王志远
中铁上海设计院集团有限公司徐州设计院 江苏省徐州市 221000
摘要：近些年，我国城市化进程迅速发展，增加了对道路交通的需求量，当新建的城市道路以框架桥形式下穿既有高速铁路，为了可以更好地减少对其造成的影响，提高道路整体的安全性和稳定性，需要结合多方因素，合理采用顶进法。该施工方式是目前针对该工程最可靠的一种施工方法，能够有效控铁路路基结构，防止变形。下文对顶进框架桥下穿既有高速铁路的设计与施工进行全面的分析。
关键词：顶进框架桥；既有高速铁路；设计；顶进施工
1项目概况与设计参数
1.1既有铁路概况
桥位：共有既有高速铁路3股道，走向为南北方向，属于每小时200km的高速段。公
路与铁路的交叉角近似于直角；轨道类型：每米60kg，属于无缝隙线路、钢筋混凝土轨枕，线间距为5.35m和4m。
1.2顶进框架桥初始设计参数
顶进框架桥主要是采用五孔连体框架结构完成对某既有铁路的下穿，实际设计尺寸见表1。
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主体结构为C45的混凝土，抗渗标号为P10；电缆槽属于C30混凝土；各类桩、后背梁、滑板等都属于C35混凝土；钢筋牌号设为HPB300和HRB400D。
2框架桥设计与施工分析
2.1设计情况
该工程设计的主要目标就是在实现不中断铁路线行车的情况下，合理采用顶进法，基坑位于铁路路基的最西侧，框架桥设计跨度为（9+12+12+9+8）m；五孔框架地道桥，设计净高需要设置在6.95m，设计净高包含竣工之后所使用的净高5.22m，道路横坡受到影响为0.18，纵坡影响为0.72m，桥体顶板加腋影响0.33m，顶进据计算误差为0.2m，整个路面最小的铺装厚度为0.3m。
2.2框构桥的防水与排水
整个施工过程中都需要严格按照“以防为主，防、排、截、堵相结合”的原则，具体情况具体分析，可以实现排水通畅，经济合理的施工目标，同时还可以减少各种不安全事件的发生。框构主体结构的防水效果主要以混凝土自防水为主，柔性防水层为辅[1]。
结构自防水：通常都是采用C45防水钢筋混凝土完成对整个施工结构的防水工作，混凝土抗渗标号需要在P10以上。
框构最东侧雨水，都是通过道路纵坡直接流向整个框构最西侧的收水口中，最终将所有水流都直接汇入到整个城市的排水系统中；框构顶通常设置排水坡对废水进行排放，在基础上还会使用PVC管直接所有水流全部都会汇入到框构左右两侧的排水管中，直接利用排水管将水流全部引流到路基最表层，最后再直接引入到城市的排水系统中[2]。
2.3基坑
以地勘报告为依据，该工程框构桥基坑底的地层基本承载力均达到320kPa，地基承整体承载力能够有效满足框构桥预制的实际需求，在这个过程中不需要对地基在进行加固处理。
根据地勘报告内容显示，工作坑范围内的地下水埋深非常大，在阻挡水流侵入时，不需要采用止水帷幕，只需要在基坑内的最外围设置合理的降水井即可，沿基坑顶间距10m。基坑底间距8m，在这种结构中能够有效保障地下水位发生较大的变化，并且还可以有效保障整个基坑开挖施工过程中的安全性和稳定性，保障施工人员的生命财产安全，同时为了避免明水直接流入到基坑内，还需要在坑顶的边缘设置一个大小合理的截水沟。
2.4铁路路基加固
在施工过程中为了能够有效避免顶进作用和工作工作坑开挖作业时对整个铁路运营的安全性造成严重的威胁，需要合理设置路基防护桩，以此来起到有效的防护作用，通常会将防护桩的直径设置为1.25m，呈钻孔灌注桩。
为了防止顶进过程中出现严重的土体坍塌现象，影响整个工程施工的安全性，需要在顶进一侧的铁路路基边坡进行注浆，加强对路基的加固，加固范围包括顺着铁路方向也就是框构桥边墙边缘以外的5m处位置，顺道路方向主要包括框构桥范围以及左右两侧各2.0m的位置，除此之外，加固的深度也非常重要，深度需要达到框构桥底整体的板底处。
顶进框构设置好后，框构外墙的外缘位置与路基之间顺着铁路方向的2m处，需要由施工人员重新进行注浆，注浆的深度同样需要达到框构底的板底，如果该位置属于路基坍塌部分，需要先采用级配碎石进行填充填充完毕之后，再用钢花管进行注浆加固，确保整体的稳固性。
注浆加固工作完成之后，需要借助雷达技术进行物探监测，对注浆的质量进行全面的检验，检验合格后在开展下一个环节。
为了可以更好地减少施工过程中出现降水对线路造成的影响，降水过程中一定要做好备足道砟，全面加强对整个运营线路的全面监测，在监测过程中可以及时发现所存在的问题，并采取有效方式进行解决，以此来降低施工过程中各种安全事故的发生几率。
4.5铁路线路加固
4.5.1具体施工顺序
（1）先做好对场地内管线的防护、更改、移动。（2）在工作坑进行开挖处理和基地处理，同时还需要做好施工滑板和后背。（3）在工作坑内需要先预制框构，严格按照大纵梁法的流程完成加固处理，并结合实际情况设限位措施。（4）顶进框构直至就位。（5）将左右两侧的挡墙和附属结构全部恢复到最初。
4.5.2铁路既有线加固施工顺序
（1）施工铁路两侧加设防护桩及冠梁。（2）划分枕木的具体间距，通常为60cm，同时枕木的预设位置一定要与线路呈直角，如果是在同一横梁或者是在同一线路轨面上需要对其进行调整。（3）将混凝土轨枕全部抽出，更换成木枕。（4）每隔60cm的一根木枕，穿入一根横抬梁工字钢。（5）完成对纵梁的架设。（6）顶进框构桥。
结束语
综上所述，随着城市化进程的不断推进，城市铁路行业起着至关重要的作用，为了确保铁路施工工程能够安全开展，需要结合地层的实际变化，明确施工具体要求，合理设置配筋、孔跨布置、以及既有线路加固法的具体标准，正确采用顶进法，以此来更好地满足施工的实际需求和设计要点，同时还要定期加强对施工人员的培训与指导，提高施工人员的责任意识，推动顶进下穿工程顺利开展。
参考文献
[1]孙宁.临近铁路营业线框架桥顶进施工工艺及安全控制要点浅析[J].建材发展导向（下）,2020,18(5):31.
[2]向渊.下穿既有高速铁路框架桥管棚－顶进设计分析[J].江西建材,2016,(14):197-197,200.