新津县物流园区南环路建设项目下穿成昆铁路地道顶推方案设计.pdf

2 2 6 管理施工 城 市道桥 与防洪 2 0 1 2 年 9 月第 9 期 新津县物流园区南环路建设项 目下穿成昆铁路地道 顶推方案设计 王 志 华 ， 吴强 ( 中国市政工程西南设计研究总院， 四川成都 6 1 0 0 8 1 ) 摘 要 ： 规划设 计南 环路与 既有成 昆铁 路相交 ， 交 点里程 为成昆线 K 5 5 + 3 9 5 0 4 、 南环路 K 1 + 6 3 4 4 5 9， 现状成 昆铁 路为单线 ， 考 虑 铁路的未来规划， 此处铁路横断面布置为 6 股铁路线， 由东向西依次分别为预留线 +中粮专用线 + 成昆铁路二线 +成昆铁路既 有线 +中粮专用线 + 预留线， 远期规划限界全宽 3 4 6 I 1 。下穿地道全长 4 5 m， 根据施工要求分为( 1 2 5 + 1 5 + 1 7 5 ) m三个节段， 其 中中间 1 5 m节段采用预制顶推施工。该文介绍了下穿地道的工程设计与顶推施工的工艺及其注意事项， 可供同行参考。 关键 词 ： 下 穿地 道 ； 铁 路 ； D型梁加 固 ； 顶 推施工 中 图分类 号 ： U 4 5 5 4 7 文献 标识 码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 2 ) 0 9 0 2 2 6 0 3 1 概 述 四川新津县物流 园区南环路位于新津县物流 园区的最南侧 ，呈东西走 向 ，南环路起于石化大 道， 止于园区东环路， 之间与成昆铁路相交。 该工程为新津县物流园区南环路与成昆铁路 交叉节点工程 。 2 主要技 术标准 ( 1 ) 道路 等级 ： 城市主干路 级 ； ( 2 ) 设计 车速 ： 4 0 k m h ； ( 3 ) 设计荷 载 ： 公路荷载 ： 公路 一I级 ， 铁路荷 载： 中一活载， 人行荷载： 4 0 k N m z ； ( 4 ) 净空要求 ： 车行道净高不小于 5 m， 非机动 车净高不小于 3 5 m； ( 5 ) 抗震设 防烈度 ： 地震动峰值加速度 0 1 0 g ， 特 征周期 0 4 5 s ， 抗震设 防烈度 7度 ； ( 6 ) 安全等级 ： 一级 ， 结构设计基准期 ： 1 0 0 a ； ( 7 ) 结构防水等级为一级； ( 8 ) 结构抗渗等级不低于 P 6 。 3 地道工程设计 3 1 规划条件 规划设计南环路与既有成 昆铁路相交 ， 交点里 程为成昆线 K 5 5 + 3 9 5 0 4 、 南环路 K 1 + 6 3 4 4 5 9 ， 现状 成昆铁路为单线 ， 中铁二院提供的 成都枢纽成都 市新津南环公路跨越铁路咨询报告 表 明 ， 考虑铁 路的未来规划 ，此处铁路横断面布置为 6股铁路 线 ，由东 向西依次分别为预 留线 +中粮专用线 + 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 6 1 3 作者简介： 王志华( 1 9 7 8 一 ) ， 男， 甘肃兰州人， 工程师， 从事 桥梁 工程设 计工作 。 成 昆铁路二线 +成 昆铁路 既有线 +中粮 专用线 + 预 留线 ， 远期规划限界全宽 3 4 6 m。同时 ， 该咨询 报告要求：地道框架结构顶面距离成昆线轨顶面 ( 设计高程 4 7 6 4 7 ) 距离不得小 于 1 8 m。 3 2 总体设计 南环路下穿地道平面线形与设计线形一致。 地道 设计起点桩号 K1 + 6 1 4 4 5 9 ， 终点桩号 K1 + 6 5 9 4 5 9 ， 下 穿 地 道 全 长 4 5 m， 根据 施 工 要 求 分 为 1 2 5 + 1 5 + l 7 5 ( m) 三个节段 ， 节段间设 2 e m断缝 。下穿地道 设计最小纵坡 0 6 1 1 ， 最大纵坡 2 1 8 8 ， 凹曲线最 小半径 7 5 0 0 m，人行道及非机动车道纵坡由填充 材料调整实现。 地道内车行道净空高不小于 5 0 m， 人行及非机动车净空不小于 3 0 m。 下穿地道采用框架 结构 ， 全断面分为左 、 右 2 幅设置 ， 框架全宽 4 2 2 m， 横断面车行道按双向 6 车道设 计 ， 单侧框架 宽 2 0 9 5 m， 两幅框架 间设 置 0 2 m分隔缝。 框架结构顶最高处高程为 4 7 4 2 1 8 m， 距离成 昆铁路轨顶高程 2 4 m。 南环路下穿地道 的规模如表 1 所列 ， 其总体布 置见 图 1 所示 。 表 1下穿地道规 模一览表 3 3 下穿地道结构设计 框架结构设计采用单箱双室矩形框架结构， 分 为左 、 右两幅设计 ， 框架结构材料采用 C 4 0防水钢 筋混凝土 ， 混凝土抗渗等级不低 于 P 6 。 矩形框架结 构高 8 0 m， 单幅框架宽 2 0 9 5 m 。 机动车道箱室净 宽 l 1 7 5 m， 净高 5 5 m( 综合考虑铺装及装饰照 明 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2 年 9 月第 9 期 城 市道桥 与防 洪 管理施工 2 2 7 图 1地 遭 总 体 布 置 图 【 单 位 ： c m ) 等因素 ， 车辆行驶净空 5 m) ； 人行及非 机动车箱 室净宽 6 5 m， 净高 5 5 m。 框架结构 中墙厚 0 8 m， 边墙厚 0 9 5 m， 顶板厚 1 0 m， 底板厚 1 2 m。框架结构设计基础持力层为 强风化砂质泥岩 ， 承载力容许值不小于 2 5 0 k P a 。 框架断面如图 2所示 。 图 2 1 ， 2地道 框架标准横 断面 图( 单位 ： c m) 4 下 穿地道 顶推施 工方 案 4 1 总述 南环路 下穿成 昆铁路 处 现状铁路 为 1股线 ， 综合远期铁路规划条件 ，该下穿地道共计下穿铁 路 6股规划线 ， 建筑界限宽度要求共计 3 4 6 m。 框架结构设计全长 4 5 m， 根据施工方法不同 ， 框架结构设计分为 3 个节段 ， 其中第二框架段( 长 1 5 m) 为下穿 既有成昆铁路 ， 采 用预制顶 推施工 ， 其余框架段采用支架现浇施工。 4 2 预制顶推框架施工 4 2 1 施工步骤 第 一步 ( 见 图 3 ) ： 与铁路部 门联系 ， 施工挖孔 桩 ； 用 3 3 3 3型 吊轨梁对铁路进行加 固处理 ， 同 时将沿铁路施工地段 的通信 电缆等管线进行 临时 加 固、改移 。将施工地段 的钢筋混凝土枕换 为木 枕。在成昆既有线西侧开挖工作坑， 施工顶进后背 梁 、 滑板 、 导 向墩 ， 并从 成昆既有 线西侧 开挖线路 左 幅框架 内填土 ，开挖线路左 幅填土 时应分层 开 挖 ， 并对桩 问土进行喷锚挂网处理 。 第二步 ( 见图 4 ) ： 预制顶推段框架 。注意预制 框架时框架底板下 的基础处理和工作底板 的表 面 平 整 ， 工作底板 上面铺好 润滑层 ， 涂 机油 ， 铺 塑料 底膜和滑石粉 ， 以减轻框架的起动阻力 。 图 3 第 一步施 工示意图 图4 第二步施工示意图 第 三步( 见图 5 ) ： 顶进 预制节段 ， 顶进施 工完 成后精确定位。 图 5 第三步施工 示意图 第 四步 ： 将木枕转换为原来 的钢筋混凝土枕 ， 并增补道床碎石 ， 拆除纵向 D型梁 、 吊轨梁及扣轨 件 ， 整理好线路 。用同法顶推 道路 另一侧框架 ； 施 工地道设施路面及装饰装修 ， 恢复路 面。 在地道施工过程中应尽量减少对既有铁路运 营的影 响 ，在施工过程 中必须确保铁路 的安全运 营。 4 2 2 线路加固 该 工 程铁 路 线路 下 隧 道框 架 采用 顶 推法 施 工 ， 必须对铁路线路进行加固。 线路加固采用 D型 梁加 固法 ， 具体步骤如下 ： ( 1 ) 与铁路部 门联 系 ， 详细调查需要现有铁路 管线、 包括通信、 信号 、 以及铁路路基埋设的一切 所有管线 ， 根据实际情况采取临时保护或者改迁 。 ( 2 ) 加固线路前应对既有线路进行应力放散 ， 线路应 力放散与锁定不得少 于两遍 ( 夏季施工需 注意采取铁轨降温措施 ) ， 长度不得小于 5 0 0 m。 ( 3 ) 3 3 3 3吊轨加 固， 开挖挖孔桩 ， 并做好防 护工作 ， 确保施工期间行车安全。 ( 4 ) 拆除 吊轨 ， 并 同时架设 D型梁。 ( 5 ) 当完成加固后方可开挖坑道。在开挖过程 中应随时观察线路 ， 并不间断对铁路实行维护， 确 保行车安全 。 ( 6 ) 机械开挖至设计箱体结构底 面以上 5 0 e m， 用人工清底至设计标高。 该工程场地框架 范围 内未见地下水位 ，因此 不需设专门的降水井，开挖后为防止地表水的径 流 ， 需作好必要的排水措施 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 2 8 管理施工 城 市道桥与防洪 2 0 1 2 年 9 月第 9 期 4 2 2 1 线路加 固平面( 见图 6 、 图 7) 图 6铁 路线路加 固平面图( 一 ) 图 7 铁 路 线 路 加 固 平 面 图 【 二 ) 注意事项 ： ( 1 ) 该段铁路线路与下穿隧道框架斜交 ， 注意 控制桩距 ， 保证 D型梁的架设及框架的顶进空间。 ( 2 ) 在挖孔 桩之前须 做好挖孔 桩处 的线路加 固， 并加强防护，应确保所有机具设备不侵入限界。 ( 3 ) 为防止 D型梁发生纵 、 横 向移位置 ， 应对 D型梁做好防落梁措施。 ( 4 ) 施工期间 ， 列车限速 4 5 k m h 。 4 2 2 2 线路加 固立面( 见图 8 、 图 9) 图 8 左幅框 架线路加 固立面布置 图( 单位 ： c m) 图 9 右幅框 架线路 加固立面布 置图( 单位 ： c m) 施工顺应严格按照以下顺序实施 ： ( 1 ) 施工 1 # 4 #挖孔桩并架设前 3孔 D型梁 ， 加固左幅框架线路。 ( 2 ) 顶进施工左幅框架 ， 待顶进 完毕后恢复部 分线路并拆 除 1 # 一 3 #挖孔桩 。 ( 3 )将第 3孔 D型梁平移至左 幅框架上并施 工 5 #挖孔桩开挖右幅框架顶进空间。 ( 4 ) 顶进施工右幅框架， 待顶进施工完毕后恢 复线路 。 4 2 2 3 顶推施工构造 该段铁路线路与下穿隧道框 架斜交 ，顶推施 工前必须设置调平垫块 ，将千斤顶安装调平后 方 可进行顶推施工 ( 见图 1 O ) 。 嘤 量表 5 结语 图 1 O 千斤顶布置 示意图【 单位 ： c m) ( 1 ) 铁路下穿地道 的顶推施工 已很普遍 ， 该 工 程框架结构与铁路斜交 ，给设计 和施工带来 一定 的难度。 ( 2 ) 该工程铁路采用 D型梁加固是成功 的 ， 该 方案综合考虑了安全 、 可行 、 施工便捷等因素， 跟 传统的工字钢比较 ， 有施工安全 、 对铁路行车影响 小等优点 ， 其经济效益和社会效益非常显著。 ( 3 ) 目前该项 目预制顶推框架已完成施工 ， 施 工中未出现任何安全隐患，达到了安全施工的预 期 目的。 参考文 献 1 方筠 铁路 线路施工技 术【 M】 北京 ： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 8 2 】 王进铁路工程施- v i M 中国铁道出版社， 2 0 0 8 【 3 】 黄守刚铁路工程施工现场事故防范与处理【 M 北京： 中国铁道 出版社 ， 2 0 1 1 4 4 铁路工程施工综合技术手册编委会 铁路工程施工综合技术手 册 M】 北京 ： 中 国铁道 出版社 ， 2 0 0 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m