中铁五局集团第二工程有限责任公司 湖南衡阳 421002
摘要：主要介绍城市道路框架下穿铁路既有线，针对线间距小于5m的双线铁路，所采用的架空线路施工方法，在不能进入线间挖桩的情况下，通过采取在两线外挖桩，桩顶用横抬梁支撑D便梁架空线路的方法，有效解决架空线路的问题。
关键词：下穿；双线铁路；架空线路；横抬梁
1引言
随着城市的快速发展，现有城市道路已逐渐无法满足交通需求。在新建道路时，城市道路、公路等与铁路相交点处常常采用上跨、下穿和平交方式处理。以框架桥的形式下穿铁路，因其较好的经济效益和通行能力，越来越多被采用。框架桥顶进施工是比较常见的施工技术方案，其在铁路一侧将桥涵现浇预制，对既有铁路采取一定的措施加固防护，再通过千斤顶将涵洞顶进就位。这种施工技术因其对铁路运营影响较小，较为安全可靠，越来越多的应用在铁路营业线施工中。
柳州航二路下穿柳南客专，针对线间距小于5m的双线铁路下施工涵洞顶进，在不能进入线间挖桩的情况下，通过采取在两线外挖桩，桩顶用横抬梁支撑D便梁架空线路的方法，有效解决架空线路的问题。
2工程概况
航二路延长线3标段起讫里程K1+494.98～K1+760，主体为隧道框架，线路下穿柳州南站一场（含湘桂线）铁路11股道及柳南客专2股道，标段线路长度为265.02m。航二路与柳南客专交叉点柳南客专里程为K4+323.1m，下穿位置在柳南客专缓和曲线范围内，上下行线线间距为4.6m。
航二路延长线下穿柳南客专处为第29节框架，该节段为两座分离并排的1-12.5m框架，长度24m，重2800吨，框架位于直线上，在工作坑内预制，顺直线自下行线向上行线方向a、b两节分开顶进，顶进行程42m。该处下穿柳南客专采用横抬梁支撑D便梁架空线路的方法，进行线路加固，保证正常行车安全。根据现场接触网立柱及电缆箱盒布置情况，采用D16+D20+D20+D24mD便梁架空线路，D便梁支点架设在1.8m*1.8m*16m的横抬梁上，横抬梁支撑在φ1.5m钢筋混凝土桩上。
3施工方案
柳南客专顶进前，需要对上下行线线路先架空加固。线路加固采用D便梁架空线路的方式。柳南客专在白天运营时间范围，不能进入栅栏范围内施工，无法在两线间进行支撑桩施工。为了解决这个问题，在线路外侧设支撑桩，桩上设预应力横抬梁，D便梁支撑在横抬梁上，以架空线路。横抬梁先在上行线侧空地上预制，同时用D便梁加固线路。加固分两次进行，第一次，横抬梁基槽开挖和顶进，顶进前在线路上横抬梁上方采用5孔（D16+D16+D20+D20+D24）D便梁加固；横抬梁顶进到位后进行第二次加固，采用D16+D20+D20+D24便梁进行加固。拆除第一孔D16便梁，将其他4孔（D16+D20+D20+D24）便梁位移至横抬梁上并加固好。两个框架上方采用D20便梁加固，柳州端副跨采用D16便梁加固，南宁端副跨采用D24便梁加固。
整体施工顺序为：支撑桩施工→横抬梁预制→柳南客专上下行用D16+D16+D20+D20+D24便梁加固线路→开挖横抬梁顶进基槽→制作基槽滑板→顶进横抬梁→拆除D16+D16+D20+D20+D24便梁纵梁→架设D16+D20+D20+D24便梁纵梁到横抬梁上→开挖第29节框架顶进基坑、支护边坡→浇筑基底滑板→第29节框架顶进→路基回填恢复→拆除D便梁→恢复线路。
3.1支撑桩施工
支撑桩分上下行线线路外侧各5根，横向桩间距14.3m，桩上为1.8m*1.8m*1m的桩帽。开挖前，进行放样，施工锁口，在锁口上做护桩。然后开始逐节往下挖，逐节支护，每节高度0.5m~1m，护壁厚度0.2m，遇到流沙层等不良地质时，采取减小节高、增强护壁、井点降水等措施解决。孔桩开挖至设计标高后，经监理工程师会同地勘及质检人员共同验收合格后，在孔内绑扎安装钢筋笼，然后浇筑混凝土。做完桩基后，在桩顶做桩帽。
3.2线路应力放散
根据高铁技术规程要求，动道床前先进行应力放散。根据相邻单元轨条锁定轨温资料，确定施工影响范围内当日放散地段单元轨条左右股锁定轨温，计算钢轨拉伸量，确定锯轨量，并按锯轨的操作程序锯轨，轨端不垂直度小于0.8mm。施工作业流程：准备工作→工机具到位→锯轨→松扣件→安装滚筒→撞轨拉伸→整胶垫→锁定钢轨→铝热焊→检查、整修线路→回收零星旧轨料→开通线路。
3.3横抬梁预制
横抬梁共5个，预制前，先做后背墙锚固桩，每个横抬梁后为2根截面尺寸为1.5m×1.8m、长度为8m的挖孔桩，后背桩浇筑完后在顶部做后背墙。开挖横抬梁预制平台，施工滑板及导向墩施工，在滑板上预制横抬梁。
横抬梁预制平台浇筑时，要控制好表面平整，防止预制的横抬梁底部不平，影响顶进。滑板两侧设置P50钢轨导向墩，间距为1.3米，埋深0.8米，露出地面0.5米。施工前必须精准放线，施工时精确预埋，才能对横抬梁的顶进施工起到良好的导向作用。滑板浇筑时，中部可适当放低3~5cm，防止横抬梁预制时底部中间下凹，导致顶进到位后两端无法按设计坐落在桩帽上。横抬梁长16m，宽1.8m，高1.8m，采用C35钢筋砼预制，每个横抬梁内布置5束12根φ15.2mm的钢绞线。混凝土浇筑完后，及时张拉钢绞线并压浆。横抬梁预制时预埋与桩帽相连的钢构件，以固定横抬梁。
根据施工范围在缓和曲线上的情况，预制横抬梁时，要在横抬梁上通过混凝土设置横坡，起到设置超高的作用。
3.4顶进前线路加固
顶进横抬梁前，在柳南客专上、下行横抬梁位置上方采用（D16+D16 +D20+D20+D24）D便梁对线路进行临时加固。根据客运专线铁路建筑限界要求，D便梁的纵梁位置只能采取超低位，即梁顶至轨面高度为149mm。
封锁点内先挖纵梁槽，将道砟和路基装袋，挖至设计标高时原位回填，砟袋回填时，在轨枕两端要堆码整齐，以便架纵梁时，线路上的道砟不溜塌。D便梁支座下设置枕木垛做承力基础，枕木垛上布置整块2cm厚钢板。然后按600mm左右的间距调整好轨枕间距，并将多余的轨枕抽出。根据纵梁位置确定横梁位置，在调整好的轨枕间距内扒除道碴至轨枕底并穿入横梁，同时在钢轨与横梁间垫好橡胶支座，并打入木楔打紧。穿好横梁后，安装纵梁，采用轨道吊和平板车组运纵梁至现场并吊装就位。吊装时，必须封锁并停电，轨道吊和平板车组架设在一条线路上，同时安装上下行线同一孔跨内的4片纵梁。纵梁架设后，及时连接牛腿和连接板，取出木楔，上好钢轨扣件板，垫实钢轨与横梁，拧紧配件，全面检查。
3.5横抬梁顶进
顶进作业开始前，组织有关人员，全面检查顶进前须做好的准备工作。其项目有：进行工作坑和桩基标高复测；D便梁支撑桩必须达到设计强度；线路加固及后背顶进设备情况良好；现场照明、液压系统安装及实验情况良好；观测记录人员与铁路行车单位联系情况已就位。上述工作做好后方能正式顶进。
横抬梁顶推采用2台50吨千斤顶，另配1台备用，顶进时千斤顶背靠后背桩，每次顶程不大于50cm，每顶一程，要用顶铁塞到顶出空间内，然后继续往前顶。铁路路基提前加固并开挖，掌子面需分台阶放坡开挖，横抬梁底基础要夯实，并做底部滑板跟进，防止横抬梁顶进时出现前端往下掉的情况。
顶进过程要加强观测，及时纠偏。
3.6框架顶进前线路加固
横抬梁顶进到位后，需要将D便梁支点移到横抬梁上，才能架空线路，开挖框架位置基坑。先拆除第一孔D16便梁，其他D便梁纵移到横抬梁上就位，完成线路加固。移纵梁时上下行线逐条施工，先下行线后上行线，以保证线路安全稳定。
拆、装第二孔至第五孔时，考虑施工方便安全和尽量少影响接触网停电，采用轴承滚轮将纵梁纵移就位到横抬梁上固定的方法施工。即先将纵横梁连接解除，然后使用千斤顶将D便梁纵梁顶起20-30cm下方，再将轴承滚轮垫在D便梁纵梁下方，通过5吨的电动葫芦和人工牵引至设计位置就位，牵引速度为1米/分钟。滚轮与钢轨间滚动摩擦系数为0.05，按总重最大20吨计算，启动牵引力为0.05*20*10=10KN，一台5吨的电动葫芦牵引力为15KN，故一台5吨的电动葫芦可完成牵引，牵引时人工辅助配合。再连接纵横梁。
轴承滚轮安装时，必须要垂直纵梁轴线平行安装，防止不平行而卡住纵梁无法纵移。
下行线侧纵梁拆除后，立即对已拆除部分的线路抽出横梁，每隔两根横梁连续抽出两根，抽出横梁位置进行补砟，并用液压捣固机捣固密实。上行线侧纵梁未拆除时，用撑杆和钢板连接下行线侧横梁到上行线侧线路中间的纵梁上，以保证下行线侧的线路稳定，防止高温胀轨跑道。撑杆直径为36mm，每隔5根横梁连接一根到相邻线路横梁或纵梁上。撑杆一端车丝安装螺栓固定到横梁端部钢板，另一端焊接钢板固定到纵梁上或另一股道横梁上。
3.7框架顶进
线路全部加固到位后，开挖线路下基坑，顺高铁线路方向采取放坡开挖，分两级开挖，中间设1m宽平台，顺框架线路放心分层放坡开挖，基坑开挖要及时做支护，采取钢筋网喷锚支护的方式。
开挖时，做好一机一人防护，严禁碰撞D便梁纵梁和支撑桩。基坑开挖到位后，验收基槽，施工滑板，然后顶进框架。左右两侧框架分别单独顶进，用6个500吨的千斤顶同时顶，每次顶程不大于1.2m，顶进过程中，在滑板上放样框架中线，实时监测轴线偏位情况并及时调整方向。
3.8线路恢复
框架顶进就位后，框架两侧及顶部回填混凝土，然后回填道砟，拆除D便梁，用大机捣固线路，达到验收要求后，线路恢复常速。
3.9注意事项
（1）涉及既有线施工，必须按照高铁施工相关要求办理手续，遵守既有线施工要求。
（2）在浇筑混凝土前，要提前预埋好预留件，如横抬梁与桩帽连接件，D便梁的限位构件。
（3）施工时，控制好轴线和标高，根据既有线的高程，控制好D便梁的支点标高，尤其在曲线上的情况下，要做超高设置，防止差别大，影响线路稳定和安全。
（4）施工过程中，防止轨道联电，出现红光带，影响行车。
（5）架设D便梁纵梁前，要考虑纵梁的预拱度对高度的影响，以及纵梁两端和中间的垫高不同。
（6）纵梁纵移过程中，为防止纵梁倾倒，在纵梁上与钢轨间设置拉绳和挂钩，将拉绳挂到钢轨上，每根纵梁上至少设置2根拉绳和挂钩，挂在纵梁两端，在移动纵梁时，拉绳和挂钩随纵梁一起移动，纵梁就位固定后取下拉绳和挂钩。
（7）线路加固过程及拆除过程中，要加强线路养护和检查，发现问题及时处理，防止出现危及行车安全的情况。
4结语
当施工下穿既有高铁双线线路的框架时，高铁双线线间距小于5m，无法进入线间施工线路加固用桩基，则可以采用在线外做桩基、桩基上架设预应力混凝土横抬梁的方法，有效解决线路加固的问题，较进入线间施工桩基，既可保证线路正常安全运营，也节省施工时间和施工费用，保证作业人员安全，是一种切实可行的小线间距双线线路加固技术。
参考文献
[1]《高速铁路工务安全规则》铁总运[2014]170号
[2]《高速铁路有砟轨道线路维修规则》TG/GW116-2013
[3]《中国铁路南宁局集团有限责任公司高速铁路营业线施工安全管理实施细则》宁铁运〔2018〕130号
[4]《铁路技术管理规程》（高速铁路部分）