框架桥项进法施工技术在既有铁路施工中的应用

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【摘要】在对既有铁路进行扩能改造及加固时，为保障既有铁路的安全运行，并有效解决既有线路和地方道路的交叉问题，相关工程大多采用框架顶法进行施工。本次研究主要对框架顶进在既有铁路中的应用技术、线路加固以及操作中可能出现的安全问题进行分析，希望能为相关工程提供参考。

【关键词】框架桥顶进；线路改造；既有铁路

铁路运输在我国经济发展中所起到的作用日益凸显，而随着经济建设的加快，部分以往修建的铁路已难以满足现阶段我国对铁路的需求，因此对既有铁路进行扩能改造及加固已成为目前我国铁路发展的当务之急。

一.顶进施工的优势

传统现浇法虽然具有良好的应用实效，但现浇施工在现场要增加浇筑沟槽混凝土垫层，经过养护、放线、组合钢筋骨架、关模、浇筑混凝土、拆模、自然养护等操作，不但增加了施工时间，工程中所用的材料及设备大多为一次性的。而顶进施工所采用的施工设备及材料则可重复使用，有效减少远期成本，此外框架桥顶进法的优势还在于对既有铁路行车的影响小、影响时间短、结构物的施工质量容易掌控、施工时间短、可分孔操作等，虽然造价于现浇法来说相对较高，但施工采用的机具可重复利用，范围广，故此很多既有铁路的扩能改造以及加固等工程都采用此种技术。

二.顶进施工技术要点分析

（一）修筑滑板及后背：工作坑开挖完毕后，根据设计图纸放样滑板的具置，用水准仪测设滑板顶面高程【2】。为了保证滑板顶面的平整度，采用钢筋确定滑板顶面的高程，钢筋间距根据工程实际情况制定，以梅花形布置，用水准仪精确确定该处的设计高程，浇筑滑板混凝土时严格浇筑到该高程。

（二）为控制预制涵体顶进时的方向，在滑板两侧设2排导向墩，导向墩用C25砼和滑板一起浇筑，外露0.2cm，与涵体边墙保持10cm间距，其间用垫木隔开。

（三）为在施工过程中加强降水，在滑板两侧设置降水井和矩形排水沟，井深1m，直径50cm，间距采用400cm；排水沟高0.3m，底宽0.2m，来降水，使其地下水位在滑板以下0.5m，同时在基坑顶部四周做成向外排水坡防止地表水的侵入，此外基坑周围也需要进行安全防护。

（四）根据设计，后背采用c25钢筋混凝土后背梁，在后背梁达到龄期后，在其后并排正向间隔埋入三排I45工字钢，工字钢长为9.05m工字钢埋深至滑板下3.05m ，再在其后回填土并压密实使其符合要求，回填土回填至标高为1054.84m，填土长度6.5m，边坡采用1：1放坡系数。

（五）预制框架：预制框架前做好测量定线工作，使框架身、滑板及顶进桥位的中心线一致。涵身砼分两阶段灌注，框构预制的施工程序是：安装底板模板―绑扎底板钢筋―灌筑底板硅―养护―安装边墙顶板内模―绑扎边墙顶板钢筋―安装外模一灌筑硅―养护―拆模【3】。框架预制好后，顶部先用M20水泥砂浆做垫层形成流水坡，再设置防水层，框构两侧冷涂两度JS一18防水涂料两遍，并在涵身前端周边设钢板刃脚。在预制箱身前端做船头坡，以防止箱涵顶进时产生扎头现象。其制作方法为：在箱身底板最前端1米范围内用黄土坯制成高差为3.5cm的船头坡形状，再铺上油毡，灌注硅后即形成船头坡。

（六）顶进所需的设备安装：此环节是将包括液压系统、传力设备等两大部分的顶进所需设备加以安装并调试【4】。在安装之前需先对液压系统中的各个部件采取单件试验，当确保质量合格后再安装，将所有液压系统设备全部安装完成后，进行调试，保证运转正常，并同时检查传力设备的强度以及变形量能否满足设计要求。

（七）顶进操作：当框构的强度为100%后才可行顶进操作，在顶进时要按照设计的最大顶力来进行千斤顶的配置。并对线路加固质量进行检测，观察加固部件是否存在脱落以及侵限现象【5】。高压油泵以及千斤顶在安装前需要进行整修，并预先进行压力试验，当油管路完成安装后，需先试运转，观察压力是否能够满足技术标准，同时观察油管漏油情况，以及顶铁长度、数量和规格能否满足施工要求，所需的测量仪器是否准备齐全。

（八）挖土及运土：针对土质情况以及顶镐顶程，每次的挖土量应控制在50cm左右，禁止超挖，一分台阶形式进行挖土坡面，当挖土基底的标高挖到框架桥底板下方的50cm处时，进行回填，并平整基面【6】。挖土时不能超挖，以分台阶的方式挖土坡，循环施工，挖土和测量工作应同时配合进行。

三.加固措施

顶进施工结束后需要对既有铁路进行注浆加固，注浆的范围是沿线方向，框身两侧的墙外缘外侧各为15m。当设备就位之后，将管路系统进行连接，以1.5-2倍的压力对系统先进行压水试验，时间为20min左右，以此检测管路连接是否正确，以及系统运作情况等。根据设计的间距进行钻孔，将孔清理干净后将花管插入其中，并与注浆管相接，以CS胶泥将孔口封上，并在此时配置浆液，同时检查设备操作与管路连接情况，当检查一切正常后，可开始注浆。

以单孔注浆加固，开始先用初压进行注浆，之后以终压注浆，并持续保持1-2分钟，之后卸荷，以确保注浆量可扩散至设计要求，实现基础加固的施工目标【7】。在注浆过程中，需对注浆液进行不断搅动，防止出现沉淀分层，对浆液浓度造成影响。封孔注浆需尽量深些，防止注浆时有浆液由表面的空隙向外流失，注浆结束4小时内不要进行其它作业。

四.施工中的安全技术措施

（一）顶进施工区段的两端应设置专职联络员，施工区域两端应严格根据相应安全规范设置安全防护标识以及专职防护人员。框架顶进应在列车运行的间隙进行施工，如果列车将要通过，由联络员马上联络，立即停工。由专人负责线路上部的建筑检查，并测量轨距与标高，如果发现问题，应及时停止顶进操作，并采取相应加固措施，及时和铁路的相关部门联络，保证行车安全。

（二）利用天窗进行施工时，应当严格遵守天窗修的规范制度，有行车通过时，严禁施工，将安全理念严格贯彻，合理利用天窗时段，科学设置上下班时间，防止出现无计划施工，优化配置劳动力组织与机械设备，提升天窗作业效率，强化现场控制，保证行车与施工安全。

（三）施工时列车的同行速度需严格控制，如果施工出现意外，应封锁该区间，如果有列车驶来，需将列车及时停于故障区域之外。

结束语：

框架桥顶进施工是目前铁路改造常用的施工技术，特别适合于既有线路的改造工程中，此种方式不但可保证既有线路的正常运行，还可解决既有线路和地方线路的交叉问题。此外框架桥顶进作为一项综合性工程，为保证施工质量，不但要严格一种技术规范，还应在加固时，控制列车速度，以免对施工造成影响。总之，本文对框架桥顶进在既有铁路应用技术进行分析，旨在全面提高我国铁路改造的工程质量，希望能为国内相关工程提供借鉴。

参考文献

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[6]赵立财.大跨径框架隧道中继间顶进既有铁路施工技术[J]铁道标准设计，2014（08）.

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