下穿頂進多股道鐵路線路加固施工技術(shù)

■張 學(xué) ■中鐵二十四局集團安徽工程有限公司，安徽 合肥 230041

1 工程概況

合肥市臨泉東路在合肥樞紐三十里鋪站新建四孔12.5米分離式框架下穿淮南線上下行線、新客線上下行線及三十里鋪站5、6道2股站線共6股道，并預(yù)留三條鐵路，交叉處對應(yīng)淮南線下行線里程K100+850、新客線下行線里程 K12+450，交叉角度均為 87.65°，全長57.66m，框架采用整體預(yù)制一次性頂進就位，框架設(shè)置兩道誘導(dǎo)縫，誘導(dǎo)縫設(shè)置在原設(shè)計現(xiàn)澆段與頂進段接縫處。頂程為71.8m。

2 便梁支點施工

2.1 支墩制作

本工程下穿鐵路框架頂進施工，為保證頂進時線路的絕對安全和列車正常運行，施工前必須對線路進行加固，條形基礎(chǔ)施工時便梁采用D16型施工便梁和D24型施工便梁同時施工，支墩為C20鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，便梁鋼枕采用4.0m型鋼枕，裝拆便梁、抬運小橫梁、抽穿鋼枕及便梁主梁縱移均在鐵路封鎖點內(nèi)完成。便梁架設(shè)采用低位架設(shè)。便梁架拆、抬運過程中不得將放置在鋼軌上，防止短路，造成紅光帶現(xiàn)場。

條形基礎(chǔ)施工順序:1#(1#條形基礎(chǔ)采用24m便梁)→2#→3#→4#→5#。便梁首次進場，采用汽車將小橫梁運至現(xiàn)場，人工搬運形式，縱梁采用軌道車吊裝，架設(shè)順序為新客上行線－6道站線－淮南上行線－新客下行線－淮南下行線－5道站線;而后施工后續(xù)條形基礎(chǔ)采用人工移小橫梁、軌道吊移縱梁的方法，移梁順序為6道站線－新客上行線－淮南上行線－淮南下行線－新客下行線－5道站線。便梁架拆、線路檢查、養(yǎng)護等需要進入線路施工時，必須在封鎖點內(nèi)進行，所有人員和機具均需從專用通道進出。

圖1 條形基礎(chǔ)施工順序圖

條形支墩施工時，首先在條形支墩兩側(cè)制作分離式臨時支墩，架設(shè)D16m或D24m便梁(同時在6股道上架設(shè)便梁，每道條形基礎(chǔ)基坑開挖時一次性拉通，條基挖土方向為由西側(cè)向東側(cè)開挖)，加固既有鐵路線路，便梁架設(shè)完成并經(jīng)檢查安全合格后，便梁下按1∶1放坡開挖2.5m左右，澆筑條形支墩鋼筋混凝土，待混凝土強度達到一定強度后，回填素砼至路基平，恢復(fù)路床道碴及線路。

2.1.1 臨時支墩制作

根據(jù)慢行及封鎖計劃安排，架設(shè)D16m或D24m便梁依次進行條形基礎(chǔ)的施工，便梁采用低位架設(shè)，支承于臨時支墩上。

(1)支撐便梁的臨時簡易支墩由下向上的布置為:2.5m長枕木橫向放置、2cm厚鋼板，支墩長度為2.5m，寬度1.4m。

(2)簡易支墩制作時，在放樣好的路肩位置，修挖路基土至所需深度，在枕木端外用鐵管或Φ25mm短鋼筋做靠擋，豎向采用膠合板做擋碴板，邊修邊挖敲擊板頂，至擋板達到基床。鐵管或Φ25mm鋼筋上部與枕木面平，上端采用絕緣措施的繩索進行穩(wěn)固，有效控制軌下道床穩(wěn)定。

2.1.2 條形支墩制作

(1)施工流程:①架設(shè)便梁，開挖溝槽，施工條形基礎(chǔ)→②條形基礎(chǔ)完成后，基坑采用C20混凝土回填密實→③倒用便梁，施工下一道條形基礎(chǔ)。條形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)尺寸:長度為5m，寬度為2.5m，高度為2m。

(2)鋼筋制作及綁扎:在駐站聯(lián)絡(luò)員與現(xiàn)場防護員確認無車的情況下，將按圖下料的鋼筋原材運至條形基礎(chǔ)基坑內(nèi)，在基坑內(nèi)綁扎鋼筋成型。

(3)模板安裝及加固:在駐站聯(lián)絡(luò)員與現(xiàn)場防護員確認無車的情況下，將預(yù)拼裝成型的模板分塊運至條形基礎(chǔ)基坑內(nèi)，并在現(xiàn)場防護員確認無車情況下安裝加固模板。砼澆筑前用模板制作30cm×30cm×80cm方盒，作為預(yù)留限位鋼軌樁的孔洞。

(4)混凝土澆筑:條形基礎(chǔ)采用地泵澆筑混凝土，采用從5道站線向6道站線方向澆筑混凝土(沿臨泉路東側(cè)向西側(cè)方向)，地泵鋪設(shè)于開挖成型的條形基礎(chǔ)基坑內(nèi)，施工時確保地泵泵管的穩(wěn)定，并加強防護。

3 線路加固施工

3.1 便梁調(diào)運及裝卸

本工程條形基礎(chǔ)制作共需架拆30孔次D16型或D24型施工便梁，頂進施工共需架拆24孔次D24型施工便梁(本工程共計下穿6股道，條形基礎(chǔ)施工時需架設(shè)16m便梁24孔次、架設(shè)24m便梁6孔次;框架頂進架設(shè)24m便梁24孔次)。

圖2 便梁架設(shè)示意圖

便梁采用軌道車牽引平板車進行運輸，采用轉(zhuǎn)向架裝便梁。便梁運輸車提前1天運至臨近施工區(qū)域車站－合肥北站(施工地點距離合肥北站8km，提前與相關(guān)單位聯(lián)系，提前安排車站存放便梁的區(qū)域)，次日線路封鎖時運至工地，由軌道車吊卸梁就位(整個吊裝過程要求在接觸網(wǎng)停電后施工，且吊臂不得觸碰接觸網(wǎng)，接觸網(wǎng)高度為6430mm)。軌道車加裝限位裝置，以防觸碰接觸網(wǎng)線，造成設(shè)備故障。

卸梁主要分2個步驟:便梁低高度起吊橫移至平板車邊緣、利用接觸網(wǎng)空隙抬高吊臂落梁就位。

(1)卸梁時首先利用接觸網(wǎng)空檔略抬吊臂，將捆綁好的鋼便梁略微起吊，此時接觸網(wǎng)至吊臂豎直距離約為1m。轉(zhuǎn)動吊臂，橫移至運梁車邊側(cè)(或利用油泵輔助側(cè)移)。

(2)再次調(diào)整吊臂的起吊位置(吊臂斜向外伸出，此時接觸網(wǎng)豎直面下的吊臂高度為軌面上6m左右)，利用接觸網(wǎng)空檔將該片梁起吊，落梁于預(yù)設(shè)好的便梁臨時支墩上。

裝梁過程與卸梁過程相反，捆梁完成后軌道吊將便梁吊起，調(diào)整吊臂位置，將便梁吊放在平板車上。

圖3 便梁吊裝示意圖

3.2 便梁施工

3.2.1 便梁安裝

條形基礎(chǔ)及頂進施工時，便梁均采用低位架設(shè)。施工前落實“三電”管線遷移保護措施，按規(guī)定放散線路應(yīng)力，線路應(yīng)力放散后方可開挖道床。制作支墩嚴禁超深扒挖道床，便梁在封鎖點內(nèi)利用軌道吊運送至施工地點，并進行卸、裝，便梁安裝采用人工安裝。搭設(shè)便梁支墩及架拆便梁過程中，必須有電務(wù)現(xiàn)場配合監(jiān)督。重點做好對路基兩側(cè)纜線的保護。施工前對作業(yè)人員進行安全教育，要求施工人員在穿小橫梁時養(yǎng)成在橫梁上方墊橡膠墊的習慣，防止穿拆梁時軌道電路短路，影響信號及行車。便梁架設(shè):拼裝小梁前應(yīng)進行大膠墊絕緣性能測試，杜絕不合格部分上道使用。在枕木匣內(nèi)穿橫梁時，由縱梁兩端向中心排列抽換，抽一根枕木，塞一根橫梁，塞入橫梁時需對準事先的橫梁定位線，橫梁穿設(shè)完畢后，軌道吊利用封鎖點一次將主梁吊卸就位，隨即進行便梁牛腿及聯(lián)結(jié)板、定位器的聯(lián)接。聯(lián)接時，應(yīng)先上一股然后上另一股，并要注意軌道電路，嚴防出現(xiàn)紅光帶。架設(shè)后立即進行線路幾何尺寸調(diào)整，確保行車安全。

便梁安裝封鎖要點之前40分鐘，所有人員、小型機具及設(shè)備、材料都準備到位。每個封鎖要點時長為120分鐘，每組施工便梁施工順序如下:

①組織20人(分兩組，兩端同時進行)進行扒除軌枕間道碴，直到能將37根橫梁順利的穿入為止。同時組織8人(分兩組，兩端同時進行)依次在既有兩根軌枕中間插入一根鋼橫梁(橫梁預(yù)留出兩片縱梁位置)，橫梁與鋼軌間采用橡膠軌底襯墊，防止造成信號電路短路，此工序計劃申請2個封鎖點，每個封鎖點120分鐘。

圖4 便梁安裝施工實物圖

②便梁支墩頂部放置一層枕木，采用軌道吊先后卸兩片縱梁就位，在吊裝過程中組織人員調(diào)整橫梁位置，與兩片縱梁上的連接孔對位，將橫梁端與縱梁連接，安裝牛腿及聯(lián)結(jié)板，全部橫梁與縱梁初步連接完成后，牛腿及聯(lián)結(jié)板上孔眼均應(yīng)上滿螺栓，彈簧墊圈不得漏裝，待全橋組裝齊全后將全部螺栓上緊。此步驟需90分鐘，安裝斜拉撐桿件，進行便梁穩(wěn)定性檢測，在設(shè)備管理單位的監(jiān)督下進行絕緣性能測試;此步計劃30分鐘，此工序計劃申請1個封鎖點，每個封鎖點120分鐘。

③除封鎖點，開通線路，線路慢行，限速45km/h。

圖5 便梁安裝完成后實物圖

架設(shè)D型鋼便梁施工安全關(guān)鍵程序控制表

3.2.2 便梁限位

在條形基礎(chǔ)及箱涵頂部預(yù)埋鋼軌樁，鋼軌樁與便梁之間采用鍥形短枕固定。

3.2.3 便梁使用

(1)要加強便梁橫向、縱向位移和支墩沉降觀測，作好記錄。

(2)在限速45km/h及其以下的施工地點工地防護員必須向列車顯示防護手信號。

(3)配有專業(yè)巡養(yǎng)班，及時擰緊各種螺栓，調(diào)整更換失效配件。

(4)加強便梁面及兩端各50米范圍內(nèi)線路的檢查養(yǎng)護，補足道碴，特別要加強線橋結(jié)合部分的線路養(yǎng)護，消滅吊空板，消滅Ⅱ級超限，防止晃車。

(5)主梁兩端配有千斤頂，發(fā)現(xiàn)下沉及時采用硬木板進行調(diào)整，填板層數(shù)不準超過兩層。

3.2.4 線路檢查及便梁養(yǎng)護制度

(1)線路限速45km/h，期間設(shè)防護員24h防護。

(2)便梁架設(shè)初始，每過一趟列車，均應(yīng)檢查線路的水平、方向和軌距，加強對線路和便梁的養(yǎng)護。線路偏差達到允許偏差值、便梁穩(wěn)定后，養(yǎng)護小組每天不少于2次對施工地段線路及便梁進行檢查和保養(yǎng)并做檢查和養(yǎng)護記錄，保證其良好狀態(tài)。線路檢查、養(yǎng)護工作在封鎖點內(nèi)進行，每天上道檢查不少于6次，具體封鎖時間由施工單位上報，納入路局月度施工計劃，最終以路局批復(fù)封鎖時間為準。

4 結(jié)論

通過對合肥市臨泉東路下穿立交橋在站內(nèi)多股道進行便梁加固施工，總結(jié)了下穿橋頂進多股道作業(yè)便梁加固作業(yè)的程序、封鎖時間控制、線路養(yǎng)護等一套參數(shù)，為以后施工提供數(shù)據(jù)。