谈铁路无停运跨线箱涵整体顶进施工

赵 卫 东

(山西省第三建筑工程公司，山西 长治 046000)

谈铁路无停运跨线箱涵整体顶进施工

赵 卫 东

(山西省第三建筑工程公司，山西 长治 046000)

结合具体工程实例，详细介绍了铁路无停运跨线箱涵整体顶进施工技术的具体工艺流程及其施工要点，并对箱涵顶进施工中应注意的问题进行了研究，可为类似工程提供合理有效的参考依据。

箱涵，顶进施工，关键工序，铁路

铁路无停运跨线箱涵整体顶进施工就是指在保证铁路线路正常运行的基础上，开展施工工程，在保证铁路线路得到稳固后，先在顶进的一侧挖工作坑，然后在坑内做一滑板，滑板上预制钢筋混凝土箱涵，再在离箱涵尾部不远处打入板桩修筑后背，在后背与箱涵底板之间安装千斤顶，千斤顶借后背的反力将桥涵顶入路基，后背是重要的施工组成部分，承受着顶进时的全部水平顶力，虽然是临时结构，但直接影响工程的质量和进度。文中主要以晋城市文博路下穿古矿铁路立交桥工程为例，对箱涵整体顶进施工的关键工序和工艺进行了探讨。

1 工程概况

晋城市文博路下穿古矿铁路立交桥工程就是采取的这种施工技术和方法。文博路北段道路工程南起红星街、北至北环路，全长3 483.295 m，预算总投资10亿多元，工期两年，完工后将成为继泽州路、兰花路之后的第三条贯通市区南北的主干道。目前，北环路互通立交桥和下穿铁路顶进桥已完成，花园头水库钢构桥中幅合龙；路基碎石桩、保通路和边坡硬化已完成；路基挖填土方完成211万m3，各种地下管线完成5 100 m，累计完成投资28 974万元，预计2015年建成。

2 该工程中箱涵顶进施工中的关键技术分析

在铁路箱涵顶进施工中，如何在箱涵顶进时预防铁路轨道变形、顶进所需的强大推动力以及顶进过程中标高和轴线的控制在施工中起关键的作用，直接影响着顶进施工工程的进度和产生的经济效益。

2.1 顶进时预防铁路轨道变形

顶进挖土：施工采用PC220挖掘机2台，ZL50装载机1台，顶进挖土采用机械与人工配合，刷坡必须严格按技术交底施工，开挖坡度设置为1∶0.5，杜绝挖神仙洞，适当预留台阶，保证作业人员的作业面。列车通过时不得挖土，安全防护人员应及时通知挖土人员迅速离开作业面进入箱身内。根据顶进工作坑所挖土质及前后两次顶程高差及时调整框架底板前端土体的超挖或欠挖，防止箱桥在顶进过程中的“抬头”或“栽头”。顶进挖土应备足够的草袋，以防坍塌时及时抢修，确保行车安全正点；在顶进工作坑内设置排水沟和积水井，安装抽水设备，做好防雨水准备。

线路架空加固：根据现场实际情况及公司架空设备情况线路架空加固采用Ⅰ100工字钢纵梁，4.46 m，4.95 m钢枕，反后背桩(增设)及支点处采用[3703槽钢横抬梁L=18 m进行线路架空加固。根据箱桥预制实际情况，本工程采用两次架空方案，第一次架空顶进中孔，线路架空加固长度为每侧64 m，第二次架空顶进两个边孔，线路架空加固长度为每侧32 m。同时为确保行车安全，自线路加固之日起，安装架空设备及顶进期间，要求列车通过速度不大于25 km/h。线路加固设计验算列车通过速度为45 km/h。线路加固覆盖箱桥全面积，箱桥两侧坡度各增加架空宽度10 m以上，以防止路基出现坍塌时确保行车安全。

2.2 顶进所需的强大推动力

箱涵底部的隔离：滑板浇筑完毕后用石蜡满浇3 mm～5 mm润滑层，上铺2层塑料薄膜，箱涵在滑板上进行预制(为了尽量减小箱涵与滑板产生的摩阻力，表面必须满足一定的平整度要求，并在滑板表面涂上润滑剂)，利用油压千斤顶的顶进使箱涵在滑板上滑行，逐渐进入前方土体。滑板须承受箱涵自重和箱涵顶进时克服滑板与箱涵间摩阻力而产生的拉力，因此必须有足够的拉力强度。

背台设计：后背采用片石混凝土钢性后背，滑板后边为1.2 m×1.5 m钢筋混凝土分配梁，分配梁后为片石混凝土，片石混凝土后宽6 m通长用水泥石灰改良土机械摊铺，压路机碾压，增强后背强度和反力。

顶进设备的布设：中孔箱涵最大顶力为4 680 kt/m，中孔顶进共需320 t顶镐18台备用2台。1台油泵安放在箱涵靠墙一面，橡胶软管用于有相对移动的部件间连接，能吸收油液系统中的冲击和振动，装配方便，无缝钢管装配在相对稳定处；油管路接头应加O形橡胶密封圈。管路应尽量短，布管整齐，避免弯曲，各支管间平行布置，管路安装前要清洗，试压合格后方准使用。人工操作油路流向操作台应急控制阀，主、支油管路铜管，高压软管配合使用。箱身底板端部安装δ=20 mm厚的钢板以确保顶进时千斤顶和框架端部混凝土接触面不受损坏，前端安装护板。

2.3 顶进过程中标高和轴线的控制

调试及试顶：调试是为了全面检查液压元件是否可靠，千斤顶功能有无异常，管路是否泄漏，压力表、控制阀及分项阀等功能是否正常；试顶时要加强箱身中线，水平和纵向位移的观察，同时要注意后背和底板的变化。操纵所有的千斤顶一起顶出，克服箱身阻力，箱身起动，记录压力表读数。

千斤顶布置在靠近墙端，中孔顶进共需320 t顶镐18台备用2台。1台油泵安放在箱涵靠墙一面，各类顶镐、传力柱、分配梁采用25 t吊车吊装，整个吊装过程应由专职的、富有经验的装吊工现场指挥吊装，确保每排顶镐、传力柱布置成一条直线，始终垂直于后背梁，每顶进两节传力柱加设一道分配梁(由5扣轨组成)。顶进作业实行三班制，班班有负责人，保持连续作业，实行交接班制，做好检查记录，随班交接；顶进在列车运行间隙进行，桥内作业人员和线上防护人员采用对讲机直接联系；顶进过程中顶铁、顶镐和后背上严禁站人；每次顶进前应安排人员检查支点、抬梁有没有接触箱涵和管线设备、道渣等确认无误后方可顶进。顶进时上、下行应设专人看护，发现线路出现异常现象应立即通知下面人员停止顶进，及时纠正和维护好线路，抓紧找出原因，确保行车安全。

传力柱安装：选用50 cm，1.22 m，4.46 m传力柱，工地配用25 t吊车安装传力柱和安装分配梁，分配梁采用P50钢轨5扣轨；顶铁与顶镐同轴线，每次安装顶铁长度应一致；每顶进2×4.66 m加设横向分配梁一道；如果安放的顶铁与横梁、后背、顶镐等接触不密贴，采用薄钢板垫实，使其充分接触。

测量控制：为了更好的精确的控制箱身顶进的方向和高程，顶进前在箱身顶板两端用红色油漆标注出方向控制点，在箱身顶板顶的四角用红色油漆标注高程控制点。在顶进过程中，为了防止过大的方向及高程误差，每次顶进测量一次，发现问题及时校正。

1)中线偏差调整主要依靠关闭部分顶镐，使箱涵所受顶力左右不对称，以达到调整箱涵中线偏差的目的。若箱涵中线左偏，则关闭部分右侧顶镐以减小右侧顶力；反之亦然。

2)标高偏差调整主要依靠接长滑板控制，高程变化较小时也可通过控制土方开挖深度达到调整箱桥标高偏差的目的。

3 在顶进施工中应注意的问题

1)开始顶进是施工现场所有工作的中心环节，在每次开镐前都要对油泵等液压系统的良好性、挖土的规范性、顶铁安装的达标性以及后背变形等方面进行详细的检查，确保工序环节的衔接良好。2)刃角只要切土，就必须停止顶进，安排人员以及机器使用加快挖土和出土的速度，尽量保持不间断作业，使箱身不断顶进。3)一旦出现一些紧急情况使箱身不能继续顶进时，为了避免箱涵在之后的顶进中阻力过大，就务必要间歇性的顶动箱体。情况解决后要立即进行作业操作，确保连续性。4)铁路无停运跨线箱涵整体顶进施工虽然是在保证铁路线路正常运行的基础开展的，但在具体施工时要尽量在列车通过的间隙进行。5)在进行顶进施工时，在顶柱以及后背要禁止有人员的逗留，保持无人化状态，这样可以减少因为顶柱弓起崩出或者是后背出现意外状况而导致的安全事故。6)在顶进框架时，在顶进的方向和高程上极易出现偏差现象，因此，就要在顶进的过程中采取有力的措施对其进行控制预防。7)对于顶进施工的负责人来说，要及时的做好施工记录，把施工中的各个细节、数据、信息进行详细记录，以便于随时可以交接。

4 结语

铁路无停运跨线箱涵整体顶进施工是一项具有综合性高、专业性强、困难性大等特点的工程，对于关键施工工序和工艺要有科学合理的施工方案设计做指导，注重细节上的控制，把顶进施工中可能存在的危险降到最低，以促进工程施工的进一步稳定高效的进行。

[1] 金 振,李惠萍,黄金毅.铁路既有线地下箱涵整体顶进施工技术[J].建筑机械化,2010(11):72-74.

[2] 周可艾.铁路箱涵顶进施工技术[J].今日科苑,2008(6):75.

[3] 原 葆.铁路箱涵顶进施工技术[J].山西建筑,2013，39(18):163-165.

[4] 徐 珂,金 豪.高速公路穿越铁路顶进施工风险评价及控制[J].地下空间与工程学报,2013(3):680-685.

Discussion on integral jacking construction of railway no service across line box culvert

Zhao Weidong

(ShanxiThirdConstructionEngineeringCompany,Changzhi046000,China)

Combining with the specific project example, this paper introduced in detail the specific process and construction main points of integral jacking construction technology of railway no service across line box culvert, and researched the matters should be paid attention to in box culvert jacking construction, could provide reasonable and effective reference for similar engineering.

box culvert, jacking construction, key process, railway

2015-01-12

赵卫东(1969- ),男，工程师

1009-6825(2015)09-0164-03

U445

A