顶进框架桥下穿京沪铁路与京沪高速铁路预留立交桥对接的设计探索和实践

・桥　梁・　

顶进框架桥下穿京沪铁路与京沪高速铁路预留　

立交桥对接的设计探索和实践　

梁红燕　

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京　１０２６００）　

摘　要：河北省廊坊市规划龙河园区路下穿京沪高速铁路和既有京沪铁路，该地区地下水位较高，地基土质大多为　粉质黏土，渗透系数小，京沪高速铁路已预留了立交桥，为了实现下穿顶进框架桥在既有京沪铁路下与京沪高铁预　留立交桥的成功对接，同时将施工对京沪高速铁路的影响减少到最小的目的，通过理论上分析施工降水对京沪高　速铁路影响，在设计上采取有效的止水措施，同时将对接处的施工方案进行细化、优化等方法，保证了框架桥的顺　利顶进到位，同时也将顶进施工对京沪高速铁路的影响减少在了可控制的范围内。从设计上看，在京沪高速铁路　路基外侧设置足够长和深的止水帷幕，工作坑四周设置止水帷幕形成一个封闭的降水区域，在框架桥的顶进过程　中及时进行封水等措施，起到了很好的止水效果，保证了施工降水时京沪高速铁路路基附近水位不变化，确保了京　沪高速铁路的路基稳定。　关键词：框架桥；预留立交桥；顶进；对接　中图分类号：Ｕ４４２．５　１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—２９５４（２０１１）１０—００８７—０６　

Ｒｅｓｅｒｖｅｄ　Ｏｖｅｒｐａｓｓ　ｏｎ　Ｂｅｉｊｉｎｇ—Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｒａｉｌｗａｙ　

Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｒｉｇｉｄ　Ｆｒａｍｅ　Ｂｒｉｄｇｅ　Ｊａｃｋｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｅｘｉｓｔｉｎｇ　

Ｂｅｉｊｉｎｇ—Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｒａｉｌｗａｙ：Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　

Ｌｉａｎｇ　Ｈｏｎｇｙａｎ　

（Ｃｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｆｉｆｔｈ　Ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０２６００）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐａｒｋ　Ｒｏａｄ　ｉｎ　Ｌａｎｇｆａｎｇ　ｃｉｔｙ　ｏｆ　Ｈｅｂｅｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　ｗａｓ　ｐｌａｎｎｅｄ　ｔｏ　ｕｎｄｅｒ—ｃｒｏｓｓ　Ｂｅｉｊｉｎｇ—Ｓｈａｎｇｈａｉ　ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　Ｂｅｉｊｉｎｇ—Ｓｈａｎｇｈａｉ　ｒａｉｌｗａｙ．Ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｈｉｇｈ　ｗａｔｅｒ　ｔａｂｌｅ，ｍｏｓｔｌｙ　ｓｉｌｔｙ　ｃｌａｙ　ｓｏｉｌ　ｗｉｔｈ　ｓｍａｌｌ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌａｍｅｄ　ｂｒｉｄｇｅ　ｊａｃｋｅｄ　ｕｎｄｅｒ—ｃｒｏｓｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　Ｂｅｉｊｉｎｇ—Ｓｈａｎｇｈａｉ　ｒａｉｌｗａｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｅｄ　Ｂｅｉｊｉｎｇ—　

Ｓｈａｎｇｈａｉ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙ　ｏｖｅｒｐａｓｓ，ｔｏ　ｍｉｎｉｍｉｚｅ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｂｅｉｊｉｎｇ—Ｓｈａｎｇｈａｉ　ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｓｅａｌｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ，ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　

ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗｅｒｅ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓｍｏｏｔｈ　ｊａｃｋｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｒａｍｅｄ　ｂｒｉｄｇｅ　ｉｎ　ｐｌａｃｅ，ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｒａｎｇｅ．Ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｓｐｅｃｔ，ｌｏｎｇ　ｅｎｏｕｇｈ　ａｎｄ　ｄｅｅｐ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｉｎｇ　ｃｕｒｔａｉｎｓ　ｗｅｒｅ　ｓｅｔ　ａｌｏｎｇ　ｔｈｅ　ｒａｉｌｗａｙ　ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ，ｆｏｕｒ　ｓｉｄｅｓ　ｏｆ　ｗｏｒｋ　ｐｉｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃｌｏｓｅｄ　ｂｙ　ｓｅａｌｉｎｇ　ｃｕｒｔａｉｎｓ，ｉｎ　ｔｈｅ　

ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｊａｃｋｉｎｇ，ｗａｔｅｒ　ｓｔｏｐｐｉｎｇ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｉｍｅｌｙ，ｗｉｔｈ　ｖｅｒｙ　ｇｏｏｄ　ｓｅａｌｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｃｈｉｅｖｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｅｎｓｕｒｅｄ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ｎｅａｒ　ｔｈｅ　ｒａｉｌｗａｙ　ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ　ｍａｉｎｔａｉｎｅｄ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｃｈａｎｇｅ，ａｎｄ　ａｌｓｏ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｆｒａｍｅｄ　ｂｒｉｄｇｅ；Ｒｅｓｅｒｖｅｄ　ｏｖｅｒｐａｓｓ；Ｊａｃｋｉｎｇ；Ｄｅｓｉｇｎ　

京沪高速铁路从河北省廊坊市的西北侧横穿市区　到达东南侧，将整个市区一分为二，在建京沪高速铁路　

下已预留了立交桥，但既有京沪铁路位于京沪高速铁　路的左侧，与在建京沪高速铁路平行走向，在既有京沪　

收稿日期：２０ｌ１—０３—０３：修回日期：２０１１—０５—１６　作者简介：梁红燕（１９７４一），女，工程师，２００３年毕业于西南交通大学　道路及铁道工程专业，工学硕士，Ｅ・ｍａｉｌ：１ｗｑ．１ｈｙ＿Ｏ０９＠１６３．ｃｏｍ。　

铁道标准设计ＲＡＩＬＷＡＹ　ＳＴＡＮＤＡＲＤ　ＤＥＳＩＧＮ　２０１１（１０）　铁路下对接顶进下穿框架桥，贯通整个廊坊市的交通　成为关键。目前京沪高速铁路正在建设中，桥位处高　

速铁路的轨道板已经铺设就位，顶进框架桥的施工必　将对已建成的京沪高速铁路有影响。经过数次专家会　

议的讨论和论证，最后达成一致意见：要求顶进框架桥　施工引起的线路变形控制在１　ｍｍ以内，该部分变形　可通过后期的联试进行调整。为了在京沪高速铁路正　

８７　・桥　梁・　梁红燕一顶进框架桥下穿京沪铁路与京沪高速铁路预留立交桥对接的设计探索和实践　

式联试前将下穿京沪铁路框架桥尽快顶进到位，同时　还要将施工中对京沪高速铁路的影响减少在可控制的　

范围内，都成为本批工程的设计难点。下面就河北省　廊坊市规划龙河园区路与京沪铁路立交桥工程，对该　

批　程的设计探索和实践进行简单的阐述，以供借鉴。　

１　工程概况　

１．１　既有铁路情况　

桥址位于京沪铁路廊坊站至落垡站之间的区间线　路上。桥址处既有京沪铁路３股道，分别为京沪铁路　

Ｌ行线、下行线、第３线，３股道之间的线间距为：４．１、　

５．３　ｍ，３股道均为曲线，曲线半径Ｒ＝３　５００　ｒｎ，６０　ｋｇ／ｍ　钢轨，无缝线路，钢筋混凝土枕，线路纵向坡度均为下　

坡，路基填方高度１～２　ｆｆｌ。桥址处京沪铁路均为电气　化铁路，框架桥影响范围内有１０１号一１０２号、０９９　

号一ｌ００号２组接触网硬横梁，铁路路基两侧坡脚处　均敷设有铁路电缆，桥址北侧有１０４国道。　

１．２在建京沪高速铁路情况　在建京沪高速铁路位于京沪铁路右侧，与京沪铁　

路平行走向，桥址处京沪高速铁路为２股道，分别为左　线和右线，线间距为５．０　ｍ，京沪高速铁路与京沪铁路　

之间线距离为１８．６６　ｍ。京沪高速铁路路基坡脚设有　排水沟，左侧排水沟（京沪铁路与京沪高速铁路问）为　

矩形，深０．８　１３３、宽０．４　ｍ；右侧排水沟为梯形，顶宽　１．８　ＨＩ、底宽０．６　ｍ、深０．６　ｍ。桥址处京沪高速铁路预　

留８　ｉｑ＇１—１６　ｍ一８　ｍ框架桥已建成，并已填埋。框架桥结　构总高度ｌ０．５５　ｍ，结构净高７．８５　Ｉｌｌ，顶板厚１．３　ｍ，底　

板厚１．４　ＩＩ１，边墙、中墙均厚为１．２　ｍ，中孔顶板加腋采　用０．８　ｍ￣２．４　ｍ，边孔顶板加腋采用０．８　ｍ×１．６　ｌｆｌ，底　

板加腋均采用０．３　ｍ￣０．３　ｎｌ，主体全长为１９．６０２　ｍ。　１．３铁路规划情况　根据铁道第三勘察设计院集团有限公司《关于廊　坊市主城区道路与既有京沪铁路交叉情况的说明（初　

步意见）》：京沪铁路北京与天津问规划为４线，第　４线规划位于既有第３线的东侧，线问距为７　ｌ＇ｉ，与既　

有铁路平行等高布置，立交桥设计应预留出规划线路　的条件；规划有廊坊至首都第二机场铁路客运专线，为　双线，线间距为５　ＩＴＩ，规划位于在建京沪高速铁路的西　侧，两线问的距离为９．５　ｍ，为平行等高布置，立交桥　

设计应预留出规划线路的条件。　１．４　地质情况　本场地岩土层共分为６个主层，其地层岩性特征　由上至下依次为第①层杂填土，层厚０．６～１．１　ｍ；第　②层粉土，层厚１．１～２．４　ｍ；第③层黏土，层厚４．０～　

５．６　ｎｌ；第④层粉质黏土，层厚１．８～２．４　１ＴＩ；第⑤层粉　土，层厚３．１～４．１　ｍ；第⑥层粉质黏土，层厚大于　１０．０　ｍ。本场地地下水属第四系孔隙潜水，勘察期间　（２０１０年９月２８日）场地内地下水位高程７．００～　

８．０４　ｍ，埋藏深度１．９～３．８　１ＴＩ，主要接受大气降水的补　给，地下水变化幅度受大气降水、地面蒸发及地表径流　

的影响较大。该场地地下水对混凝土具氯盐侵蚀性，　环境作用等级ＬＩ；具硫酸盐侵蚀性，环境作用等级　ＨＩ。物理力学性质指标及岩土参数如表ｌ所示。　

表１　物理力学性质指标及岩土参数　

地　地基基压缩　层　地层　本承载模量　编　名称　力（　０）（Ｅ　）　号　／ｋＰａ／ＭＰａ　

②　粉土　１２０　¨　③　黏土　１２０　５．５　⑧粉质黏土　１２０　５．５　⑤　粉土　１２０　１２　⑥粉质黏土　１３０　５．５　ｌ８．５　０　２　３５　１８．５　Ｏ．Ｏ１　３５　ｌ８．４　０．Ｉ　４０　ｌ９．３　０　２　３５　１９．４　０．１　４０　

２顶进框架桥设计　

顶进框架桥结构采用３孔连体式框架结构　，净　跨为（８—１６—８）ｍ，框架桥中心线与京沪铁路中心线夹　

角为８８．３５。，与京沪高速铁路中心线夹角为８９．２５。。　为了更好地与已建立交桥对接，加大了顶进框架桥的　

结构尺寸，并将顶进框架桥按边线与中线夹角８９．２５。　设计。框架桥顶板顶面距最低钢轨底面（京沪铁路第　

３线）的距离为０．８　ｍ，距最高钢轨底面（京沪铁路下　行线）的距离为１．３１　ｍ。框架桥结构总高度８．０　１１１，结　

构净高５．７　ｍ，顶板厚１．１　ｍ，底板厚１．２　Ｉｌｌ，边墙、中墙　均厚１．２　ｍ，边孔顶板加腋采用０．４　Ｉｌｌ×１．２　Ｉｎ，中孔顶　

板加腋采用０．５　ｒｎ×１．５　ＩＴＩ，底板加腋均采用０．２　ｍ×　０．２　ｍ，主体全长　为２８．１　ｍ（以上尺寸均为框架桥正　

向尺寸）。框架桥横向正截面见图１。　框架桥的结构底板底高程２．５４　ｉｎ，基底压应力为　

１００　ｋＰａ。结构基底位于第③层黏土上，地基基本承载　力为１２０　ｋＰａ，满足基底压应力的要求　。　

３框架桥施工过程中对京沪高速铁路影响的理论分　析及采取的措施　

３．１　框架桥工作坑施工和框架桥顶进施工对京沪高　

速铁路影响的理论分析　框架桥施工过程中对京沪高速铁路路基的影响主　

要在于施工降水对既有建筑物及地面造成沉降。从土　的物理性质来看，地层中的土主要是由土颗粒、水和空　

气３部分组成　，当施工过程将地层中的水抽出，土中　的含水量减少，使浮力减少，等于增加了附加应力，使　土体固结压缩，就产生沉降。从桥位处的土层分布情