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摘要：近些年来，我国上跨下穿式的既有铁路工程项目有了显著增多，这代表了国家铁路发展的巨大进步。在既有铁路项目中，顶进涵施工技术应用广泛且逐渐趋于成熟，本文就针对这项下穿既有铁路工程项目的关键工艺流程和控制要点等具体技术内容进行探讨，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

关键词：铁路工程；既有线路；顶进涵技术

引言

在铁路既有线顶进涵的施工过程中若想确保顶进涵施工的有序、安全和相应的经济效益，就必须看其工作基坑开挖布局是否合理，围护是否经济有效，顶进涵后背设置是否牢固可靠，线路加固是否到位、顶进涵就位是否符合规范要求、既有线安全防护是否严密等等，这也是能够更好控制顶进涵施工关键技术的基础所在。所以下文就将主要谈谈下穿既有铁路线路顶进涵施工中对关键技术的控制分析。

1.工程概述

涵洞顶进施工位于海南省三亚市崖城区西环货线崖州至南山区间内，交叉点铁路里程：K323+225.3。涵洞与既有铁路交角为30°，结构均按斜交30°设计。顶进框架涵为1-8*5.2m单孔框架涵（涵长44.48米，顶进长度为12米，剩余框架涵为现浇结构）﹐横铁路长度12m，框架涵与既有涵洞采用C20混凝土进行基坑回填封闭。轨底至顶板顶填方最薄处为1.067m。主体结构形式：箱涵结构高度6.8m，结构净高5.2m，顶板厚0.75m，底板厚0.85m，墙身厚0.7m，工程结构断面图见图1所示。

2.既有线顶进涵主要施工技术

2.1开挖前准备工作

施工空间和场地的方便与否，与顶进涵工作坑的挖掘有着直接关系。顶进涵工作坑的设计和布局一旦考虑不周全，不仅会导致施工进度推迟、效率缓慢，还影响相应的施工质量以及带来相应的安全隐患等。如果顶进涵工作坑偏深时，施工过程中相对复杂，作业时间也会相对延长，也存在重大的安全隐患。为了减小工作坑的挖掘范围，施工过程中可采用长距离顶进施工技术进行施工。在开挖工作基坑前，必须仔细的检查施工范围内的情况以及旁边的管道情况，既有线路提前做好应力放散、列车减速接车计划以及D便梁的架设，需要拆迁的拆迁人员以及改线的铁路信号人员全部已经撤离，不影响施工工作开展，并且保证要监管到位，确保施工安全下进行既有铁路线顶进范围的开挖，图2为开挖现场。

2.2润滑隔离层设置

润滑隔离层设置可缩小顶进阻力，确保顶进工作顺利开展，也可以防止涵体底部与工作坑内的滑板之间产生黏结导致顶进受阻的情况。具体施工操作为：首先，将石蜡加热，石蜡的加热温度要保证在150℃；然后加入机油成分，要求是16%的，要保证位置在底板处，并且要特别注意，为了有效地保证对喷洒的润滑隔离层厚度保持在合格范围内，要设置分格铁丝，间距为一米，完成一个木板的喷洒，就立刻将其铺平。当取走铁丝后会留下一道槽痕，再用喷灯处理。石蜡凝固接着喷洒滑石粉，然后再铺设塑料纸，通过测量放样控制前进方向，确保顶进方向和接口位置相同。

2.3后背施作

顶进施工作业中，后背应能承受顶进过程中最大的水平承受力。主要是要确保后背刚度、强度和韧性都要符合相关标准，这样才能把压缩变形控制到所需要的程度。确保后背有足够的刚度、强度和韧性，才能保证顶进后背不会因为承受能力低、顶力太大造成前进困难、基坑坍塌等事故的发生。后背结构尺寸的选择和确定，要根据顶进范围涵体大小和后背土体压力来计算进行确定的。

2.4临时支点桩的选择及施工

支点桩类型的选择，特别是要注意地质情况的变化。原有路基经过既有铁路线上车厢的长期碾压后会相对比较坚固，既有路基下方土质是粉质黏土类型，找到受力支撑点后设置临时支撑围护桩，选择中、小型顶进涵体，先将箱体孔径设置在7米以下，确保顶进箱体重量比挖出的土体更轻的原则。在作业过程中，为预防围护桩在开挖的过程中出现坍塌的情况，一定要用钢筋混凝土作为支护，一般每隔50米要做好一次护壁。施工人员在每次施工过程中一定要佩戴好相应的防具用具，并进行多次检查，确保无误。另外，孔内及基坑下配置通风设备，并保证一定要在周边安全又稳定的情况下才可以进行相应的施工作业，最后一定要注意的是：施工材料、工具、钢筋、施工设备等千万不能放在铁路行车范围内，要确保放在安全范围内，并要求选择在既有铁路运行的天窗时间段内，才可以进行施工。

2.5顶进涵涵身施作

当混凝土达到90%以上才能进行顶进施工，这是衡量预制涵身混凝土强度能不能达到顶进要求的标准。在确保施工质量的前提下，顶进施工前先对预制顶进涵涵身防水层以及顶进限位板进行作业，顶进施工开始后，先用高压油泵千斤顶贴着箱身进行前进，通常每顶进范围在190mm至800mm。首先每箱身顶进后一定要把千斤顶活塞退回。再将顶铁塞入千斤顶与顶铁空出的位置上，一定要确保顶紧，确保顶进后续施工能够安全有序地进行。最后重复以上顶进过程的施工流程，形成流水作业，确保顶进涵涵身到达相应位置。

2.6涵身顶进方向及标高控制

顶进涵涵身范围一定要根据设计轴线进行施工作业，并且涵身轴线方向需要设置顶镐和传力柱。首先，在施工作业时，要检查液压系统每个油管路是否安全运行、顶力是否均匀、顶力是否一直持续着。其次，施工人员还需检查顶进距离和顶进方向，确保顶进方向没有偏差。然后，施工人员需要根据测量结果，正确控制挖土和顶镐布置，才能确保顶进轴线与设计轴线是一致的。最后，施工人员根据自身的工作经验，仔细分析现场地质情况，顶进施工根据平坡施工顶进进行，标高控制在就位时的标高，这样才能保证涵身就位后，设计高程符合相应的技术标准。

3.顶进施工重点环节把控

3.1滑板润滑表观层设置

一般顶进施工坑挖好后，要设置润滑板润滑表观层。第一，先将施工坑底面做好加固处理，然后再在基坑底部铺设C20混凝土垫层，厚度控制在20cm以内，这样才能确保垫层稳固不下沉。第二，在底板长度方向每隔一米定做好一道铁丝，再将石蜡和工业机油相互融合，特别要注意的是石蜡温度控制在150摄氏度，工业机油浓度控制在15%以内，之后在石蜡表层涂上滑石粉，最后在滑石粉面上盖上塑料纸。以上步骤完成以后，将铁丝拆掉，同时把槽痕整理平滑。设置滑板润滑表观层能够预防顶进箱涵体与水泥垫层粘黏在一块，减小顶进过程当中的阻力，提高施工工作效率和工程质量。

3.2既有铁路线路基础加固

通常在加固既有铁路线过程中，先在现有铁路两侧建设临时支墩点，然后在确保D便梁能够承受列车运行压力的前提下架设坚固的D便梁，最后控制既有线路列车经过的速度，避免速度过快造成D便梁损坏而发生沉降或者坍塌，影响既有铁路线的运行安全。待施工工程全部完成后要再次对既有轨道进行应力放散，逐步提速后，将D便梁进行拆卸，以便恢复既有铁路有序运行。

当我们在开挖涵洞孔桩时，派专业铁路防护人员看管既有铁路线路的稳定，找到顶进涵箱体中心线，这样才能确定涵洞孔桩挖掘的位置在什么地方。据研究表明，在既有铁路道床两侧坡角区域确定并开挖相应的孔桩，对既有铁路道床结构没有多大影响。施工期间，通常选择跳跃式交错挖掘作业方法进行施工，再由人力将土方运输到废料场。在既有铁路线路外侧设置枕小垛是为了保证周边道床的稳定性，从而进行有序施工作业。

3.3顶进施工环节对中找正措施

首先，当在顶进作业期间，如果是下雨天气时需停止施工，要确保施工区域内不积水，确保土体的强度、稳定性、质量等达到施工标准。其次，在顶进作业期间，一定要正确无误地保证顶进的方向，把握顶进方向的准确性。当箱体根据设计的方向顶进到预定位置一半时，我们需要仔细检查中心轴线方向并进行纠偏，科学的控制调整箱体顶进的方向，避免顶进方向出现不必要的偏差。然后，在顶进作业期间，还要尽可能加大顶进力度，才能减少土层挖方量。控制开挖顶进的长度，控制范围为32～42cm之间。最后，为了确保顶铁和顶柱位置一致，隔4米后要在顶柱长方向部位布置一条限位槽。这样可预防顶柱因受力过大出现随意摆动，也可以用方木将顶柱顶紧，在顶柱上设置55cm～110cm的土层，并把土层进行加固，才能确保顶柱的稳定性和顶进方向的无误。

4.结束语

涵洞顶进工艺在下穿既有铁路施工中的应用虽然已经成熟，但是该涵洞所在位置复杂，洞径跨度大，施工难度高。本工程施工，经过精细的调查研讨，运用科学手段，精心组织，合理安排成功规避了全部的安全风险点，安全顺利的完成节点工期目标，得到了建设单位、铁路管理单位和监理单位的一致好评。进一步丰富了下穿既有铁路施工技术的内容，对以后同类型的工程施工具有一定的借鉴意义和参考价值。

参考文献

[1]郭勇.铁路既有线顶进涵施工关键技术与安全质量控制[J].科技与创新，2017（21）：114-115.

[2]刘铭源.铁路既有线顶进涵施工关键技术及质量控制研究[J].中国铁路，2011（09）：47-50.

[3]高晓男.铁路既有线顶进涵施工技术及安全质量控制研究[J].居业，2019（12）：89+91.

[4]金振，卢振华，尹友成.下穿既有铁路的箱涵顶进施工和加固技术[J].建筑施工，2014，36（12）：1423-1425.

[5]李孟.铁路既有线顶进施工工艺优化探讨[J].居舍，2020（12）：42.