寶成線109隧道搶險(xiǎn)救災(zāi)工程施工鋪架便線設(shè)計(jì)

王明強(qiáng)

寶成線109隧道搶險(xiǎn)改線工程全長(zhǎng)2.09 km，線路出徽縣車站后，以“兩橋一隧”方案取直，繞避既有線沿嘉陵江形成的“C”形大彎，使寶成鐵路縮短了近500 m，有效改善了該地區(qū)寶成鐵路的運(yùn)輸條件，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)工作的順利進(jìn)行。改線工程設(shè)置6-32 m的談家莊大橋及5-32 m的高家坪大橋兩跨嘉陵江，以873 m的新109號(hào)隧道穿地質(zhì)圍巖條件較好的張口崖。受場(chǎng)地條件及施工工期限制，本次改線工程中的11孔梁將采用成品梁機(jī)械鋪架(見圖1)。

1 鋪架方案研究

改線線路自徽縣出站500 m處位于談家莊古滑坡上既有曲線上引出，設(shè)橋跨嘉陵江，以隧道穿過(guò)張口崖，再設(shè)橋跨嘉陵江—高家坪滑坡，在滑坡前緣以路基工程通過(guò)，為了保證線路安全，對(duì)該滑坡用抗滑樁進(jìn)行整治，再以半徑R=500 m曲線接入既有線。根據(jù)工程設(shè)置情況，結(jié)合地形條件及成品梁來(lái)源，分別對(duì)寶雞端、成都端鋪架方案可行性進(jìn)行分析研究。

1.1 寶雞端鋪架方案

成品梁由寶雞制梁廠供梁，在徽縣車站設(shè)存梁場(chǎng)，鋪架工作自徽縣車站開始，按正常鋪架工序自談家莊大橋向高家坪大橋方向鋪架。在談家莊滑坡前緣修建施工便線引入徽縣站，保證既有線列車運(yùn)營(yíng)。

該鋪架方案成品梁需由寶雞方向供梁，因西鐵局對(duì)寶成線寶雞—秦嶺東段限制擴(kuò)初貨物列車運(yùn)營(yíng)，且本段既有曲線半徑小，病害多，運(yùn)梁安全性差，故成品梁運(yùn)輸條件不可行。在談家莊古滑坡前緣修建施工便線通過(guò)既有線列車方案，因施工便線會(huì)破壞談家莊古滑坡原有的擋護(hù)及排水等整治工程，可能引起古滑坡復(fù)活，工程很難實(shí)施，故寶雞端鋪架方案可行性較差。

1.2 成都端鋪架方案

成品梁通過(guò)陽(yáng)安線或?qū)毘设F路由陽(yáng)平關(guān)供梁，通過(guò)寶成線運(yùn)輸至虞關(guān)車站存梁，在既有高家坪隧道進(jìn)口設(shè)K151線路所，封閉區(qū)間，采用便線架梁。

該鋪架方案成品梁運(yùn)輸條件較好，對(duì)陽(yáng)平關(guān)—虞關(guān)間的300 m曲線半徑可采用限速(15 km/h)運(yùn)營(yíng)解決。因改線工程在南端位于高家坪滑坡上，設(shè)計(jì)中已采用了抗滑樁加固措施，故在該段進(jìn)行便線設(shè)計(jì)并實(shí)施架梁安全性較好。

經(jīng)上述分析，采用成都端鋪架方案較好。

2 鋪架便線設(shè)計(jì)

既有109隧道南口段，改建線路以中心最大挖深7.0 m的挖方形式通過(guò)高家坪滑坡前緣，滑坡前緣挖方造成減載，不同程度的切斷了抗滑段與主滑段的聯(lián)系，使滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，容易引起復(fù)活，本次滑坡前緣及中前部設(shè)置兩排抗滑樁進(jìn)行抗滑整治。本次南口鋪架方案就是在完成大部分抗滑樁施工后，監(jiān)測(cè)確定滑坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行鋪架方案設(shè)計(jì)。

根據(jù)本段地形條件，結(jié)合JQ130架橋機(jī)運(yùn)輸條件及架梁作業(yè)程序，在高家坪滑坡第二排抗滑樁施工中進(jìn)行鋪架便線施工，完成鋪架作業(yè)。

2.1 鋪架便線方案設(shè)計(jì)

根據(jù)《架規(guī)》要求，組立倒裝龍門架的位置宜在鋪架便線一般坡度應(yīng)不大于10‰的直線線路上或半徑不小于1 000 m的曲線線路上，不得已在半徑較小的曲線線路上組立時(shí)，應(yīng)將線路撥直50 m。因本段場(chǎng)地狹小，能設(shè)置的便線最大長(zhǎng)度僅有230 m，剛能滿足架橋機(jī)及運(yùn)梁平板車車長(zhǎng)，卻沒有作業(yè)空間。需考慮轉(zhuǎn)線拆解平板車，空出作業(yè)空間，使架橋機(jī)正常作業(yè)。據(jù)此研究出如下方案:

鋪架便線在寶成線徽縣—虞關(guān)區(qū)間K151+640處出岔，在線路左側(cè)往徽縣方向鋪設(shè)1條便線、1條安全線和1條存車線，設(shè)輔助所，信號(hào)設(shè)備納入徽縣車站聯(lián)鎖(見圖2)。

該方案倒裝龍門架設(shè)在存車線上，安全線用來(lái)調(diào)車及存放運(yùn)梁平板車，便線為1號(hào)，2號(hào)車作業(yè)線。

2.2 鋪架便線平縱斷面及工程情況

鋪架便線自高家坪嘉陵江大橋成都臺(tái)臺(tái)尾引出，設(shè) R=350 m曲線，并行新109隧道改線方案以9號(hào)道岔接入既有線。便線縱斷面共設(shè)3個(gè)坡段，分別為176.02 m 14.8‰和 39.96 m 3.0‰以及道岔區(qū)順接既有正線坡度段。便線共設(shè)3組9號(hào)道岔，安全線1條，有效長(zhǎng)50 m，存車線1條，有效長(zhǎng)60 m。便線B2號(hào)及B3號(hào)道岔納入徽縣車站聯(lián)鎖，B1號(hào)為手動(dòng)道岔。

3 JQ130架橋機(jī)架梁作業(yè)

對(duì)橋頭線路進(jìn)行壓道加固并接好短軌，架橋機(jī)一、二號(hào)車自行到橋頭，機(jī)車推送橋梁車列及倒裝龍門架到施工現(xiàn)場(chǎng)，組立倒裝龍門架在存車線上，二號(hào)車回轉(zhuǎn)倒裝梁片。一號(hào)車對(duì)位，立好0號(hào)柱，二號(hào)車運(yùn)送梁片與一號(hào)車對(duì)好位后，由一號(hào)車完成拖梁、捆梁、吊梁、出梁、橫向移梁及對(duì)位安支座等過(guò)程。兩片梁就位后由一號(hào)車發(fā)電(或另備發(fā)電機(jī)發(fā)電)完成橋梁橫隔板焊接作業(yè)。質(zhì)量檢查合格后再架設(shè)下一孔橋梁并完成收尾作業(yè)。

由于場(chǎng)地狹小，第一次只能運(yùn)送一片梁，二號(hào)車需來(lái)回接送梁片，才能保證一號(hào)車有作業(yè)空間托梁、捆梁、吊梁、出梁。

鋪架便線設(shè)計(jì)時(shí)，為有效保證既有線救災(zāi)專列的運(yùn)營(yíng)安全，在既有正線插入道岔形成臨時(shí)線路所，架梁時(shí)封閉區(qū)間。架梁作業(yè)由高家坪大橋向談家莊大橋方向進(jìn)行。

4 鋪架便線設(shè)計(jì)體會(huì)

寶成線109隧道搶險(xiǎn)救災(zāi)工程鋪架便線設(shè)計(jì)是在極其復(fù)雜的場(chǎng)地地形條件下，充分考慮架橋機(jī)的作業(yè)程序，結(jié)合施工區(qū)間封閉方案完成的一項(xiàng)特殊設(shè)計(jì)。便線方案利用架橋機(jī)的二號(hào)車轉(zhuǎn)線取送梁方案，有效解決了便線長(zhǎng)度不足，作業(yè)空間不夠的困難。通過(guò)設(shè)K151臨時(shí)線路所，封閉線路區(qū)間，保證既有線行車安全，并能使架橋機(jī)更加靈活的作業(yè)。

在復(fù)雜山區(qū)地形條件下，改建既有線時(shí)，場(chǎng)地條件較差，既有線運(yùn)營(yíng)安全無(wú)法保障時(shí)，可考慮采用鋪架便線架梁施工。

本次便線設(shè)計(jì)縱坡及平面條件均超出《架規(guī)》要求，采用架橋機(jī)限速及加強(qiáng)安全防護(hù)等方法，可使鋪架工作順利進(jìn)行。

改建鐵路復(fù)雜地形進(jìn)行施工便線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合新線設(shè)計(jì)、施工及既有線運(yùn)營(yíng)統(tǒng)籌考慮，并加強(qiáng)安全保護(hù)措施。