川黔線改建南明河大橋設(shè)計及防護(hù)方案研究

陸 建 利

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610031)

川黔線改建南明河大橋設(shè)計及防護(hù)方案研究

陸 建 利

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610031)

以既有川黔線南明河中橋改建工程為背景，對線路方案選擇及橋梁方案選擇進(jìn)行了詳細(xì)研究，確定了具體的施工方案，并詳細(xì)介紹了施工防護(hù)及施工控制重難點(diǎn)，以減少新建橋梁對既有線的影響，從而確保既有線的運(yùn)營安全。

線路，方案，橋梁，防護(hù)

1 概述

貴陽站位于貴陽市中心區(qū)，為樞紐內(nèi)既有客運(yùn)站，西端銜接重慶(川黔)、昆明(貴昆)方向，東端銜接株洲(湘黔)、柳州(黔桂)方向。車站既有到發(fā)線7條，旅客站臺4座，旅客進(jìn)出站地道2處，郵政和行包地道各1處，旅客天橋1座，既有站房面積12 000 m2；株洲端設(shè)有后巢客車整備所、派駐客機(jī)折返段及客車存車場。貴廣正線于既有川黔線左側(cè)引入貴陽站，并于進(jìn)站前接上既有川黔、貴昆線，占用兩線線位，故需將既有川黔、貴昆線改建，將線位右移接車站股道引入車站。川黔線自改建起點(diǎn)引出后，沿既有川黔線前行，至川黔南明河中橋后開始右偏，逐漸拉開與既有川黔線間距，并新建南明河大橋跨南明河及城市道路，而后與貴廣正線并行至設(shè)計終點(diǎn)。

2 方案由來及現(xiàn)場情況

貴廣線自樞紐新建貴陽北站引出，跨貴遵公路、南明河后引入貴陽站，在車站重慶端接上既有川黔、貴昆正線，貫通客車外繞線后引出樞紐。在其右側(cè)還建川黔、貴昆正線。其中貴廣引入貴陽樞紐南明河雙線特大橋大里程端線位與既有川黔線南明河中橋干擾，需拆除既有川黔線南明河中橋后還建改橋。既有川黔線南明河中橋現(xiàn)狀：采用3×16 m+1×16 m跨π形梁布置，南明河中布置各有兩墩(西站方向橋墩緊鄰河堤，客站方向橋墩距離河堤約4 m，兩橋間線間距在西站方向約13 m，客站方向約16 m，既有橋墩臺均為漿砌片石，梁為16 m π梁)。橋墩臺基礎(chǔ)均為擴(kuò)大基礎(chǔ)，跨解放西路采用16 m跨梁通過，橋下限高5.5 m。既有川黔線、滬昆線南明河中橋跨南明河及解放西路見圖1，圖2。

3 線路方案選擇

方案一：組織車流繞行，利用貴陽西站增開客運(yùn)業(yè)務(wù)，辦理貴昆線客車作業(yè)。經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，該方案對貴陽西站改造投入大，站區(qū)配套不成熟，外部疏散條件差；同時經(jīng)成都局詳細(xì)研究，繞行列車需涵蓋部分成都局管段外列車，運(yùn)輸組織難度大，經(jīng)研究后予以放棄。方案二：在既有貴昆線外側(cè)增設(shè)施工便線，將既有川黔線撥接至既有貴昆線、既有貴昆線撥接至施工便線，保持兩條通道行車。該方案因貴陽站兩側(cè)城市建筑物密集，通道拓寬后新增拆遷量大，工程代價高。方案三：拆除既有川黔線南明河中橋，采用臨時道岔過渡至既有滬昆線上通過。因新建貴廣鐵路南明河特大橋右線線位與既有川黔線南明河橋頭線位重合，改建川黔線南明河橋方案為先停用既有川黔線南明河中橋(5-16 m)，利用貴陽站北端插入臨時道岔將川黔線過渡連接至滬昆線(原滬昆線)上，再與貴廣鐵路南明河特大橋32號～37號墩臺同步修建還建的川黔線南明河中橋。該方案存在的問題：2008年貴廣線初設(shè)批復(fù)至今，貴陽站客運(yùn)業(yè)務(wù)增長迅速，列車運(yùn)行圖經(jīng)過了多次優(yōu)化調(diào)整。根據(jù)成都鐵路局2012年列車運(yùn)行圖技術(shù)資料可知，2012年，滬昆線貴陽至六盤水區(qū)間開行旅客列車26對/d，川黔線貴陽至遵義區(qū)間開行旅客列車15對/d，由此可知，貴陽站重慶端到發(fā)列車總對數(shù)為41對/d。改建川黔線施工過渡中設(shè)置臨時渡線將川黔線過渡連接至滬昆線后，重慶端剩余貴昆單線一條進(jìn)路，削弱了重慶端咽喉能力。根據(jù)鐵路局提供的車站技術(shù)作業(yè)表分析測算可知，高峰小時滬昆線咽喉能力為2對(4列)/h，而實際需要能力為3對(6列)/h，故單通道條件下重慶端咽喉能力已無法滿足現(xiàn)階段客車密集到發(fā)的需要。方案四：結(jié)合現(xiàn)場工程實施的具體控制條件，在不影響既有川黔、貴昆正常運(yùn)營的條件下，調(diào)整改建川黔設(shè)計線位，將原需拆除后才能進(jìn)行重建的川黔線南明河中橋提前施作，建成后再行拆除既有川黔南明河橋，實施貴廣工程。該方案線路兩側(cè)均為鄰近既有線施工，安全防護(hù)要求高，施工難度大，但能滿足運(yùn)輸需求，且新建南明河中橋永臨結(jié)合，不產(chǎn)生廢棄工程，為本次設(shè)計采用方案。

4 橋梁方案選擇

根據(jù)線路方案比選結(jié)果，結(jié)合貴陽市城鄉(xiāng)規(guī)劃局要求(要求一跨跨越南明河大橋及預(yù)留解放西路擴(kuò)寬到30 m條件)，設(shè)計了兩個方案：1)1×24+1×5支墩+1×32+1×5支墩+(12+20+12)m連續(xù)鋼構(gòu)，其中24 m，32 m跨采用通橋(2005)2101T梁；2)1×24+1×40+(12+20+12)m連續(xù)鋼構(gòu)，其中24 m，40 m跨采用整孔箱梁，支架現(xiàn)澆。本橋由于位于既有川黔線及既有滬昆線之間，跨南明河及解放西路，為在施工改建川黔線南明河大橋?qū)扔袠蛄憾张_基礎(chǔ)產(chǎn)生較小影響，橋梁采用錯孔布置；根據(jù)貴陽市規(guī)劃局要求，跨南明河采取一跨跨越，解放西路要求預(yù)留擴(kuò)寬到30 m條件，凈空不小于5.5 m，梁部施工只能采用支架施工。經(jīng)比較，40 m簡支箱梁方案能更好的跨越南明河及兩側(cè)排污溝，施工時對既有排污溝無需改移，橋梁建成后不侵占既有人行通道，另外采用40 m箱梁較T梁支架施工，梁體整體性好，穩(wěn)定性高，施工中不存在梁體的橫向移動，施工難度降低，對既有線的威脅也相對較小，因此，本橋最終采用1×24+1×40+(12+20+12)m連續(xù)鋼構(gòu)方案(24 m，40 m為簡支箱梁)，見圖3。

5 與既有橋梁施工防護(hù)

為減少施工對既有兩座橋梁的影響，設(shè)計時采取了如下措施：1)為減小橋梁墩臺基礎(chǔ)開挖對既有線的影響，孔跨布置時采取錯孔布置措施，這樣使改建川黔線南明河大橋橋墩盡量與既有橋墩拉開距離。2)為避免沖擊鉆、挖孔樁放炮對既有結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生震動，本橋樁基礎(chǔ)采用水磨鉆施工。3)施工期間對既有兩座跨南明河中橋進(jìn)行監(jiān)測。4)對各墩臺施工時采取如下防護(hù)措施：a.0號臺防護(hù)措施及施工順序：臨時封閉線路，對運(yùn)營線路進(jìn)行加固處理，扣軌施工D16型施工便梁樁基礎(chǔ)，加固范圍為樁中心線左右兩側(cè)(大小里程側(cè))各3.125 m；兩邊同時開挖并施工D16型施工便梁的樁基礎(chǔ)。挖孔樁施工采用20 cm厚鋼筋混凝土全樁護(hù)壁，護(hù)壁分節(jié)長不大于1.0 m。樁基底要求進(jìn)入基巖至少1.5 m。樁混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，臨時封閉線路，拆除鋼軌束梁，架設(shè)D16型施工便梁。開通線路運(yùn)營，施工0號臺樁基礎(chǔ)，樁基施工完畢后施工0號臺挖豎井防護(hù)基坑(豎井防護(hù)要求分段施工，每段1 m)，澆筑鋼筋混凝土，待混凝土達(dá)到安全強(qiáng)度后開挖0號臺基坑。豎井施作過程中每兩層采用20槽鋼沿順橋向及橫橋向進(jìn)行支撐，槽鋼間距約2 m。對0號臺臺前刷方，使橋下凈空不小于1.5 m，刷方坡面采用M10漿砌片石(厚0.35 m)，下設(shè)10 cm厚碎石墊層防護(hù)；橋臺施工完畢后，臨時封鎖線路，移出施工便梁，對既有滬昆線路基與橋臺之間空隙部分采用M10漿砌片石回填封閉。b.1號墩采用廢舊鋼軌進(jìn)行防護(hù)。先施工P43舊鋼軌防護(hù)樁，再進(jìn)行樁基施工，最后開挖承臺基坑施工承臺。c.2號墩采用樁板墻進(jìn)行防護(hù)。先施工樁板墻防護(hù)，再進(jìn)行樁基施工，最后開挖承臺基坑施工承臺。d.4號，5號墩臺間采用樁板墻防護(hù)。先施工滬昆線側(cè)樁板墻防護(hù)，對橋下拉槽以滿足橋下凈空，然后進(jìn)行樁基施工，最后開挖承臺基坑施工承臺(承臺基坑開挖采用豎井防護(hù)，施工順序及要求同0號臺)；對既有滬昆線路基與橋臺之間空隙部分采用M10漿砌片石回填封閉。

6 施工控制重難點(diǎn)

1)本橋位于既有川黔線、客西線南明河中橋之間，且距既有客西線線間距5.5 m～7.5 m，距既有川黔線線間距5.6 m～9.3 m。既有兩座橋均為20世紀(jì)50年代修建，其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，施工工藝差，基礎(chǔ)開挖時極易影響既有橋墩臺的穩(wěn)定，施工前應(yīng)提前對既有橋進(jìn)行加固防護(hù)，施工過程中應(yīng)安排專人監(jiān)測。對既有橋的監(jiān)測是本橋的重點(diǎn)。2)梁部采用支架施工，支架搭設(shè)、地基處理及施工便橋必須滿足梁體及施工荷載的要求，施工過程中必須保證支架穩(wěn)定，否則將危及既有線行車安全。3)本橋施工緊鄰既有線，施工過程中材料、機(jī)具不得侵限，保證既有線的行車安全。

7 結(jié)語

本文從線路方案比選、橋梁方案比選、施工防護(hù)以及施工中的重難點(diǎn)做了詳細(xì)介紹，隨著我國鐵路的發(fā)展，在樞紐內(nèi)橋梁將越來越多，為新建橋梁如何保證既有線運(yùn)輸、如何減少新建橋梁對既有線的影響、如何確保既有線運(yùn)營的安全提供參考。

[1] 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司.改建川黔線南明河大橋變更設(shè)計圖[Z].成都：中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，2012.

Study on the design and protection scheme of Nanming river bridge transformation on Chuan-Qian railway line

LU Jian-li

(ChinaRailway2ndInstituteEngineeringGroupCo.,Ltd,Chengdu610031,China)

Taking Nanming river bridge transformation engineering on existing Chuan-Qian railway line as the background, the paper specifically studies the line scheme selection and bridge scheme selection, determines specific construction scheme, and introduces the construction protection and construction control points, with a view to reduce the impact of new bridge upon existing railway line and to ensure the safe operation of existing railway line.

line, scheme, bridge, protection

1009-6825(2014)11-0209-02

2014-02-09

陸建利(1980- )，男，工程師

U442.5

A