既有铁路线平改立顶进施工分析研究

董佳佳

摘要：随着经济的发展，人民生活水平的快速提高，买车的人越来越多，出行的人就更多，车水马龙的景象随处可见。这就给铁路道口带来了巨大的通行压力，交通拥堵与日俱增，给铁路运行安全和沿线居民生命财产带来严重安全隐患，铁路平交道口改成立交（以下称平改立）已势在必行。因为是邻近既有线施工，对安全技术要求很高，通过施工技术归纳梳理，各种数据参数，可供沿线其他平改立借鉴或参考。

Abstract： With the development of the economy， the people's living standards have improved rapidly， more and more people are buying cars， and there are more people traveling. This has brought huge traffic pressure to the railway crossings， and traffic congestion is increasing day by day， which brings serious safety hazards to the railway operation safety and the lives and property of the residents along the line. Changing the level crossing into interchange is imperative. Because the construction is adjacent to the existing railway， it has high requirements for safety technology. The construction technologies and various data parameters are summarized for reference.

关键词：平改立;符夹线;试顶;箱身顶进

Key words： change the level crossing into interchange;symbol line;test top;box jacking

中图分类号：U449.5                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）29-0189-03

1  工程概况

本次施工新建下穿立交道路中心与铁路斜交120°，箱体总长22.8m，引道北侧长154.6m，南侧长151.1m，道路总长305.7m（含框架主体）。平改立施工各工序对对营业线影响程度对照见表1。

2  箱身顶进施工

本次施工箱身在线路左侧预制，采用钢便梁加固线路，线路慢行顶进箱身，施工顺序为：路基加固→工作坑开挖→顶背设置→滑板制作→涵体预制→防水层→线路钢便梁防护→梁下敞开挖土→水泥搅拌桩涵基底处理→顶进（空顶）→路基钢板桩加固→翼墙→涵侧夯填土→拆除钢便梁恢复线路→锥体砌筑。

2.1 施工准备

对施工区域进行地下管道线路探测，并联系设备管理单位进行现场交底，探测方法采用探测仪器和人工挖探沟相结合的方法进行，探沟间隔4-5m，确保施工范围内全部探查清楚，对探明的管道线路进行标记并加以保护。对影响施工必须迁改的管道线路，同产权单位签订协议并组织实施迁改工作;对影响施工较小的经产权单位同意，采取相应的保护措施进行安全防护。

K71+400处箱身顶进属于营业线施工，在此区间线路上列车限速慢行45公里，使用移动减速信号的防护，设立位置如图1所示。

为确保施工前后既有线运营安全，在线路上布置监测点，施工期间定期对线路水平位移、垂直位移（沉降）监测以及路基沉降观测并记录分析測量数据，变形稳定时方可进行顶进。基准点设在沉降影响范围之外稳定地基上，并定期复核校正其高程。观测桩设置应满足规范及设计要求。沉降观测布置如图2所示。

工作坑开挖前在基坑周边的内侧以一定间距设置井点进行降水。工作坑开挖完毕后，进行基坑清底，夯填15cm厚的碎石垫层，防止滑板不均匀沉降。

后背梁是顶进施工时千斤顶的受力面，承受顶进时的水平反力。后背梁必须具备一定的刚度，压缩变形尽量小;具有足够的强度和稳定性，不致因顶力过大而坍塌。

基坑开挖后，后背墙挖至设计标高，钢筋绑扎与滑板钢筋绑扎应同时施工并连成一体，增加滑板的抗拉能力。

2.2 设备安装、调试和试顶

在箱身的后背安装液压顶进设备。在顶进前进行设备调试，全面检查液压元件可靠性、千斤顶稳定性、管路的密封性以及溢流阀的作用压力等。顶进设备安装调试完毕，测量仪器安置合理，施工作业分工明确后，方可进行试顶进。试顶过程中分级增压推动箱身顶进，测定起动推力，检验设备使用状态和后背梁有变化情况等，不满足规范要求的要及时调整更换。试顶作业过程中须配备专门人员盯控试顶各环节、各部位，加强对平改立箱身中线、纵向和水平位移的观测，做好相关数据记录。试顶完成后再次确认设备状态良好后便可进行正式顶进施工。

2.3 顶进施工

箱身起动后应严格控制顶进方向，不应产生较大偏差。顶进前方完成一个挖土顶程后，启动千斤顶进行作业，及时记录顶进中箱身高程和中线、千斤顶开动台数和顶力等数据，适时调整下次顶进参数。箱身每顶程移动到位后，千斤顶回镐复位，空档处放置顶铁，等待下一顶程顶进，直到箱身顶进到位。顶进深度至箱身1/2长度前为定型阶段，要严格控制水平高差和中线偏移，保持观测，及时纠正调平。箱身入土超过1/2长度后为孔道成型阶段，此刻应防止箱身“抬头”、“扎头”，箱身底板保持吃土顶进。

为了提高效率，缩短顶进时间，减少对既有路基的影响。因此采用机械挖土。选用两台220挖机，在既有路基（单线）中部分上下两层开挖，线路两侧同时开挖，先挖去上层土，两侧预留比箱身外轮廓不小于于10cm的土层，箱身顶进前端的挖机根据顶程的需要进行挖土，顶到一段距离后，此挖机撤离，退出施工区，由既有线另一侧的挖机从线路下方伸臂继续按顶程挖土。

当顶距超过9米后，将顶铁换成管桩，当超过20m，用2节管桩时，用抱箍连接，用横梁固定。箱体顶进到位后立即进行三角区的回填砂、碎石、C15混凝土（箱顶以下60cm）、箱身顶部道砟回填。线路补充道砟，拨正方向，找平轨面，捣实后拆除施工便梁，线路恢复后，加强养护。

3  工程重难点分析及措施

经过研究施工图纸及对现场勘探，综合分析本次平改立施工重点难点主要有以下两个方面：

3.1 平改立下穿符夹线，如何保证顶进施工有序及营业线安全是工程控制重点，主要体现为线路的安全防护：

①顶进施工前制定详细的顶进施工方案和安全防护应急预案，分工明确，责任到人。

②在营业线中心5m外制作警示标牌并设警戒绳，防止机械设备侵线。

③顶进箱身作业时利用列车运行的间隔时间进行，列车通过顶进施工段时，严禁顶进作业。

④设置专人对线路进行测量监测，施工期间原则上每隔2个小时及每通过1次列车后检查并记录一次。发现异常时，应加密观测频次，并不少于每小时1次。

3.2 顶进偏差控制

K71+400平改立下穿立交工程，其中箱身中心线与符夹线交角属大角度斜交箱涵，箱身顶进质量控制为本项目施工难点。拟采取以下针对性措施：

3.2.1 顶进偏差预防措施：

预制箱身斜交角度大，顶进中箱身两侧墙体所受土体侧压力、摩擦阻力不同，顶进方向控制困难且不容易矫正。因此在顶进作业前做好顶进偏差的预防措施，主要有以下两点：

①顶进工作坑滑板浇筑时，沿预制箱身两侧预制导向墩，保证箱身切入土时平面位置准确;

②提前7天左右降水，分别在顶进通道两侧打降水井点降低地下水位，减少顶进通道土体含水量提高土体承载力，确保顶进施工质量。

3.2.2 顶进过程中竖向偏差纠正措施

①顶进时箱身“抬头”纠偏：根据顶进时测量结果，发现箱身有抬头趋势，则及时在底板前端适当增加挖土量，一般情况下在底板前挖土平面高程降至箱身以下2cm左右，一般当箱身重心行进到超挖点后，箱身高程就会逐渐降低。

②顶进时箱身“扎头”纠偏：顶进时如出现低头现象，立即停止顶进，根据具体情况采取纠偏措施，常用措施有：

1）在顶进前端浇筑钢筋混凝土接长滑板，滑板根据箱身顶进高程误差设置相应上坡。

2）适当减少箱身前端挖土量，使土体开挖面高于箱身底部，以加大底部前端阻力调整低头。

3）在顶进前端填抛片石，提高土体承载力。

3.2.3 顶进过程中平面偏差纠正措施

顶进时要保证在箱身顶出滑板前，调整好轴线偏差。如果在顶进过程中出现左右偏差，可采用不平衡顶力法进行调整，即：在偏差方向的同侧增加顶力或千斤頂，偏差方向的反向减小顶力或关闭部分数量的千斤顶;或采取预留、超挖前端土体的方法增减两侧边墙阻力进行调整。

4  结语

箱身顶进是平改立施工中的关键节点，从施工的方案编制，到现场实际操作，都必须以“安全、质量”为宗旨。通过现场实际，总结施工经验，指导管段内平改立工程的施工，切实保证既有铁路线的运行安全。

参考文献：

[1]TB10002.1-2005，J460-2005，铁路桥涵设计基本规范[S].北京：中国铁道出版社，2005-06-14.

[2]TZ 203-2008，客货共线铁路桥涵工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2008-10-20.

[3]铁建设[2008]14号，改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定[S].北京：中国铁道出版社，2008-01-16.

[4]铁运（2012）280号，铁路营业线施工安全管理办法[Z].

[5]铁总运（2014）180号，铁路营业线施工安全管理办法补充规定[Z].