【摘 要】
在城市道路建设飞速发展，新建道路与既有国铁相交的情况越来越多，受地形条件限制。道路穿越国铁时，采用平交道口形式，此种方法虽然造价低、速度快、安全风险小，但后期运行道路与国铁交叉，相互干扰情况严重；道路采用上跨高架桥跨越国铁形式，由上跨式桥梁衍生出的转体法、悬臂浇筑法及预制梁架设法也不占少数，此类方法，占地范围较大，工期长，对外界环境干扰大，施工安全风险较高。多采用顶进式框架桥施工不乏成功案例，既能保证国铁的安全运营，又能实现道路通过国铁。
本文对相邻两座框架桥同时顶进施工技术研究，两座框架桥需要以顶进施工技术下穿铁路，建筑高度不一致，且距离较近，需同时顶进的情况下，铁路线路加固距离较长。为解决上述技术瓶颈限制的问题，采取了一系列的措施，确保铁路安全运营的前提下，保证两座框架桥顺利顶进就位。
【 关键词 】
框架桥顶进 线路加固 路基加固
1、基本情况
本文以XX市XX区某城市主干道改造工程为研究对象，道路与1#铁路相交，并新建铁路顶进框架桥一座；道路北侧需配套建设分洪渠一条，与1#铁路相交，新建铁路顶进框架桥一座；两座框架桥均为普通钢筋混凝土联体结构。
1.1、道路下穿铁路四孔框架桥基本情况
框架桥结构形式为9m-15m-15m-9m四孔框架桥。与1#铁路交角为75°14′，箱体结构锐角为75°14′框架箱体投影总面积为1105㎡。框架桥前端刃角长度为4.3m，尾墙长度3.3m，尾墙端悬臂板长度为2m。箱体顶板厚0.95m，底板厚1.0m，边墙、中墙厚度均为1.0m。箱体净高的确定考虑道路使用高度4.5m、确定结构净高为5.8m，箱体总高为7.75m。机动车道使用净空为4.5m。框架桥工作坑设置于怀联线东侧，框架桥最大顶力为9326.7t，顶程为32.07m，自东向西顶进。框架桥各项参数如表1所示：框架桥各项参数如表1所示，框架桥结构平、立面图如图1，图2所示：
表1道路下穿四孔框架桥各项参数表
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图1 框架桥结构平面图
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1.2、分洪渠下穿铁路双孔框架桥基本情况
框架桥结构形式为12.5m-12.5m双孔框架桥。与1#铁路交角为75°14′，箱体结构锐角设为75°14′。
框架桥前端刃角长度为4.3m。箱体顶板厚0.8m，底板厚0.9m，边墙、中墙厚度均为0.9m，结构净高为8.97m，箱体总高度为10.67m，框架箱体投影总面积为576m2。框架桥沿铁路方向总长为28.65m，沿分洪渠中心方向（轴线）总长为21.023m，框架箱体投影总面积为576m2。框架桥工作坑设置在1#东侧，由东向西顶进施工。框架桥最大顶力为5611.8t，顶程为37.08m。框架桥各项参数如表1所示，框架桥平面及立面如图3，图4所示，两座框架桥相对位置关系建图5。
表2 分洪渠双孔框架桥各项参数表
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图4 框架桥结构立面图
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2、工程地质及水文地质
四框架桥基底均位于②-2粉砂层，无地下水，地基基本承载力σ=120kpa。双孔框架桥基底均位于粉砂层，无地下水，地基基本承载力σ=180kpa。见图6。
图6 两座框架桥所在工程地质及水文地质情况
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3、工程重点及难点分析
3.1、两座框架桥距离较近，两桥体侧墙距离为6.3m，且两框架桥同时顶进，同时进行线路加固，线路加固距离较长，在桥体顶进期间保证桥上怀联线安全稳定运行是本工程的重点、难点。
3.2、施工难度较大，涉及铁路营业线安全隐患大，对工料机调配及合理的安排工期有着很高的要求，管理组织要求较高。
3.3、控制路基沉降是本工程重点之一，严格按照施工流程进行施工，加强对地基施工的控制。
3.4、两座框架桥同时顶进施工，顶进过程中的精度控制及相互配合为工程重点、难点。
4、框架桥顶进主要施工技术措施
4.1、关于顶进后背制作的改进措施
框架桥工作坑开挖对既有国道半幅封闭，另外半幅采取交通导行措施的施工方案。
施工场地狭小，后背填土长度及高度不够，在场地受限制的情况下，采取了以下施工措施，以增加后背的刚度及稳定性：
4.1.1、在确保铁路运营安全的前提下，将框架桥及后背梁位置往前移动，缩短后背梁与三角顶块间的垂直距离最大程度增加后背填土的距离。
4.1.2、增加后背梁截面尺寸，主要增加其宽度及滑板以下深度。
4.1.3、原设计每个框架桥后背梁两块独立结构，两块后背梁中间增设钢筋混凝土连接梁，连接梁截面尺寸与配筋与后背梁相同。
图7：框架桥施工平面布置图
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4.2、路基加固技术措施
路基注浆加固分为顶进前路基注浆加固和顶进后路基注浆加固
4.2.1、顶进前注浆加固
四孔框架桥桥体正面及南侧10m，北侧至双孔框架桥边缘深度为铁路路肩以下2m至底板底面；双孔框架桥桥体正面及北侧10m，深度为铁路路肩以下2m至底板底面。
图8 顶进前路基注浆加固示意图
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4.2.2、顶进后注浆加固
四孔框架桥桥体南侧10m，深度为铁路路肩以下2m至底板面；双孔框架桥桥体北侧10m，深度为铁路路肩以下2m至底板面。
图9 顶进后路基注浆加固示意图
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4.2.3、路基注浆加固技术
（1）、采用水泥水玻璃双液浆，配合比按水泥：水玻璃=1:1
（2）、主要技术参数：注浆管直径42mm（t=4mm），单孔浆液扩散半径06-1.0m，注浆压力0.3Mpa，靠近路基面的第一排注浆管注浆压力在1.0Mpa，并适当减少浆液的注入率。
（3）、注浆顺序为先周边，后中间，并间隔钻孔注浆。
（4）、每根注浆孔终压达到0.6-1.0Mpa，并持续15分钟，进浆量很少或不进浆时可结束本孔注浆。
（5）、注浆过程中实时观测铁路路基及铁路线变形情况，及时调整注浆参数，防止铁路线隆起危机行车安全。
（6）、注浆管的角度为15°至75°之间，注浆管长均9m，孔距0.8-1.5m。
（7）、注浆结束后，对注浆效果进行检查，达到框架桥基地承载力110kpa。
图10 注浆工艺流程图
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4.2.4、箱涵就位后双孔框架桥北侧10m范围及四孔框架桥南侧10m范围采用注浆管注浆，过渡段采用100cm厚浆砌片石砌筑。
图11 路桥过渡段浆砌片石平面图
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4.2.5、过渡段路基加固示意图
框架桥顶进就位后，两桥体边墙之间路基未发生塌方，采取路基注浆施工，就位框架桥桥面往下2m，然后整个路基过渡段浇筑C15混凝土，过渡段底面满铺HRB400Φ20螺纹钢筋网，间距15*15cm。
图12 过渡段路基加固示意图
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4.3、顶进施工技术措施
4.3.1、本工程桥体由东向西顶进，由于两框架桥就位后边墙距离仅为6.3m，需同时顶进就位。双孔框架桥底板与四孔框架桥底板高差为2.92m，顶程相差5.01m，遵循先深后浅的施工原则，双孔框架桥吃土顶进进尺10m后，四孔框架桥开始吃土顶进，顶进过程中，两框架桥前悬臂板水平垂直距离相差5.01m。两框架桥交替顶进施工，直至顶进就位，过程中两座框架桥严禁同时顶进。
4.3.2、考虑到四孔框架桥三角顶块长度较长，且顶镐数量相对较少，故将该框架桥顶镐分设两侧布置，沿中线两侧预留出土通道的位置，省去了搭设中平台的工序，北侧边孔处，中墙与三角顶块见的距离足够满足车辆的同行要求，也不用设置中平台，故该框架桥只需南侧设置中平台，该措施较大程度上节约了顶进出土的时间，从而很大程度上提高了箱涵顶进的施工时间。
图13 顶镐布置示意图
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4.3.3、顶进设备配置及相关参数
（1）、双孔框架桥顶程为37.08m，设计最大顶力5611.8t。设置2个三角块，每个长11.95m，共放置500t顶镐20台。三角块北侧放置9台，南侧放置11台。
（2）、四孔框架桥顶程为32.07m，设计最大顶力9326.7t。设置2个三角块，每个长24.5m，共放置500t顶镐32台。三角块北侧放置15台，南侧放置17台。
（3）、双孔框架桥后背厚度1.8m，连梁厚度1.1m，四孔后背梁厚度1.5m，连梁厚度1.1m，顶镐型号为长度为1.86m的大顶镐。
图14 框架桥顶进现场照片
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4.3.4、观测平台的设置
施工区域内，铁路路基为高路基，铁路东侧为既有国道，西侧为既有河道，观测点选择较为困难，不能通视。将观测点设置与抗移桩冠梁之上，方法为在抗横移桩冠梁上方制作一个钢筋砼观测平台，观测平台与冠梁砼一起浇筑。
4.4铁路线路加固技术
4.4.1、主要施工流程
施工准备—应力放散—线路防爬锁定—穿木枕—安装扣轨—穿横梁—安装纵梁—箱体顶进—卸石碴—拆横梁—拆纵梁—整修线路—恢复正常行车。
4.4.2、相关技术要求
（1）、线路加固施工前进行技术交底。对线路进行应力放散及施工地段前后300米防爬锁定。
（2）、线路加固前就三桩体系进行优化，确保支撑桩铺设在合理的受力位置上，让横梁能搭设在硬支点上。
（5）、配合顶进期间，加强线路方向、高低、轨距、水平及各部螺栓的检查，利用顶进前方抗横移桩及倒链牵拉等方式防止线路发生横移，发现线路有横移迹象时，立即停止顶进采用倒链牵拉恢复。
（6）、施工期间要加强线路检查整修，实行趟检制，每2小时全面记录一次，每天全面整修，每次提速前要加强线路整修。
图15 铁路线路加固图
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5、主要成果及总结
5.1、两座框架桥需要同时以顶进施工技术下穿铁路，建筑高度不一致，且距离较近，铁路线路加固距离较长，对此特殊案例背景下的箱涵顶进项目施工技术进行研究，采取了一系列技术及管理措施，保证了设计和施工方案的顺利实施，也确保了既有铁路的安全运行。
5.2、通过对顶进后背的改进，克服了施工场地狭小，后背填土长度及高度不够等不利条件，且确保了框架桥顺利顶进就位。
5.3、对既有铁路路基采用两次注浆加固，桥路过渡段片石砌筑，保证了铁路路基的稳定性，安全性，减少了既有铁路的沉降。
5.4、通过对两座框架桥顶进设备及参数的精准计算，顶进施工方案的详细优化，既节约了工期，同时确保了铁路安全运行，社会和经济效益也同样明显。
5.5、通过对铁路加固方案的详细优化，施工过程中的安全管理控制，使铁路加固与箱涵顶进在施工过程中得以协调穿插进行，确保了铁路行车安全。
【参考文献】
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[10]《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）。
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