下穿既有铁路线顶进法施工线路加固的总结
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作者: 杨柯
【摘要】随着全国铁路的多次大提速，大部分线路进行的全线隔离封闭。因此在既有铁路线上需要修建很多上跨或下穿的通道，以便于铁路两侧行人和车辆的通行。相对于跨线桥来说，地下框架桥采用顶进法施工，工具有占地及拆迁少，对行车干扰小，速度快、质量好等优点。但需要顶进设备，工程造价较高，特别是为确保既有线行车及施工安全，必须进行线路加固。针对铁路既有线桥涵改造加固的主要难点及风险，结合现场施工环境，选择了不同的线路加固方案，对不同的施工方案进行了比较分析，从而得出最优方案，使线路加固方案更加科学、可靠。
【关键词】既有线，顶进施工，加固方案
在既有线顶进桥涵施工过程中，结合现场实际情况（路基高度、既有线线下结构物形状、线路的走向、是否存在道岔、线间距、附近是否存在可利用的相关结构物及地质情况等，选定不同的施工方法。
1、吊轨法
吊轨法一般用于小跨度桥涵的接长施工，该方法施工简便，加固容易，具有较强的现场施工经验。一般吊轨束梁采用P43以上钢轨，组合形式根据线路的跨度、线路荷载等因素进行相应的选择；当加固桥涵位于岔区时，应单独设计成轨束渐变形式，其长度每端悬出框架6.25 m。当吊轨所用轨型和主轨相一致时，易侵入限界，则应在主轨下面垫垫板，吊轨端部设置锁头，以防止机车车辆底部零件挂上吊轨。
方案一：单层轨束梁。每根束梁由2根～9根轨组成，故当钢轨数在4根以上时，则将轨缝交错布置，但此时必须将钢轨拧紧在一起，以保证上下轨底在同一水平面上，其连接方法有两种：1）用结合螺栓穿过钢轨的腰部连接，在钢轨问的空隙处用木块填紧，在两组轨束之间设有木顶撑，以防止轨束梁的横向移动，顺线路方向每隔1.5/！q处设置一根横向连接木，并用4根垂直螺栓与枕木连接在一起。2）用角钢与结合螺栓将钢轨夹紧，以代替第一种形式的结合螺栓，其优点是避免了在轨腰上钻眼施工。
方案二：双层束轨梁。必须使用角钢与结合螺栓将钢轨夹紧，提高垂直角钢和横向连接木的截面尺寸，以满足施工荷载之要求。或者采取通过上下层之间设置10 into厚钢板焊接，再用螺栓连接的施工方案。
2、吊轨横梁法
在吊轨梁下设置钢横梁，钢横梁可以放置在枕木底或直接放置在枕木间，以便获得更大的桥下空间。在桥身顶进过程中，横梁的前进端设置在路基顶部（一般情况下设置在路肩、线路中央、另一侧路肩，或者在困难条件下可以设置在线路的正下方；基础结构一般选用枕木垛搭设），横梁的后部直接搭设在框架顶部。在框架顶进过程中，随框架的顶进，横抬梁阶段性的向前移动，横抬梁移动的原则是保证横抬梁的两个支点受力有效。特别是防止横抬梁前端土体的稳定性。列车通过时，顶进工作停止，且横抬梁必须加固牢靠（用木楔抄紧），在顶进过程中，横抬梁的滑动方案有三种：
方案一：安放工字钢横梁时，一般先在下面穿入槽钢，槽口向上，槽内涂满黄油。然后将工字钢拖入槽钢内，槽钢直接在框架顶部滑行，在槽钢上部用U形螺栓、扣板将横抬梁与吊轨梁连成一体。横梁与主轨、吊轨梁之间垫以胶垫，防止联电影响信号显示。
方案二：在横抬梁和框架桥的顶部设置钢滚轴，这种情况下线路的荷载摩擦系数约为0.4，线路的横向控制比较理想。在兰烟线一框架桥施工过程中，原设计横抬梁与框架之间用木支撑，后来由于在顶进过程中，线路随顶进发生横移，在用预先埋制的导链调整过程中，发现木支撑情况下的摩擦系数为0.8，在更换为钢滚轴之后，摩擦系数变为0.4，明显提高了线路的横向调整能力。
方案三：在横抬梁下部设置独立的轨道小车，这种情况下不受框架顶部排水坡的影响，在目前许多大型框架的进施工中，正逐步推广。
3、吊轨纵横梁法
在高填路基段（双线）的大跨度顶进框架桥施工过程中，一般选择吊轨纵横梁法，一方面它可以解决线路问距不足的问题，另一方面它可以有效地保证线路的通车状况。它的最大优点在于利用横抬梁和纵梁共同受力来承受列车传来的荷载，有效地利用了各种杆件的相互受力关系，而且，它对基础结构的要求不高，一般隋况下，纵抬梁所用的挖孔桩基础底部较框架底低2.0 m即可，有效地降低了线路的附属工程施工数量。
4、钢便梁架空线路
目前，施工使用的D型便梁型号主要有D12、D16、D20、D24。D 型便梁的架设主要受铁路限界、既有线的线间距和曲线半径及超高等因素影响。通常采用通过调节轨顶至D型便梁顶的距离（H）的方法使得 D型便梁安全、顺利地架设在线路上。其中，D12、D16 型便梁有低位、高位两种布置方式，即H=185mm 和 H=335mm；而 D20、D24 型便梁则有最低位、低位、中位、高位4 种布置方式，即：H=335mm，H=485mm，H=635mm，H=785mm。很显然 H 越大，D 型便梁的架设越容易，反之则较难。
方案一：
1、施工纵梁支承墩。在路肩上放样定出支承位置，用人工挖孔到设计标高后灌筑砼，作为纵梁支承墩。当混凝土强度达到设计的80%后方可承受支承力。
2、安装钢枕，调整枕木。安装钢枕位置事先在钢轨上标注正确，在钢枕于砼枕位置发生冲突时将砼枕位置进行适当的调整，保证钢枕位置准确。安放钢枕时由纵梁两端向中心排列安装，为防止轨道电路短路，全部采用绝缘橡胶垫片及扣件。塞入横梁时要对准主梁联结板并定位，同时垫好橡胶垫片，上好扣件。
3、纵梁就位。待纵梁垫稳撑牢后，安装联结板及牛腿并连接钢枕。
4、在砼枕中间穿插 I30工字钢作为钢枕，为防止轨道电路短路，在穿插时采用绝缘橡胶垫片对钢轨进行铺垫。钢枕与便粱采用螺栓的方式进行连接。穿插 I30工字钢钢枕时先将一侧便粱就位，按照隔一插一的原则先拔除枕木盒内道碴，待穿插完成后对钢枕即便粱进行连接，之后再将中间未穿钢枕的枕木盒内道碴拔除，穿插剩余钢枕，及时回填道碴。同时注意垫好绝缘橡胶垫片，防止轨道电路短路。
5、逐段扒出便粱处道碴，安装斜杆和所有的联结系统。组装过程中，联结板及牛腿上应上满螺栓，并注意不得漏装弹垫圈
5、结语
铁路既有线桥涵改造的主要难点和风险是顶进施工，风险的主要控制手段就是线路加固方案科学、可靠。由于既有线桥涵结构形式多样，涵洞接长、顶进方式不同，线路特点繁杂和施工干扰大等特点，这就要求在不同的环境下选择不同的线路加固方案。
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