中铁九局集团第二工程有限公司吉林省吉林市132000
摘要：在道路施工过程中，与既有铁路出现交叉的情况越来越多。道路下穿既有铁路的施工方式可以最大程度降低施工对既有铁路的干扰，因此在实际施工过程中得到了广泛的应用。本文结合具体案例对道路下穿既有铁路框架桥施工过程中关键技术进行了分析，以期为实际施工提供参考。
关键词：道路下穿；既有铁路；施工；关键技术；分析
1导言
随着我国现代城市化建设的不断推进，道路下穿既有铁路工程越来越多，其施工质量更是关系到整个项目的成败。虽然道路下穿既有铁路工程的施工质量，已经引起了施工部门的足够重视，但是基于工程本身的复杂性以及地质条件的多样性，在实际施工过程中还存在很多不足。因此本文针对道路下穿既有铁路工程的施工关键技术进行分析，旨在能够更好地指导施工单位进行施工建设，提高施工水平，保障施工质量。
2道路穿越既有铁路相关技术分析
为了缓解我国当前的城市道路交通压力，叠加当前铁路普遍提速的要求，铁路与道路交叉路口逐渐从传统的平面交叉形式逐渐发展为立交形式。这就要求在施工过程中采用道路下穿或者上跨既有铁路的施工方案，其中道路上跨既有铁路需要建立公路桥，该方案的主要问题体现在两个方面：第一，在公路桥建设过程中，因为工期原因会对铁路的运营造成较大的干扰，其中某些施工环节还要求铁路运营暂时中断，需要跟铁路交通部门进行有效的协调；第二，当前我国的城市用地普遍紧张，而道路上跨既有铁路建立公路桥会占用大量的土地资源，因此这种施工方案在实际应用过程中采用的较少。相对来说道路下穿既有铁路的施工方案，采用顶进框架桥的形式在既有铁路上面建设立交桥，基本不会影响铁路的正常运营，而且占地面积小，在实际应用过程中采用较多。具体来说相比道路上跨既有铁路的施工方案，道路下穿既有铁路施工方案的优势主要体现在以下三个方面：第一，在行车安全性和通畅性方面，道路下穿既有铁路的施工方案更容易进行预先防护，对铁路系统的正常运营基本不会产生影响；第二，在施工影响方面，道路下穿既有铁路的施工方案占地面积较小，在一定程度上更加符合城市发展建设过程中的景观要求；第三，在施工可行性方面，道路下穿既有铁路的施工方案可以合理确定下穿坡度，从而控制引导长度，还可以借助边孔进行市政管线的埋设。
3道路下穿既有铁路框架桥施工方法
道路下穿既有铁路框架桥施工方法我国早在1965年就已经成功实现，其主要的施工流程为：一是预制滑板和钢筋混凝土箱型涵洞，从铁路交叉口的一侧开始挖掘基坑，然后预制滑板，待滑板预制成功后再预制钢筋混凝土箱型涵洞，在该施工过程中需要对交叉线路进行临时加固和支撑，以防发生坍塌等安全事故；二是顶进开挖，采用油压千斤顶推动箱涵在钢筋混凝土箱型涵洞中滑动进行挖掘施工，随着挖掘进度逐渐增加滑板长度，直到箱涵穿过既有铁路到达设置位置为止；三是引道引路连接，待箱涵到达设计位置，成为铁路的主要受力载体后，便可将引道和引路相连。基于整个施工流程可知，在道路下穿既有铁路框架桥施工过程中，最为关键的两个环节分别为铁路的加固和箱涵的顶进。尤其是对铁路的临时加固和支撑，这是保障箱涵下穿顶进施工安全以及整个项目顺利实施的关键。目前我国在铁路加固方面主要采用的方法包括D型便梁加固法、连续吊梁加固法、纵横抬梁加固法以及吊轨梁加固法等。每种方法的适用范围和使用优缺点不同，因此在实际施工过程中可以根据项目的具体情况选择适合的铁路加固方法。箱涵顶进施工在道路下穿既有铁路框架桥施工过程中，也是非常重要的环节，其顶进方法的选择会直接影响整个项目的施工效率和施工质量。
4道路下穿既有铁路工程施工关键技术案例分析
4.1项目概况
该项目采用下穿框架桥施工方法，道路中心线与铁路中心线正交，穿越既有铁路线路14道。施工过程中采用C35钢筋混凝土框架，为2-11m框构桥，全长274.6m，框构桥分为①、②、③三段，其中①号桥为下穿铁路框构桥，②、③号桥分别位于①号桥西侧和东侧；采用I55C工字钢横抬梁进行加固，然后顶进施工，顶程为60m，箱涵顶在就位后的标高为4.65m。该项目所在区域地下水属基岩风化裂隙水与松散岩孔隙潜水类型。主要含水层为圆砾层，稳定水位7.3～8.2m，高程为186.3～186.58m。地下水主要补给来源为大气降水及径流补给，向下游径流排泄。地下水位变化较大；潜水地下水位随季节变化，每年7～8月份为丰水期，12月至翌年3月为枯水期，水位年变化幅度1.0m左右。依据相邻地区地下水的水质分析资料及有关经验数据，该场地内地下水基本无污染影响。判定该场地地下水及土对混凝土结构微腐蚀作用。
4.2基坑加固施工
为防止顶进期间天窗过大，对框构桥两侧既有铁路路基进行旋喷桩固化。旋喷桩固化过程中对铁路线路要进行全过程监测，并随时对轨道进行养护维修，发现问题及时处理。同时采用旋喷桩与钻孔、注浆相结合的方式对框构桥两侧既有路基进行固化并达到路桥过渡段标准。在顶进施工之前基坑内设Ø0.6m集水井，集水井汇水后，采用单级离心泵排出，通常情况下如无恶劣天气等影响，需要提前两周进行试抽水，需要提前一周进行降水。待水位降到预定工作面1m以下之后，才能开始挖掘施工作业。挖掘作业完成之后，如果降水井对于顶进施工没有影响，那么没有必要进行封井处理，可以对降水井进行24小时不间断的抽水作业，直到顶进施工作业完成后，再根据后续的其他施工作业来决定是否需要对降水井继续进行抽水；但是如果在挖掘作业结束后，降水井对于顶进施工作业有影响，那么必须采用相应的封井处理措施，从而保障顶进施工作业的顺利实施。通常情况下按照项目工期的要求，需要提前1周开展顶进滑板接长施工作业。在顶进滑板接长作业的过程中需要注意不能带水施工，以有效保障铁路边坡的安全。
4.3箱涵顶进施工作业
该项目共有分3段，按照施工先后顺序分别将其编号为①、②、③。具体施工步骤分为如下几点：一是①号桥分为a、b、c、d和e共5节，其中，a、b节为顶进段，c、d、e节为现浇段。a、b节在铁路西侧预制，采用中继间法顶进就位，顶进前端设刃角和钢刃角，顶进就位后补齐刃角。框构桥顶进期间，铁路1～5道线路采用I55C工字钢横抬梁进行加固，纵梁支墩采用C20混凝土结构，纵梁下设50×50cmC20混凝土支点带，顶进前端以5道东侧设置的钻孔桩为支顶桩，加固期间列车限速45km/h。箱体进行顶进，顶进结束后采用素混凝土对箱涵外侧进行回填处理。拆除6～14道线路后，c节、d节和e节采用现浇施工法；二是在c节、d节和e节现浇完成后，拆除5道东侧框构范围内的钻孔防护桩，现浇2.5m现浇段，连接b段和c段。施工结束后，原样恢复6～14道线路及附属设施；三是②、③号桥分别位于①号桥西侧和东侧，其中②号桥分为2节，分别为f节和g节，③号桥分为2节，分别为h节和i节，采用现浇法施工。其中②号框构桥利用铁路西侧工作坑四周的钻孔桩作为基坑支护，③号框构桥基坑，与①号框构桥c节、d节和e节现浇时的基坑支护做成整体，基坑防护方式采用Ø1.5m桩孔桩，钻孔桩设置方式同①号桥基坑防护桩。浇筑时，基坑内设Ø0.6m集水井，集水井汇水后，采用单级离心泵排出。③号框构桥基坑防护钻孔桩外侧同样设止水帷幕，止水帷幕采用钻孔桩加双层旋喷桩互相咬合，旋喷桩直径0.6m，长15.0m，相邻两桩咬合0.1m，基底采用旋喷桩封底措施，封底注浆为基底未扰动的原状土范围2.0m。四是在顶进施工过程中采用两侧出土方式，利用内挖机和小型挖机在工作坑的两侧配合出土；五是待顶进施工结束后，对施工栏杆、电缆槽进行线路检查，保障各线路处于正常工作状态。
5结论
综上所述，道路下穿既有铁路施工方案相比道路上跨既有铁路的施工方案具有明显的优势，可以最大程度降低对既有铁路运营的干扰，因此在实际施工中得到了广泛应用。其中在道路下穿既有铁路施工方案中又以顶推箱桥的方式应用最多，但是在顶推箱桥施工作业过程中，需要严格落实各项关键施工技术，根据实际情况论证合理的施工方法，保障施工操作的规范性，保障施工安全，提高施工效率。
参考文献：
[1]喻宇.道路下穿既有铁路工程施工关键技术分析[J].工程技术研究，2018（09）：124-125.
[2]霍润林.道路下穿既有铁路工程施工关键技术分析[J].建材与装饰，2018（35）：242.
[3]林春阳.浅析道路下穿既有铁路工程施工关键技术[J].建材与装饰，2018（17）：226-227.
[4]郭放.道路下穿既有铁路工程施工关键技术分析[J].建材与装饰，2018（15）：273.
[5]丛伟.道路下穿既有铁路工程施工关键技术分析[J].交通世界，2018（Z1）：274-275.