浅谈道岔区顶进框架桥的线路加固措施

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摘要：既有铁路线路下增设桥涵的施工难度大、施工工艺要求高。本文将以道岔区框架桥顶进法施工为例，对既有铁路的线路加固措施、道岔稳定性、路基边坡加固措施等问题进行简要分析并加以总结。

关键词：顶进法施工；既有线路加固；纵挑横抬梁法；路基边坡加固

引言

在对既有铁路线路的改造过程中，经常会遇到一个棘手的问题，就是要在既有线路下增设立交桥涵。目前一般的既有铁路线路多为电气化铁路，线路下地质情况复杂多变，所增设的立交桥涵往往规模较大，一般不采用大开挖的方法施工，而是采用顶进法施工。并且，为保障铁路运营，不能采用长时间的封闭式施工，需要加固铁路线路，在施工时保持通车。本文以道岔区顶进框架桥施工为例，简要阐述在施工过程中需要重点注意的几个方面：

一 、顶进作业准备

（一）顶进后背的建造

后背是承受顶进作业的水平推力的重要结构物，后背建造的质量直接关系到顶进作业的质量，尤其是施工速度，所以后背的建造一定要严格，丝毫不能降低要求。一般根据现场实际情况，如地质条件、地形条件等来确定顶进工作坑的位置。顶进后背通常采用重力式后背，后背采用浆砌片石墙体，场地受限制的时候可采用钢轨桩等，并对后背填土进行逐层夯实。一般情况下，在后背和顶进滑板之间要设置钢筋混凝土分配梁，保证顶进时，水平推力可以比较均匀的分配到后背上。

（二）顶进设备的安装与调试

在顶进设备安装之前需要对设备的液压系统进行检测，首先对每一个零部件进行个体检查，检查通过后方可进行组装。安装完成后，进行简单调试，保证顶镐、油泵、油箱、管路以及配套设备各部分运营状况良好，主要检查顶铁、顶镐及横梁是否安放稳妥，输油管及压力表是否处于良好的工作状态。

二、既有铁路线路加固措施

顶进框架桥施工过程中，通常还要保证既有铁路线路的正常运营，所以，加固既有线路是施工时的重中之重，道岔区线路尤其要保障道岔的稳定和牢固，避免因框架桥顶进施工造成道岔的移位等影响铁路行车安全的情况。

（一）纵挑横抬梁法加固线路

1、纵梁采用I56b工字钢成束布置，每束纵梁的工字钢根数应根据实际情况计算确定。线路纵向上在基本轨两侧设置P50轨吊轨梁。一般铁路线路横抬梁可以采用I36b工字钢，考虑到道岔区线路情况复杂，稳定性要求更高，横抬梁也采用I56b工字钢。

2、纵梁采用人工挖孔桩作临时支墩，根据地质条件确定挖孔桩深度。挖孔桩桩身材料采用C30钢筋混凝土，护壁（15cm厚）采用C20混凝土，挖孔桩桩径根据加固段线路荷载状况采用1.25m或1.5m。在施工过程中，同时在铁路路基两侧设置路基加固桩，路基加固桩的布置将在路基加固部分提及。挖孔桩平面布置要结合线路平面进行优化，要保证纵梁不能侵入铁路限界。

3、横抬梁从纵梁和吊轨梁下部穿越，当纵梁布置无法满足铁路限界要求时，可考虑将横抬梁置于纵梁之上。横抬梁的水平间距应根据加固段线路的数目和最不利荷载确定，跨度控制在5m左右，横抬梁跨度较大时需检算其挠度。横抬梁与纵梁及吊轨梁通过U型螺栓进行可靠联结，U型螺栓采用直径22mm的圆钢，必要时检算U型螺栓的强度。

（二）确保道岔稳定的措施

与一般的单股道线路不同，由于道岔的不对称性和曲线的影响，列车经过道岔的曲线股道时，会有较大的横向作用力，线路加固时，需解决好道岔的稳定性问题，杜绝安全隐患。

1、在道岔枕木间的空档横穿I56b工字钢横抬梁，通过U型螺栓与纵梁及吊轨梁牢固联结。道岔范围内采用3-5-3扣P50轨吊轨梁加固线路，扣轨根据道岔的具体情况调整长度，尽量布设到每个角落。

2、在挖孔桩上预埋圆钢，纵梁上相应预留圆孔，将圆钢插入圆孔中以固定纵梁，从而阻止纵梁横向、纵向位移的发生，进而保证道岔的几何尺寸不变。另外，还可在横抬梁上焊接挡板和螺栓杆，以便安装扣板，控制道岔的轨距。

3、在纵梁与道岔外侧钢轨之间用木质横撑撑住，以确保道岔位置不发生横移。在纵梁两侧设置固定角钢，并将其焊接于横抬梁上，以固定横抬梁位置，防止其左右摆动。

小结：采取以上加固措施，可以使线路道岔及各加固构件联结为一个牢固的整体，保证了顶进施工过程中道岔的整体性、稳定性和道岔的几何尺寸。

（三）线路加固质量控制措施

1、对道岔区进行加固时，应该对既有线路进行定点封闭施工，如果不能保证完全封闭时，一定要保证各施工工序的有序衔接，每一步均要满足相应的技术标准。

2、纵梁与横抬梁的联结要保证牢靠，每穿完一根横抬梁应该立即回填石碴并振捣密实。

3、钢轨下垫绝缘胶垫和木板以防轨道短路。

（四）线路加固过程中的安全保障措施

1、所有机械必须经过安全部门的检查，合格后方可使用，作业人员必须持证上岗。

2、在既有线路不能封闭的情况下施工，一定要安排专门人员监测既有线路的过车情况，保证作业人员在线路来车时能及时下道避让。

3、严格执行列车通过时不能顶进的制度，在顶进过程中测量人员随时对线路的状态以及桥梁中线和标高进行测量。

4、安排专门人员检查既有线路过车前后，线路道岔的轨距、水平横移情况。对线路加固构件要经常进行检查，发现问题及时处理。

5、施工现场的备用物资准备充分，一旦出现险情，应当立即组织抢险以确保行车安全及施工人员的人身安全。

（五）测量监控措施

在框架桥顶进施工过程中，在框架桥前后中轴线上和边墙两端分别设置观测点，并架设经纬仪和水平仪观测顶进过程中桥梁高程和水平位置的偏差。尤其要注意框架桥头部的顶进质量。

每当完成一个顶程时，就应该进行一次水平测量以便及时掌握框架坡度变化情况。方向观测以框架桥中线的观察点为基点，顶进过程中要持续使用经纬仪观测基点，以保证一旦出现误差及时纠偏。

（六）顶进施工的掘进

应该尽量减少路基开挖面的高度，保证顶进时的路基稳定性。人工挖土时，可以在中间部位设置挖土平台，分成上下两层进行开挖，在框架桥的顶进端应当安装刃角。顶进时挖土的进度以及坡度应该根据线路路基的地质条件和线路加固的情况确定，一般每次挖掘进度为30～40cm左右，不可超挖。当地质条件不好的时候应该按照千斤顶的实际顶程挖掘，每次挖掘一个顶程的土方量。

三、路基边坡的加固措施。

在顶进法施工框架桥时，对既有铁路线路的路基会产生破坏和扰动，在顶进框架桥两侧，应该对既有路基的边坡进行加固和防护，以保证路基的稳定性和承载力。

1、挖孔桩布置

在顶进框架桥两侧、纵挑横抬梁未加固到的铁路线路处，布设人工挖孔桩对路基边坡进行加固和防护。用作边坡防护的挖孔桩与线路加固同时施工，采用1.5m桩径，桩身材料及构造与用作纵梁临时支墩的挖孔桩一样。桩中心距3～3.5m左右，不宜太宽。根据路基实际地质情况，在桩后可适当加设挡土板，或调整桩间距，以避免路基土溜塌，确保路基的稳固。

2、降水处理

当顶进框架桥施工开挖深度较大时，在施工过程中应密切注意地下水状况，做好基坑和开挖地段的降水工作，避免因渗水造成坑壁或路基坍塌的现象。

总结

根据本人多年的工作经验，线路加固问题是一个非常复杂的施工难题，施工工艺要求高，施工管控严格。一般情况下在短时间内对线路进行加固和防护还是可以解决的，铁路线路的安全运营也能得到充分的保障。通过本文以上的简述，对道岔区顶进框架桥的施工作了简要分析和总结，本桥所采用的线路加固方案对今后站场道岔区的桥涵施工有一定的借鉴作用。

在实际的施工过程中，不同的工程会有不同的特点和施工工艺，一定要根据现场的实际条件选取适宜的施工方案和工艺，这样才能确保施工的质量和安全，为企业、社会带来经济效益。

参考文献：

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