铁路D型便梁无桩基础线路加固施工方法与流程

铁路d型便梁无桩基础线路加固施工方法
技术领域
1.本发明涉及铁路线路加固技术领域，特别涉及铁路d型便梁线路加固方法，具体为铁路d型便梁无桩基础线路加固施工方法。


背景技术：

2.铁路营业线施工中，经常需要对铁路线路进行加固，在保证铁路行车安全的条件下完成施工。其中下穿既有铁路增建框架桥时，需要在铁路列车限速条件下，通过对线路进行加固，从而完成框架桥顶进施工就位。目前常规的线路加固方法有两种，一是工字钢纵横梁加固法，二是d型便梁加固法。工字钢纵横梁加固法由于其安全稳定性差、风险高，一般情况下禁止使用。d型便梁加固法其优点是安全、稳定、快捷，是目前普遍使用的经典加固方法。
3.d型便梁是厂制定型钢梁产品，其常用规格是24md型便梁，全长24.6m，一组d型便梁由2片梁组成，使用时两片梁放置在轨道两侧，两片梁之间安装钢枕，钢枕承受钢轨传来的列车荷载，钢枕与钢梁连接，列车荷载由钢梁承受，如图1、图2所示，传统的d型便梁加固法是在钢梁两端设置桩基础，桩基础设在铁路路肩和股道间，一般为直径1.25-1.5m、深12-18m的钢筋混凝土挖孔桩。
4.施工中存在两个问题：1、自2021年中国铁路总公司出台文件，线路股道间施工必须在铁路封闭时间内进行施工，一般铁路封闭点很难申请，且一次最多3小时，要完成股道间数个挖孔桩，需要数十个铁路封锁点，工期需要数月，很难满足增建框架桥施工总工期。
5.2、挖孔时遇上流沙层，含水量大时，桩孔内流沙涌出，安全风险极大，人工无法挖孔施工，挖孔桩施工特别困难。


技术实现要素：

6.本发明为了解决传统的d型便梁进行铁路线路加固施工时，挖孔桩实施困难的问题，故提供了一种铁路d型便梁无桩基础线路加固施工方法。本发明是采用如下技术方案实现的：铁路d型便梁无桩基础线路加固施工方法，当铁路为两股铁路（双股铁路包括铁路上行线和铁路下行线）时，包括如下步骤: 1）在既有铁路的设计的下穿框架桥位置的两侧测量，确定分别预支撑于每组d型便梁的两端部之间且与d型便梁垂直布置的两个用于与d型便梁配合后架空框架桥位置的条形基础的位置（本领域技术人员公知，此处所述的d型便梁是最后位于框架桥正上方且框架桥顶进施工时用于承受列车载荷的d型便梁）；2）铁路封锁时间内，在测量确定的每个条形基础的位置的两侧的铁路路肩及股道间均设立用于与d型便梁配合后架空条形基础位置的临时支墩，每一个临时支墩的具体施工流程均为：开挖基坑
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安放钢筋
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安装坑口模板
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浇筑混凝土；3）铁路封锁时间内，四组d型便梁临时安装：在设有临时支墩的轨枕间隔内穿钢枕，然后将四组d型便梁分别放置于对应的两个临时支墩之间，从而分别将两个条形基础的位置架空，
最后将钢枕与d型便梁固定连接；4）两个条形基础施工：两个条形基础在铁路不中断行车、列车限速45km/h的情况下施工，具体施工流程为：从路基下部开挖基坑
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基底处理
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直立模板
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绑扎钢筋
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浇筑混凝土
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两侧回填夯实；5）铁路封锁时间内，拆除上下行各一组d型便梁；6）铁路封锁时间内，将剩余的两组d型便梁与钢轨的固定连接部分拆卸，然后将该两组d型便梁沿钢轨长度方向移动至两个条形基础上，即d型便梁两端落在条形基础之上；7）d型便梁安放到条形基础上后，在列车限速45km/h的行车条件下，框架桥即开始挖土顶进，直到框架桥就位，顶进范围内若有临时支墩或有条形基础，随挖土进度拆除；8）拆除剩余的两组d型便梁（该处的d型便梁指步骤6）中的剩余的两组d型便梁），恢复正常线路。
7.本发明所产生的有益效果如下：1）本发明创新了一种新的铁路d型便梁无桩基础线路加固施工方法，攻克了施工技术难题。常规的铁路线路加固支撑桩施工采用人工挖孔桩，遇地下水丰富、流沙层时，无法成孔成桩。本工法施工由条形基础替代桩基，解决了特殊地质无法施工的技术难题。
8.2）将铁路营业线施工对运输的影响大幅度减少。常规的挖孔桩施工在线路股道间施工，需要多次封锁线路，对铁路运输影响极大，本工法施工由条形基础替代桩基，条形基础施工在不中断铁路行车条件下进行，故大幅度减少了施工对运输的影响。
9.3）大幅度缩短施工工期。常规的挖孔桩施工需要多次封锁线路，每次封锁施工只有3小时，通常每周只有1-2次，工期拖的很长。本工法施工由条形基础替代桩基，条形基础施工在不中断铁路行车条件下进行，故大幅度缩短施工工期。
10.4）降低了施工安全风险。常规的人工挖孔桩施工，安全风险极大，尤其是地质软弱、砂层、地下水丰富时，安全风险更大。本工法施工由条形基础替代挖孔桩，在不中断铁路行车条件下施工，故大幅度降低安全风险，保证安全施工。
附图说明
11.图1为传统的d型便梁加固结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为本发明的d型便梁及临时支墩加固结构示意图；图4为图3的俯视图；图5为本发明d型便梁及临时支墩及条形基础加固结构示意图；图6为图5的俯视图；图7为d型便梁及条形基础及框架桥顶进立面图；图8为图7的俯视图。
12.图中：1—桩基础，2—d型便梁，3—框架桥，4—条形基础，5—临时支墩。
具体实施方式
13.如图3至图8所示，铁路d型便梁无桩基础线路加固施工方法，当铁路为两股铁路时，包括如下步骤: 1）在既有铁路的设计的下穿框架桥3位置的两侧测量，确定分别预支撑于每组d型便梁2的两端部之间且与d型便梁2垂直布置的两个用于与d型便梁2配合后架空框架桥3位置的条形基础4的位置（本领域技术人员公知，此处所述的d型便梁2是最后位于框架桥3正上方且框架桥3顶进施工时用于承受列车载荷的d型便梁2）；2）铁路封锁时间内，
在测量确定的每个条形基础4的位置的两侧的铁路路肩及股道间均设立用于与d型便梁2配合后架空条形基础4位置的临时支墩5，每一个临时支墩5的具体施工流程均为：开挖基坑
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安放钢筋
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安装坑口模板
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浇筑混凝土；3）铁路封锁时间内，四组d型便梁2临时安装：在设有临时支墩5的轨枕间隔内穿钢枕，然后将四组d型便梁2分别放置于对应的两个临时支墩5之间，从而分别将两个条形基础4的位置架空，最后将钢枕与d型便梁2固定连接；4）两个条形基础4施工：两个条形基础4在铁路不中断行车、列车限速45km/h的情况下施工，具体施工流程为：从路基下部开挖基坑
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基底处理
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直立模板
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绑扎钢筋
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浇筑混凝土
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两侧回填夯实；5）铁路封锁时间内，拆除上下行各一组d型便梁2；6）铁路封锁时间内，将剩余的两组d型便梁2与钢轨的固定连接部分拆卸，然后将该两组d型便梁2沿钢轨长度方向移动至两个条形基础4上，即d型便梁2两端落在条形基础4之上；7）d型便梁2安放到条形基础4上后，在列车限速45km/h的行车条件下，框架桥3即开始挖土顶进，直到框架桥3就位，顶进范围内若有临时支墩5或有条形基础4，随挖土进度拆除；8）拆除剩余的两组d型便梁2（该处的d型便梁2指步骤6）中的剩余的两组d型便梁2），恢复正常线路。
14.具体实施时，当铁路为双股道铁路时，分别位于铁路上行线和铁路下行线上的两组d型便梁2的同一端的条形基础4浇筑成一体的混凝土结构，方便施工。条形基础4的长度为15m。位于两股道间的临时支墩5为共用支墩，两根d型便梁2支撑在一个临时支墩5上，方便施工。步骤7）中，框架桥3挖土顶进施工时，每开挖1米顶进一次，循环挖土顶进，直到框架桥3就位。条形基础4开挖时按1：1放坡。临时支墩5的长
×
宽为1.6m
×
1.6m，深度为0.6m，中间支墩6的长
×
宽为3.2m
×
1.6m，深度为0.6m。条形基础4的断面尺寸为3.0m
×
3.0m。每片d型便梁2重16.5吨。每组d型便梁2配套40根钢枕。
15.本发明的施工方法适用于采用铁路d便梁加固线路进行框架桥顶进工程，遇富水、高水位、流沙层地质，或铁路繁忙干线股道间不易进行挖孔桩施工的线路加固工程。适用于下穿铁路单线、多线、单孔桥宽度小于16m的框架桥顶进施工，多孔桥分体设计也可适用施工。