行吊装、卸载，施工要在封锁点范围内开展，并严格控制邻近线路的封锁时间。使用小台车托梁、人力对便梁纵移，将卷扬机托梁工艺取代掉，使便梁中的主梁可以采用横梁连接，并将小台车放置在便梁，采用钢轨推行，并人力配合，使横梁纵移到达预定位置。在限定线路封锁时间范围内，高效施工，使营业线施工作业和行车安全得到保证。

在此过程中，需要验算线路加固方案，D24钢便梁是一种定型钢架结构，经过了专家验算。但是，基础稳固作为确保D型施工便梁架空稳定条件，设置的临时支墩需要与设计要求相符。路基挡土孔桩需要符合要求，使路基稳定。主要计算铁路挡土孔桩、支墩孔桩受力情况。

2.2.7 框架顶进

4孔分离式顶进框架达到22m长，其穿过了铁路正线两股道，1股专用线，顶进路程为43.2m，实行单向、多孔顶进、顶入进行施工，并与预留框架实现对接，其对应顶进的精度有着更高要求。框架顶进为D24型便梁对线路进行加固，并采用挖机进行开挖，将卧式千斤顶安装在箱体后方进行顶进作业。在顶进作业时，采用千斤顶顶推，进而使预制框架进行前进，各顶程范围处于0.5-1m范围内，框架前进之后回复千斤顶活塞，顶铁填塞在空挡部位，进而推动下次开顶，如此循环。为了能够使顶铁受压稳定，横隔梁设置距离为4m，顶柱采用的是预应力管桩。

框架顶进时需要持续不间断进行操作，并实时监控方向控制，在顶进时，测量人员要全程监测，将方向监测信息及时反馈给作业人员，及时纠正偏差，整理顶进记录。

2.2.8 恢复线路

框架顶进在就位之后，及时采用C20素混凝土回填箱身两边和路基三角区，进而解体便梁，撤场吊装，复位钢枕和轨枕，并进行回填、捣固，同时根据规定实现阶梯性提速，使线路恢复，并保证车辆运行安全。

3 结语

综上所述，框架桥顶进施工技术可以保证既有铁路车辆运行正常，且该技术的应用施工影响范围较小，作业时间比较短，被广泛应用在铁路下穿线路施工中。本文就该下穿铁路立交工程为案例，分析下穿铁路顶进施工技术的应用情况，以便为其他工程施工提供参考。