侯西線更換雙孔箱涵裂損蓋板工程方案設(shè)計(jì)

李 強(qiáng)

(大秦鐵路股份有限公司侯馬北工務(wù)段，山西侯馬 043000)

0 引言

侯馬北工務(wù)段管內(nèi)共有蓋板箱涵606座，其中主要正線南同蒲線、侯西線及侯月線蓋板箱涵計(jì)595座。在鐵路運(yùn)輸重載提速的要求下，始建于20世紀(jì)80年代初期的蓋板箱涵由于設(shè)計(jì)等級(jí)低，施工質(zhì)量差，而出現(xiàn)了蓋板酥裂掉塊、裂紋漏筋，甚至橫向斷裂的病害。常規(guī)更換箱涵蓋板是采用在涵內(nèi)搭設(shè)枕木排架，上鋪鋼軌，走行平板車作業(yè)平臺(tái)頂起運(yùn)送新舊蓋板。而對(duì)于本次更換雙孔箱涵蓋板，如采用常規(guī)作法，施工中搭拆枕木排架施工便道既投入極大的人力物力，又會(huì)延長(zhǎng)施工慢行點(diǎn)，影響行車組織。我們采用在涵內(nèi)用石碴、枕木搭設(shè)木枕軌道，軌道上架設(shè)整體滾動(dòng)滑車作業(yè)平臺(tái)頂起運(yùn)送新舊蓋板，滾動(dòng)滑車可整體吊裝轉(zhuǎn)移反復(fù)利用。

1 概況

1.1 設(shè)備概況

本次更換裂損箱涵蓋板的工程設(shè)備位于侯西線新降—?jiǎng)⒋彘g，為2-4.0 m蓋板箱涵，分東西兩孔，中心里程22 km+248 m，建于1985年，立交兼排洪。軌道類型為P60軌、Ⅲ型鋼筋混凝土枕，無縫線路，長(zhǎng)軌條編號(hào)為新降—?jiǎng)⒋彘g011號(hào)，軌條起止位置k21+403.83～k22+596，鎖定軌溫左股28℃、右股29℃。箱涵頂板由16塊100 cm×51 cm×450 cm的箱涵蓋板組成，下面是鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路，來往車輛較多。黃韓侯復(fù)線改造中，箱涵兩側(cè)3 m位置各增設(shè)1孔1-3.0m框構(gòu)涵。線路左側(cè)距離線路中心6m～7m處上方7 m有3條10 kV貫通線，線路右側(cè)距離線路中心16.5 m處上方7 m有一條通信電纜，右側(cè)箱涵蓋板邊跨上放置有通信光纜。

1.2 工程概況

根據(jù)太原鐵路局施工計(jì)劃安排，本次更換箱涵蓋板的施工是利用11月份侯西線施工天窗點(diǎn)進(jìn)行線路加固、拆除，慢行點(diǎn)內(nèi)更換箱涵蓋板。施工作業(yè)地段為:侯西線22 km+170 m～22 km+320 m。行車影響:施工期間，需要3個(gè)施工天窗點(diǎn)進(jìn)行鋸軌、吊裝、拆除D型梁縱梁，影響侯西線新降—?jiǎng)⒋彘g正線通車;其余施工項(xiàng)目在慢行45 km/h的條件下進(jìn)行。

2 施工方案

1)無縫應(yīng)力放散、線路鋸軌;2)利用“D16施工便梁”進(jìn)行線路加固;3)涵內(nèi)搭設(shè)P43軌枕木施工便道，頂鎬頂起、放置、運(yùn)送新舊箱涵蓋板;4)80 t吊車距離線路中心12 m處施工臺(tái)架上吊裝新舊箱涵蓋板。

3 施工方法

施工工序:應(yīng)力放散→線路加固(搭設(shè)施工便道，東孔)→扒除箱涵蓋板上石碴，東孔→吊裝更換箱涵蓋板，東孔→制作防水層，東孔(拆除施工便道，東孔)→回填箱涵蓋板上石碴，東孔(搭設(shè)施工便道，西孔)→扒除箱涵蓋板上石碴，西孔→吊裝更換箱涵蓋板，西孔→制作防水層，西孔(拆除施工便道，西孔)→回填箱涵蓋板上石碴，西孔→拆除線路加固→階梯提速。

3.1 應(yīng)力放散

利用應(yīng)力放散封鎖點(diǎn)，先將蓋板箱涵k22+248兩端k21+600 m～k22+500 m范圍內(nèi)的線路應(yīng)力放散;然后將距箱涵中心兩端各10 m處的無縫線路鋼軌鋸開，軌端鉆孔，上接頭夾板，用10.9級(jí)螺栓擰緊，施工結(jié)束后焊連，明年春天，接近設(shè)計(jì)鎖定軌溫時(shí)進(jìn)行全軌條應(yīng)力放散?，F(xiàn)場(chǎng)備8 m～10 m，P60軌1根，當(dāng)鋼軌鋸開后，鋸口不能順利聯(lián)接時(shí)備用。

無縫線路鋸軌、連接、應(yīng)力放散由線路車間組織實(shí)施。

3.2 線路加固

為保證慢行條件下抽換箱涵蓋板的行車安全，根據(jù)設(shè)計(jì)要求及施工經(jīng)驗(yàn)，線路加固采用1孔“D16施工便梁”。

3.2.1 D型梁選用

施工地段為單線直線地段，軌底至箱涵蓋板頂594 mm，根據(jù)《D型施工便梁使用說明書》中設(shè)置要求，選用直線單線地段高位布置，軌底到梁底449 mm，梁頂至軌面299 mm，便梁定位線至縱梁中線距離均為2 200 mm。

3.2.2 支撐梁支撐平臺(tái)

在既有蓋板箱涵兩側(cè)3 m位置，因黃韓侯復(fù)線改造新增設(shè)1-3.0 m框構(gòu)兩個(gè)，兩框構(gòu)邊墻外側(cè)相距14.5 m，為縱梁架設(shè)提供了支撐點(diǎn)，高低可用枕木垛、鋼板調(diào)整。

3.2.3 D型梁安裝

1)橫梁就位:抽換橫梁，在慢行45 km/h條件下進(jìn)行，橫梁間距0.67m，事先將軌枕方正，間距適當(dāng)調(diào)整，按“隔六抽一”規(guī)則抽換軌枕，采用定位角鋼定位橫梁，同時(shí)墊好橡膠墊，上好扣件。2)縱梁安裝:橫梁抽換完畢后，第一個(gè)封鎖點(diǎn)采用1臺(tái)80 t吊車吊裝(查閱80 t吊車參數(shù)表，采用工作半徑10.0 m、主臂長(zhǎng)度24 m時(shí)，吊裝能力為17.0 t，縱梁重約7.5 t)，將縱梁安放在兩側(cè)框構(gòu)支撐平臺(tái)上，安放后立即與橫梁連接，在封鎖點(diǎn)內(nèi)至少橫梁完成兩頭各2根，中間1根的連接，以保證列車通過時(shí)縱梁的安全穩(wěn)定性。慢行45 km/h條件下，繼續(xù)連接橫梁、安裝聯(lián)結(jié)板及牛腿。3)分孔扒除道碴，單孔蓋板箱涵工作面預(yù)留6.0 m工作面，安裝斜桿和所有聯(lián)結(jié)系統(tǒng)。

3.3 搭設(shè)施工便道、工作平臺(tái)

搭設(shè)施工便道分東西孔進(jìn)行，留一側(cè)涵孔不影響公路交通，不吊裝板時(shí)，保證涵下間斷性通車。

預(yù)先用200mm×220 mm×3 000 mm木枕及槽鋼制作成工作臺(tái)架(如圖1所示)。在涵孔25 m范圍內(nèi)用石碴找平路面作基礎(chǔ)，上鋪設(shè)木枕及P43軌施工便道，保證吊裝新舊蓋板時(shí)，起吊位置距離線路中心12.5 m(如圖2所示)。

圖1 施工便道及滑動(dòng)臺(tái)架

圖2 線路加固、施工便道施工立面示意圖

3.4 吊裝更換箱涵蓋板

3.4.1 更換箱涵蓋板

吊裝更換箱涵蓋板分東西孔進(jìn)行，每孔均從左側(cè)涵口逐塊將8塊舊箱涵蓋板全部取出后，從右側(cè)逐塊將8塊新蓋板運(yùn)到原位換入。

抽取舊箱涵蓋板時(shí)，在蓋板下的滾動(dòng)臺(tái)架上安裝4臺(tái)液壓矮形頂鎬，將既有舊蓋板頂起，用卷揚(yáng)機(jī)將滾動(dòng)臺(tái)架整體拉到施工便道頂端，再用吊車將舊箱涵蓋板吊走;換入新箱涵蓋板時(shí)，用吊車將蓋板放置到便道上的滾動(dòng)臺(tái)架上，運(yùn)到位后，用液壓矮形頂鎬將蓋板頂起，將蓋板落到邊墻上。

3.4.2 吊裝新舊蓋板

本次施工吊裝分東西兩孔，一側(cè)涵孔隨時(shí)保證橋下公路交通。

吊車分別放置在涵孔左右兩側(cè)，距離線路中心21.5 m，工作半徑均為9.5m，查80 t吊車參數(shù)表，當(dāng)工作半徑為9.5m、主臂長(zhǎng)度為18m時(shí)，吊裝能力為20.8 t，而箱涵蓋板重約6.5 t，均能滿足吊裝需求。

3.5 制作防水層

新箱涵蓋板更換完成后，用砂漿填塞蓋板縫，鋪設(shè)防水層。

3.6 拆除D型梁及恢復(fù)線路

1)拆除D型梁前先將道床搗固密實(shí)，使橫梁與道碴密實(shí)無縫隙。2)第三個(gè)封鎖點(diǎn)，用吊車拆除縱梁，在慢行45 km/h條件下，再依次抽換橫梁。抽換橫梁按“隔六抽一”規(guī)則，由兩端向中心排列抽換，抽一根橫梁，插入一根軌枕，回填道碴并搗固道床，同時(shí)調(diào)整軌枕間距。

3.7 拆除涵內(nèi)施工便道及枕木排架

在上述施工完成后，按要求拆除涵內(nèi)施工便道及枕木排架，拆除時(shí)一定要注意采取安全措施。

4 施工質(zhì)量要求

1)開工前，嚴(yán)格按照《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》《鐵路線路維修規(guī)則》的技術(shù)規(guī)范要求做好施工方案設(shè)計(jì)及技術(shù)交底工作。2)施工中，嚴(yán)把各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量關(guān)，現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人對(duì)每項(xiàng)工作內(nèi)容進(jìn)行確認(rèn)驗(yàn)收，達(dá)不到質(zhì)量要求，不得進(jìn)行下道工序。3)D型梁兩端支撐設(shè)施緊固，縱橫梁各部連接牢靠，接頭螺栓無松動(dòng)無損壞。4)新更換到位的箱涵蓋板，位置與原箱涵蓋板位置一致，縫隙用砂漿填塞密實(shí)。5)防水層鋪設(shè)與箱涵蓋板頂密貼，防水材料接縫處要粘貼結(jié)實(shí)，防水層伸出東西邊墻各1 m，碾壓密貼。6)搭設(shè)的枕木排架連接牢固，施工中定人定期檢查。7)鋪設(shè)的道碴軌枕線路，要經(jīng)線路車間驗(yàn)收合格后，方可開通使用。開通后的慢行時(shí)間內(nèi)，加強(qiáng)線路的整修養(yǎng)護(hù)。8)施工時(shí)對(duì)蓋板箱上通信電纜用槽鋼對(duì)扣的方式進(jìn)行有效防護(hù)，確保鐵路通訊暢通。

5 結(jié)語

通過本次施工的方案設(shè)計(jì)及實(shí)施，既減少了對(duì)運(yùn)輸行車組織的影響，又可以快捷安全的搭拆施工便道及作業(yè)平臺(tái)，為今后進(jìn)行鐵路運(yùn)營(yíng)線上更換箱涵裂損蓋板的同類施工提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。