铁路框架桥顶进及排水改造施工技术

李晓勤

郑州中原铁道工程有限责任公司 河南 郑州 450000

一、工程概况

郑州市刘砦路穿京广铁路立交工程位于京广铁路南阳寨车站与海棠寺车站之间，距海棠寺车站2.8km，距南阳寨车站2.2km。刘砦路中心与京广下行线交点处铁路里程为K669+684。铁路两侧为民房、企业，地势平坦。

交叉处铁路为三股道，由东向西依次为京广下行线、上行线、专用线，道路中线与铁路下行线的夹角91.1°。铁路正线为双线电气化无缝铁路，设计时速160km/h，行车对数每天67对。专用线为单线非电气化铁路，本区段铁路均位于直线区段上，东侧路肩半宽7.7m，西侧路肩半宽4.0m。

框架桥主体采用1-14m立交箱桥与1-5.0m护管涵两孔连续结构形式，结构净高5.7m顶板厚0.9m底板、中边墙均厚1.0m，全长一节23.6m，斜交正做，箱桥两侧引道采用C35钢筋砼U型槽引道。铁路东侧U型槽长16.47m，铁路西侧U型槽长6.4m。

二、工程特点

1、桥址范围内路基两侧光电缆等管线复杂，部分设备需迁改，管线走向及埋深不确定，顶进中安全风险大。

2、桥址范围内地下水位较浅，挖孔桩施工时，需提前打井降水。

3、桥址处有郑焦城际铁路通行，需加强沉降观测。

4、自东北向西南张枢高压电缆切割拟建框架桥穿越铁路影响顶进施工。在施工中防护好张枢电缆是一个难点。

5、顶进前发现需迁改的信号机还需要修改郑焦城际铁路列控，否则影响城际列车运行，故信号机无法在顶进前迁改，施工中确保信号机安全是又一个难点。

三、方案设计

该工程要求工期紧，完成后可缓解市区交通压力。铁路东侧围墙外有4m宽道路无法尽快断行，为保工期工作坑向东移，故顶程增加17.33m。

根据线路现状，京广线上下行线间距4.06m，两线间无法放纵梁，正线架空采用3组12片I100 16米工字钢梁与72根3703杆件联结加固。专用线架空采用2片D24工便梁与2片I100工字钢梁，56根I32工字钢联结加固。

四、施工流程、施工关键点及难点：

（一）施工流程

1、预制：围挡围护→基坑放线→人工挖探地下管线→基坑开挖→护坡喷护→基坑检验→滑板及后背梁制作→后背制作→框架箱桥预制

2、支点制作：拆围墙→挖探线路两侧光电缆→挖孔桩定位→挖孔桩及浇筑挖孔桩砼

3、顶进：光电缆防护及改迁→安设架空纵横梁加固线路→试顶及顶进→就位后回填路基注浆→拆除架空→恢复线路→附属工程施工。

（二）施工关键点：

1、开工前办完各项施工手续，框架桥预制时可施工挖孔桩和光电缆改迁。

2、基坑开挖采用机械和人工配合，严禁四周堆杂物和挠动边坡稳定。

3、张枢电缆距基坑北约0.5m，挖出后往北摆并用PVC管防护，动机械时专人看护，以免机械挖伤高压电缆。

4、基坑验收合格后，一次灌筑完成滑板砼与后背梁砼。顶面平整光滑，洒水养生后铺润滑层并在预制底板砼时保护好润滑层。

5、钢筋绑扎横平竖直，位置正确，不少筋、不错位。保护层厚度符合要求。

6、挖桩前打井降水，将水位降至桩底标高以下。同时线路两侧设沉降观测点，施工中专人做好观测记录，发现线路下沉立即整修。

7、挖桩及顶进施工前挖探光电缆并防护，顶进中专人检修线路。

（三）施工难点：

1、加固信号机：

既有信号机按设计需顶进前迁改，但改移前发现京广铁路因增设郑焦城际列车还需修改列控软件，该软件修改需约3个月。架空已基本就位，要点计划已下达，顶进前无法改移。经相关专家研究，在信号机周围注浆并将信号机用扁钢环抱在纵梁上，确保顶进中信号机不被挠动。并设专人在每次顶进前后观测信号机是否有沉降。如有沉降立即停止顶进处理。

2、防护张枢高压电缆

开挖基坑挖探出张枢电缆自东北向西南穿京广铁路，与顶进桥斜向切割，干扰顶进施工。张枢电缆是两侧居民和企业用电的主线路，如割接施工影响大。经多次商讨后决定做好施工防护。预制期间挖出后往北摆出预制范围并用PVC管防护。动用机械时派专人看护，以免机械挖伤电缆。

顶进中向北西超挖，每次顶进前将电缆摆出顶进范围后再开始顶进，避免箱体伤损电缆，并在顶进中派专人看护好电缆。

五、框架桥病害及整治方法、效果

恢复线路三个多月后进入主汛期，每次暴雨均出现线路、路基下沉，电缆沟塌陷。分析原因有以下2种：一市政开工互相交叉干扰，桥头除西南角均无法及时回填，虽采用砼墙进行路基防护，但暴雨中仍出现水土流失。二原立交排水在桥两侧设砼U型盲沟，盲沟内铺土工布填砂。但专用线两侧架空支点与盲沟中线交叉，排水盲沟在此处绕行变化。暴雨时排水不畅造成积水导致路基土体松软，承载力下降线路下沉。

经汛期多次抢险后，与上级部门、设备管理单位专家商讨，必须再次对框架桥排水改造，根治排水不畅的隐患。

处理方法及排水整治效果：

1、为避免汛期险情影响行车，提前备足道碴，每次暴雨中对线路进行检查，发现下沉立即与设备车间联系，补碴振捣。暴雨后对塌陷处用灰土分层夯填密实补注浆。

2、天窗点内扒开道碴下盲沟，在盲沟底部埋设直径0.2m排水管，并在桥两侧增设集水井，排水管与集水井相连接并穿越围墙联结至市政雨水井，将桥顶雨水引至市政排水管网，杜绝桥顶发生积水。

整治后线路整齐美观，桥顶排水顺畅线路稳定行车平稳。

六、施工注意事项

1、施工前与铁路设备管理部门签订安全协议和点前培训等。要点按规定派员到车站登记，现场派责任心强的防护员。

2、施工中合理安排劳材机，并做好预警机制和各种应急预案。

3、施工中做好扬尘治理和环保，进出场的渣土、粉尘料遮盖，不得撒漏和扬尘，满足郑州市工地扬尘标准。

4、因该工程在繁华的郑州市区内，周边居民密集，施工中增强防噪声意识，噪声超标的施工机械夜间停止施工，以免扰民。

5、尊重当地风俗习惯，服从当地办事处和相关部门的管理规定。

6、百年大计，质量第一。保证质量的前提是安全，抓好安全管理，把安全工作放在重中之重，安全的通行是对社会和公司最好的回报。