一种山区下穿既有线框构桥的施工方法与流程

本发明涉及一种山区下穿既有线框构桥的施工方法，属于城市轨道交通技术领域。

背景技术：

随着社会经济的迅速发展，越来越多的交通线路不能满足日益增长的运输需求，因此路网规模的扩大、旧路的改造升级、新旧道路的交叉已不可避免，各种交通线路改造升级产生的立体交通综合体不断出现。为消除铁路与公路平面立交带来的不利影响，因此铁路平交道口需改为立体交叉道口，对于既铁路常采用新增框构桥顶进施工方法进行改造，线路经临时加固后，具有不中断行车、不休便线便桥等优点。

山区铁路由于沿线地形地质复杂、既有铁路纵横，相互交错，对铁路立体交叉道口改造升级的施工难度更大，制约因素更多，扩能改造工程常常工期紧、任务重，同时需保证沿线行车安全及施工质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对山区下穿既有线框构桥施工进行研究，通过分析山区既有线施工、挖孔桩施工、d型梁安装等方法，并总结施工过程中的防护措施，探索制定一套经济可行、质量安全、工期合理的框构桥施工方法，指导山区铁路下穿既有线框构桥施工，具有重要的现实价值和指导意义。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种山区下穿既有线框构桥的施工方法，该方法包括如下步骤：

s1进行施工准备和测量定位，对山区下穿既有线框构桥进行放线量测，记录既有线框构桥的位置和山区下穿既有线框构桥的工况。

s2量测完成后，对山区下穿既有线框构桥的施工段进行施工防护，施工防护包括挖孔桩开挖，以及对挖孔桩进行锁扣及护壁施工；控制挖孔桩与临近既有铁路距离均为安全距离。

s3绑扎、吊装钢筋笼，并对挖孔桩进行浇筑砼作业，完成对d型便梁的支撑。

s4对d型便梁进行施工定位并安装，支撑d型便梁的挖孔桩采取错角开挖的方法，即d型便梁的奇数号梁的挖孔桩先开挖，偶数号梁的挖孔桩后开挖，奇数号梁和偶数号梁沿新增框架桥中心线上下对称布设，奇数号梁沿新增框架桥中心线上侧布设，偶数号梁沿新增框架桥中心线下侧布设。

s5加设防护挡土板，防护挡土板施工为框架桥及排水槽施工并进行箱身及顶板施工，以及端翼墙底板施工和端翼墙施工。

s6进行箱身回填及拆除d型便梁。

s7恢复线路。

挖孔桩施工统一采用水磨钻挖孔灌注法进行施工。

与现有技术相比较，本发明具有如下技术优势，下穿既有线新增框构桥作为铁路平交道口改为立体交叉道口的重要形式，为保证列车不中断行车以及运营安全，同时满足施工的质量和工期，合理制定施工组织计划，研究关键技术的施工方法，并做好施工防护措施，对保证施工的顺利进行尤为重要。

结合西部山区既有铁路施工特点，重点介绍了既有线施工、d型梁安装以及其防护措施，在利用挖孔桩支撑d型梁时，选择适应于山区铁路桩基施工方法的水磨钻挖孔灌注法进行施工，实践表明，该方法施工简单，对既有线运营影响小。通过总结西部山区下穿既有线框构桥施工技术，为类似的施工改造工程提高指导参考，不仅保证施工的质量和安全，同时取得良好的社会效益与经济效益。

附图说明

图1为本发明施工工艺流程图。

图2为水磨钻成孔施工工艺流程图。

图3为d型梁安装工艺流程。

图4为框构桥与既有线、既有涵洞平面位置关系图。

具体实施方式

新增框构桥位于位于重庆市九龙坡区华岩镇既有小梨线中梁山车站小端咽喉区，地处小梨线跳蹬站至中梁山站xlk11+340位置。该工程下穿小梨线、牵出线及运煤专运线三条铁路，线路为有缝线路，地处平坡段，采用无电气化p60钢轨，铁路沿线前后1公里范围内最大线路坡度14.2‰。框构桥结构形式为1-8×5.3m，全长22.54米，框架轴线与线路中心线正交，主要用于立交。排水槽位于框构桥小里程侧，结构形式为1-0.6×1.4m，轴线与线路中心线正交，主要用于排洪。新增框构桥现场施工位置，与框构桥既有线、既有涵洞平面位置关系。

新增框构桥采用d型便梁施工过渡、明挖现浇施工，d型便梁采用10根挖孔桩进行支撑，其中土方采用风镐开挖，石方采用水磨钻挖孔灌注桩施工。当挖孔桩施工完毕且混凝土强度达到100％设计强度后，安装d16便梁架空线路，并进行框架桥及排水槽土石方开挖及防护挡板施工，然后进行箱身施工，最后进行便梁拆除、基坑回填并恢复线路。

下穿既有线框构桥d型梁施工工艺主要包括挖孔桩施工、横纵梁安装、防护挡土板施工、d型便梁拆除等四个方面，具体施工工艺流程如图1所示。

西部山区既有铁路平交道口改造升级为立体交叉道口，常采用下穿既有线新增框构桥形式。针对山区铁路地质地形复杂，线路交错纵横、施工难度大等特点，结合工程实践经验，从施工组织安排方面对施工总体计划、施工工艺流程以及施工进度方面进行介绍；为保证山区铁路既有线施工的安全性，从施工及防护措施角度对既有线施工、挖孔桩施工以及d型梁安装等方面进行了全面归纳总结，为今后山区铁路新增框构桥施工提供参考借鉴。

项目总工期为92天，下穿既有铁路框构桥施工为保证沿线铁路正常行车作业，施工任务常常只能在天窗时间段内作业，本工程地处西部山区，面临着难度大、任务重、时间紧的多重挑战，因此对各分项工程施工进度进行详细的工期规划尤为重要，表1为本工程施工进度计划安排表。

表1分项工程施工进度计划安排表

在山区既有铁路上空或者铁路附近施工时，应特别注意施工安全，工程开工前需与铁路交通管理等部门办理相关手续，并制定科学合理的施工方案，建立施工安全管理机构，落实施工安全责任制度。为保证既有线施工过程安全，最大化的降低安全事故，应做好防护措施，主要体现在：

(1)实行项目部—分部—施工队三级管理制度，将施工安全与施工质量、施工进度、工程效益紧密结合，以保证山区既有铁路的安全施工。

(2)未经建设单位或上级主管部门审查签认的施工组织方案，未制定安全技术措施，未到车站办理好封锁方案，不准开工。

(3)对跨既有线施工人员进行安全教育培训，落实既有线施工注意事项，遇突发紧急情况的处理方法等。

d型便梁采用10根挖孔桩进行支撑，1#、3#、5#、7#、9#号挖孔桩位于跳蹬方向新增排水槽中心线以下，2#、4#、6#、8#、10#号挖孔桩位于中梁山方向新增框架桥中心线以上既有涵洞中心线以下，10根挖孔桩桩长均为14m；截面尺寸2#、7#为1.5m×2.3m，其余均为1.5m×2.3m，所有挖孔桩与临近既有铁路距离均为1.45m。挖孔桩施工过程中1#、6#挖孔桩临近中梁山华铁牵出线，4#、5#、9#、10#挖孔桩临近中铁物资专用线，2#、3#、7#、8#挖孔桩临近小梨线。施工时除2#、7#桩采用要点施工外(每天要2～3个点，每次要点120分钟，实际时间以上级部门批准时间为准)，其余桩均采用监管施工。

为适应西部山区地势陡峭、场地狭窄、桩基施工条件受限等状况，挖孔桩施工统一采用水磨钻挖孔灌注法进行施工，水磨钻施工技术具有操作简单、对岩体的扰动和破坏性小、有利于保证下穿既有线施工的稳定性和安全性等优点，其作为一种新型的施工技术广泛被运用于复杂的地质地形桩基施工中，水磨钻施工技术的施工工艺流程如图2所示。

在进行临近既有线挖孔桩的施工过程中，应主要对铁路线路、铁路轨道以及沿线光电缆进行防护。挖孔桩施工期间，安排专人进行线路检查和维修养护，做好线路轨距、水平、方向的检查工作，发现问题及时处理，确保线路运营安全，同时施工前应确定既有光电缆的位置情况，设立警戒线，严禁车辆、设备及人员对光电缆进行碾压。

d型梁安装及防护措施

d型梁常用于既有线路或站场的桥涵施工中，能在不中断铁路行车的情况下，利用它进行桥涵的开挖和施工，具有运输和拆卸方便等优点，d型梁安装工艺流程图3所示。

框构桥d型梁施工过程中影响铁路运营安全的危险源主要为：吊装过程中施工机械倾覆、高空坠物。为保证铁路运营安全，施工过程中主要采用以下施工防护措施：

(1)在临近既有线施工的便梁装卸作业需按照批准的施工要点计划进行合理组织，严禁无计划施工，落实安全措施。

(2)d型梁施工期间，安排专人对线路几何尺、d型梁的各部构件定时进行检查，确保行车安全。

(3)吊车吊装作业期间，若吊装过程中出现高空坠物危险状况，应在要点时间内及时将掉落在铁路范围内的坠物清除干净。

图4为框构桥与既有线、既有涵洞平面位置关系图。