高速公路下穿铁路工程施工关键技术研究

姚真

摘 要：伴随着经济水平的不断升高，我国所兴修的铁路、公路的数量逐渐提升，为保证在修建高速公路时能够保证与已经运营的铁路形成良性的交叉交通结构，应当重点分析在穿过铁路的施工中需要加以重视的问题。由此，本文将重点研究在高速公路下穿铁路工程的施工中所采用的关键技术，从线路加固、框架桥顶进、地基处理和病害处理四个方向说明其中应用的技术类型，以期为我国交叉路段施工提供参考。

关键词：高速公路;穿铁路工程;关键技术

0 引言

原有铁路修建的时间已经较长，其在结构稳定性方面已经有所降低，为避免因高速公路施工而导致原有的线路结构被破坏，在面对既有铁路的施工中要做好防范以及路基保护的工作，基于此在设计施工路线和步骤的过程中应当从交叉交通合理布局以及整体稳定性提升的角度出发，充分将多种技术应用于此，由此保证公路和铁路都能够处于正常运行的状态。

1 线路加固技术

线路加固技术是保障施工持续安全进行的重要条件，由于铁路在高速公路施工后仍需要保持之前的运行状态，说明要维持既有铁路的完整性，这就要求施工人员要更为关注对既有铁路结构的加固工作，通过合理设计加固方式，结合铁路和公路所处于的现实环境，遵从发展需求，选定更为适用于此种结构和地理环境的加固类型[1]。一般而言，现阶段主要应用的技术是D型施工便梁技术以及纵横抬梁技术，首先就D型施工便梁技术进行分析。此种技术主要以四种类型作用于实际施工当中，分别是：1 206 cm、1 608 cm、2 010 cm、2 412 cm，每种类型其所对应的施工设计也存在着差异，例如：在对D12施工中，其所需要注意的是应当保证双直线纵梁位置不能过高，而单直线纵梁位置要处于高位置上，对于而言D16，其单直线纵梁位置要处于低位，相反双直线纵梁位置则要处于高位，由此说明了不同的跨度所对应的设计方案不完全相同。在应用这一技术的环节中要限制宽度，即将多孔框架结构和单孔框架结构的宽度限制在24 cm，桩基要作为便梁的支撑结构，并且要限定施工范围和曲线半径，以此在充分满足下穿工程实况的前提下实现对便梁的搭建。其次就纵横抬梁技术分析，其要引入工字钢和H型钢，结合下穿工程的实际情况选定对应的钢结构类型，由此保证大跨度框架顶进铁路施工的有效性，提升其稳固程度[2]。将H型钢作用于施工中能够架空可能会影响到正常运行铁路作用的位置上，而后运用顶进的办法，将桩基予以拆除。将工字钢运用到施工中是利用框架结构完成加固的目标。以上两种钢型都能保证范围广、跨度大的线路加固工作如期完成，起到了简化拼装过程，分担纵横梁重量的作用，从受力角度分析其能够提升工程的稳定程度。值得注意的是，此项技术在应用中受到路基承受荷载的制约，因此要在将不良条件消除的基础上完成交叉施工作業。

2 框架桥顶进技术

此种技术作为一项较为关键的技术种类发挥着确保框架桥顺利顶进路基的作用，因此要提升重视程度。首先要根据框架桥顶进的几种类型来衡量在具体工程中适用哪种方式，目前主要可分为中继间分段顶入和一次性顶入，一次性顶入适合的条件是在框架下，其所包含的股道数量少的情况，并且施工条件与一次性顶入的需求相契合，可使用千斤顶，在线路加固作业完成后，将框架运送到指定位置，由此可应用一次性顶入技术，将框架桥顶入到路基中，能够保证后续施工的合理性[3]。中继间分段顶入的办法适用于下穿股道数量大的情况中，此种情况下，箱体的重量和长度等有关条件与现实情况间存在着施工上的难点，无法一次性将框架桥顶入，此时则需要应用中继间分段顶入的办法，同样作用与加固任务达成后。在运用中继间分段顶入的办法时要关注到是否会出现后缩的问题，以此降低箱体对中继间的影响程度。

为使得整个框架桥顶进过程顺利开展，需要设计工作坑位置，其充当着场地提供者的身份，应当保持与既有铁路形成垂直关系，位置的确定要根据地质条件、施工环境等要素，以此确保工作坑的位置能够与外界环境条件相适应。除了以上限定工作坑位置的条件外，既有铁路的股道数量和线路也会对开展预制框架桥的工作产生影响，因此在安全施工和高效施工原则的促使下，工作坑的尺寸应当在综合考虑施工范围和预制件尺寸的前提下设定，并在确定好具体的尺寸半径后，为铁路前预留一段距离。在部分地基属于软土范畴的施工中，应当考虑到软土地基的稳固程度对于工作坑作用关系的影响，从而提升路基的稳定性和安全性，保障下穿工作的顺利展开。工作坑设置完毕后，还需借助防护的办法，应对交叉道路施工难度高、环境复杂的挑战。由于在工作坑外围已经存在着一些已经落成的建筑体，会对工作坑本身起到一定的制约作用，这就要求提升防护的水平，完成基坑支护的工作，通过将连续钢板桩、钢板桩等引入其中，达成任务目标[4]。借助钢板桩支护所使用的设备是工字钢，其在基坑支护中以垂直方向发挥作用，起到传递应力和压力的作用，能够将基坑所承担的重量和压力传递给顶撑部位，同时在腰梁的辅助下实现对压力的转移。连续钢板桩应用于工作坑防护中能够起到提升防水性的现实价值，避免因水分含量过大导致沉降的问题发生，维持工作坑的稳固。

3 地基处理技术

上文提到如若没能就框架桥施工加以合理化处理很容易会发生地基沉降和承载力不足的问题，此种问题的发生不利于保障既有铁路和交叉道路施工的质量，因此应当从施工和结构稳定性出发，对地基加以处理[5]。具体的处理过程是：合理选用水泥搅拌法和换填法，针对以上两种方式适用的情况予以深度分析。结合大量施工活动成果来看，应用换填法的主要操作是铺设土层，其要置于基础路基的下部，土层厚度依施工环境而定，但要保证土层材料具备强度高和性能优良的特征，比如：水泥、碎石等，以此达成充填作业的需求。此种方式能够有效提升路基的强度，不会影响到铁路的正常运行。运用水泥搅拌法是将水泥材料以固化剂的身份作用于路基防护作业中，利用其与原有的路基形成统一的结构，从而提升承载力，强化模量。

4 病害处理技术

病害处理技术的应用说明在公路铁路交叉施工的过程中会遇到病害的问题，如若没能加以解决很容易会对后续建成的高速公路的质量产生不良影响。说明要提升对病害处理的关注度，结合不同病害的表现形式和治理原理给出相应的解决意见。箱身裂纹是病害的一种，其出现的原因是混凝土材料和配置不满足实际施工的需求，因而要重新选用适合的混凝土材料，管控配置环节，将温度限定在合理的范畴内，以此降低箱身裂纹的可能性。除此之外，还有可能会出现线路横移以及顶入位置偏差的情况，解决以上病害的关键是要及时排纠偏，在对现场情况深度研究后，给出纠偏的办法，处理病害。

5 结束语

综上所述，对既有铁路建设高速公路属于交叉道路施工，其在实际施工中要将多种技术引入，包括地基处理、病害处理、框架桥顶进和线路加固技术等，以上技术的准确落实都离不开对现场情况的勘察，这就要求相关人员对现场情况予以细致分析后，确定技术应用的方向，以此设计施工方案，针对可能存在的施工问题，要做好防范工作，并保证能够在安全性和质量需求的原则下展开。

参考文献：

[1]周豪.高速公路下穿铁路工程施工关键技术研究[J].建筑科技，2019，3（5）：39-41.

[2]孙先委.箱涵下穿既有铁路施工风险监控研究[D].北方工业大学，2018.

[3]滕居根，刘义丰.高速公路下穿既有运营铁路施工关键技术及安全控制[J].交通世界，2017（24）：70-71.

[4]郑云辉.大断面、长距离下穿铁路顶推箱涵节段间连接型式研究[D].长安大学，2019.

[5]张伟.多节箱涵对顶下穿铁路编组站线路变形规律研究[D].石家庄铁道大学，2019.