下穿铁路既有线箱涵顶进施工关键技术

下穿铁路既有线箱涵顶进施工关键技术

王勇武

中铁十二局集团有限公司渝万铁路1标项目经理部三工区

摘要：随着交通运输工程的咋了更加，在诸多工程中，立体交叉工程愈来愈多应用，下穿铁路既有线箱涵顶进施工工程也随之增加。在下穿铁路既有线箱涵顶进施工中，一方面需要保证铁路交通运输安全，另一方面需通过利用设备将铁路外预制的钢筋混凝土箱涵顶入铁路路基内，从而形成穿铁路立交地道桥。本文主要对下穿铁路既有线箱涵顶进施工中的关键技术进行探讨，以供实际施工参考。

关键词：下穿铁路；涵洞；施工技术

随着我国现代化进程加快，城市交通建设日益发展，而由于受到城市空间制约，交通阻塞情况日益严重，成为制约城市经济发展的重要因素，而引起交通不畅的重要原因之一，便是铁路与公路的平交路口，为了改善此状况，下穿铁路既有线箱涵顶进施工工程越来越多地应用于城市立交桥的建设中。以桃浦东路一真南路下立交新建工程为例，对下穿铁路既有线箱涵顶进施工关键技术的分析，可促进技术应用，为施工实践提供参考。

1工程概况

桃浦东路一真南路下立交新建工程位于普陀区中环路与上海铁路西站之间，为规划中环路西段内侧辅道，工程穿越京沪、沪昆铁路，桥梁中心铁路里程为京沪线下行K1457+190、沪昆里程K5+800。工程为城市次干路，起点为桃浦路，沿桃浦东路而上，上跨轨道交通11号线（已建）、下穿京沪、沪昆铁路、规划沪宁城际铁路、交通路，上跨规划16号线，顺真南路而下至终点新村路交叉[l，全长约1004m，道路规划红线桃浦东路宽为50m，真南路地道段红线宽为50m，其余段为36．5m。本工程通道采用2孔13m框架，其中穿越既有线范围采用顶进法施工，从北侧顶进。顶进框架共2节47m，现浇框架为45m和54m共2节。13m框架边墙厚0．8m，净高为5．3m，顶板厚0．85131，底板厚0．9m。顶进段框架基础采用600mm的高压旋喷桩加固，桩长15m，间距均为1．2m×1．2m。既有箱涵两侧采用600mm密排高压旋喷桩加固，桩长21m。顶进段框架混凝土采用C40抗渗混凝土，抗渗等级均为S8。

2工程难点

2.1技术难度大

本通道穿越既有京沪、沪昆4股正线，顶进箱体最长49m，顶程58m，箱身自重4450t（6．2t／m），而工点的地质条件非常差，路基持力层承载力为仪有6t／m，4．4～6．4m深度位置还有流砂层，顶进箱体的标高控制难度相当大。因受规划16号线影响，工作坑位置16号线保护区的32m范围不能施工钻孔桩，基坑主要采用SMW工法桩围护，其抗弯刚度相对较弱，易发生变形、渗漏，对基坑安全带来危险，而该基坑还存在多次变化工况以及顶进时前后均要开口的情况，因此深基坑的支护稳定性要求很高。

2．2安全风险大

本工程线路加固和恢复工作量非常大（架拆便梁44孔次），过往列车密集（每昼夜200对）、铁路管线复杂（箱顶还有24孔60多股垂直大过轨），铁路慢行时间达5个月，还要跨春运。期问需投入大量的劳力、材料、设备进入线路施工，施工期间的行车安全、人身安全、设备安全风险非常大。工程位于软土、流砂共存区域，西侧紧邻桃浦河，工作坑开挖深度约9．3m，西南角距离沪宁正线仅8m，西北角距离一幢6层砖混楼房仅6m，深基坑的安全风险很大。

3箱涵顶进关键技术

3．1工作坑围护

经过多次评审，基坑为2个，西基坑长56m，宽约20m的不规则四边形，东基坑长68m，宽23m。基坑最大开挖深度为9．3in。基坑围护采用SMW桩基围护方式，靠近线路～侧及靠近6层居民楼部位采用钻孔灌注桩。工法桩采用850@600三轴水泥土搅拌桩，内插H700×300×13×24的型钢，型钢布置形式为“隔一插二”，靠近线路一侧为1200@1400钻孔灌注桩，外侧设2排旋喷桩止水。基坑围护桩顶部设冠梁，型钢顶端高出冠梁700mm；基坑上下共设2道临时支撑，第一道支撑为1m×1m钢筋混凝土支撑，混凝土强度为C30，支撑间距5m，第二道支撑为609钢管支撑，支撑间距4m。

3．2线路加固

采用4孔24m便梁临时架空线路，在便梁下按1：1放坡开挖路基2．5m，开挖后，同时施工支护高压旋喷桩格构体和滑道式地基加固桩。全部便梁支墩和加固桩达到设计强度后，架设D24型便梁于顶进部位上方，开始地基加固和顶进作业。便梁支墩采用600mm的高压旋喷桩加固基础。高压旋喷桩桩长为30m，问距500mm×500mm，形成宽3m、长47133的格构体，桩体28d无侧限抗压强度要求达到1．2MPa。格构体上浇筑钢筋混凝土便梁支墩，宽度2．0Ill，高度2．5m。为了顺利顶进，在顶进框架范围两侧，在施工便梁支墩基础的同时施工高压旋喷桩形成滑道，滑道宽2．m，顶进框架全长度范围内设置。

3．3滑板及后靠背

根据现场情况，采用整体C30钢筋混凝土滑板及后靠背。滑板厚500mm，上抹水泥浆，撒石蜡、滑石粉，铺设塑料薄膜，滑板下设防滑槽，高0．5in、宽0．5in，问距2m沿基坑横向通长布置。后靠背宽1．5m，高2．5m，钢筋与滑板连接成整体。

3.4箱涵预制施工技术

本工程通道采用2孔13m框架，本标段共有现浇框架4个，其中顶进框架2节，长度47m。现浇框架共2节，长度分别为51m、55m。13m框架边墙厚0．8m，净高为5．3m，顶板厚0．85m，底板厚0．9m。其中顶进框架采用C40抗渗混凝土，现浇段采用C30抗渗混凝土，抗渗等级均为s8。由于顶进箱体较长，为了防止出现裂缝，在预制箱体时需设置诱导缝，拟在顶进箱体内设置2道诱导缝，其余箱身根据长度每10～15m设置1道诱导缝。各段框架预制分两次浇筑砼，第一次浇筑底板和隔墙砼，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，高2．5m，钢筋与滑板连接成整体。本工程通道采用2孔13m框架，本标段共有现浇框架4个，其中顶进框架2节，长度47m。现浇框架共2节，长度分别为51m、55m。13m框架边墙厚0．8m，净高为5．3m，顶板厚0．851TI，底板厚0．9m。其中顶进框架采用C40抗渗混凝土，现浇段采用C30抗渗混凝土，抗渗等级均为s8。由于顶进箱体较长，为了防止出现裂缝，在预制箱体时需设置诱导缝，拟在顶进箱体内设置2道诱导缝，其余箱身根据长度每10～15m设置1道诱导缝。各段框架预制分两次浇筑砼，第一次浇筑底板和隔墙砼，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，需要采取科学的施工方法，来保证框架的质量。箱身预制过程中主要是对箱身制作过程中模板、钢筋及混凝土的质量进行控制。

4结语

箱涵顶进施工要进行详细的施工调查，编制切实可行的施工方案，组织好施工人员学习，做好技术交底工作，使施工全过程做到心中有数、有条不紊。箱涵顶进施工中应力求长距离顶进，尽可能少开挖工作坑，少扰动既有线路基，以达到减少防护和支撑工作量的目的，做到既安全又经济。后背设计从最基本的顶力计算人手，认真进行方案的比选和检算，做出既可靠又经济的后背设计。箱涵顶进作业要连续进行，不断顶进；同时控制好顶速和进尺，加强量测。对顶进偏差要及时发现，及时纠正。纠正要逐渐进行，不能急于求成。

参考文献：

[1]李小林．下穿铁路斜交箱涵顶进施工技术[J]．铁道建设，2009（3）．

[2]龚宏华，胡洲，万波，林运唐．既有线高路堤下箱涵顶进施工技术[J]．铁道标准设计，2010（4）．

[3]鲍二良．既有线高路堤段下穿箱桥设计[J]．铁道标准设计，2004（3）．