京九線下行茨園特大橋線梁偏心整治探討

楊旭東 上海鐵路局工務(wù)處

京九線下行茨園特大橋線梁偏心整治探討

楊旭東 上海鐵路局工務(wù)處

針對京九線下行茨園特大橋線梁偏心超限問題，提出采用撥道方法進(jìn)行整治，對兩條曲線分別提出了兩種設(shè)計方案，經(jīng)過比選得到最優(yōu)方案。此外，還從導(dǎo)致線梁偏心超限的原因出發(fā)，介紹了線橋養(yǎng)護(hù)維修注意事項，提出建立線橋養(yǎng)護(hù)維修協(xié)調(diào)機(jī)制，從而有效減少線梁偏心超限問題。

茨園特大橋；線梁偏心；撥道整治；

1 工程概況

京九線下行茨園特大橋為單線鐵路橋，位于阜陽至穎南區(qū)間，中心里程為K850+144。該橋全長1 732.5 m，由104孔跨度16 m圬工梁組成，其第104孔梁一端架于相鄰的穎河特大橋59號墩上。其中第34孔上跨阜淮線，采用16 m先張預(yù)應(yīng)力混凝土低高度梁，第65-69孔為道岔梁，采用16 m預(yù)應(yīng)力混凝土梁，其余均采用16 m部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁，所有梁跨均采用平板橡膠支座。橋上平面線型為兩條反向曲線（見圖1），第1-45孔梁位于R=800 m的右偏曲線上（下稱曲線一，限速110km/h），第46至69孔位于直線上，第70-104孔位于R=600 m的左偏曲線上（下稱曲線二，限速95 km/h）。橋上為跨區(qū)間無縫線路，接觸網(wǎng)支柱均在線路左側(cè)，且位于橋上欄桿外側(cè)。

圖1 茨園特大橋既有平面情況

線梁偏心是指橋上線路中線與梁跨設(shè)計中線的偏差，根據(jù)《鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》第3.1.2條規(guī)定，行車速度小于120 km/h的圬工梁線梁偏心不應(yīng)大于70 mm。茨園特大橋自2011年以來，線梁偏心日趨嚴(yán)重，其線梁偏心超過圬工梁允許值70 mm的梁共計63孔，占全部梁跨總數(shù)的60.6%，曲線一范圍內(nèi)線梁偏心最大為右偏154 mm，曲線二范圍內(nèi)線梁偏心最大為左偏180 mm，全橋范圍內(nèi)最大線梁偏心為允許值的2.57倍。因此，亟需對茨園特大橋線梁偏心進(jìn)行調(diào)整，現(xiàn)就茨園特大橋線梁偏心整治方案、線橋日常養(yǎng)修等問題進(jìn)行探討。

2 方案設(shè)計與實施

茨園特大橋線梁偏心超限的梁多達(dá)63孔，若采用移梁整治線梁偏心工程較大，且對行車干擾較大，加之線梁偏心超限的梁都處于兩條曲線的圓曲線部分，因此應(yīng)首選撥道的方法解決該橋線梁偏心的問題。采用撥道，即重新設(shè)計橋上曲線要素、計算撥道量，根據(jù)撥道量、撥道后線梁偏心是否超限等確定整治方案。茨園特大橋孔跨多，橋上線路曲線半徑小、曲線長、接觸網(wǎng)支柱等客觀因素都將影響線梁偏心問題的整治，因此方案設(shè)計時按"最大限度改善線梁偏心，兼顧線路撥道量不宜過大"的原則進(jìn)行。

2.1 方案設(shè)計

采用坐標(biāo)法進(jìn)行既有曲線擬合設(shè)計。現(xiàn)場的道岔、接觸網(wǎng)等設(shè)備控制了曲線的偏角值，在曲線偏角固定的情況下，分別對兩條曲線進(jìn)行兩種方案設(shè)計。方案一基于該橋線梁偏心均是線路中心偏向曲線下股的情況，采用減小曲線半徑同時增加緩和曲線長度的方法進(jìn)行擬合設(shè)計；方案二則采用既有的緩和曲線長度，調(diào)整曲線半徑的方法進(jìn)行擬合設(shè)計。各方案的曲線要素見表1，各方案的比選指標(biāo)見圖2、圖3。

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表1 各方案曲線要素

圖2 曲線一的方案比選指標(biāo)

圖3 曲線二的方案比選指標(biāo)

由圖2可見，曲線一的方案二撥道后影響接觸網(wǎng)支柱數(shù)較方案一多1根；撥道量大于150 mm的地段較方案一長50 m；最大撥道量較方案一小6 mm；撥道量絕對值之和較方案一長1.057 m；撥道后線路偏心超限孔數(shù)較方案一少5孔，僅為1孔。在其他指標(biāo)無太大差別的情況下，優(yōu)選最大程度改善線路偏心超限問題的方案，即方案二為最優(yōu)方案。同理，由圖3可知曲線二的方案一為最優(yōu)方案。

經(jīng)過比選確定，曲線一采用偏角78°20′20″，半徑800.37 m，緩和曲線長150 m的設(shè)計方案；曲線二采用偏角49°33′17″，半徑598.75 m，緩和曲線長110 m的設(shè)計方案。該方案曲線一最大撥道量275 mm，撥道量大于150 mm的計約290 m，撥道后線梁偏心超限僅1孔，撥道后接觸網(wǎng)支柱內(nèi)側(cè)距線路中心距離小于3.1 m的共計7根；曲線二最大撥道量154 mm，撥道后線梁偏心超限僅有1孔，撥道后接觸網(wǎng)支柱內(nèi)側(cè)距線路中心距離全部大于3.1 m。撥道后影響接觸網(wǎng)支柱詳情見表2。

表2 撥道后影響接觸網(wǎng)支柱詳表

2.2 方案實施

設(shè)計方案能最大改善茨園特大橋線梁偏心問題，但是曲線一范圍內(nèi)有7根接觸網(wǎng)支柱需向路肩一側(cè)外移，接觸網(wǎng)受影響范圍約400 m。在工務(wù)段與其他相關(guān)設(shè)備管理單位協(xié)調(diào)后，因移動接觸網(wǎng)支柱牽涉的設(shè)備較多，需要調(diào)整的接觸網(wǎng)范圍較大，施工周期較長等因素，曲線一暫時維持現(xiàn)狀并加強(qiáng)對范圍內(nèi)線梁偏心的監(jiān)控，建議相關(guān)部門積極配合、盡快組織實施設(shè)計方案。曲線二按設(shè)計方案撥道調(diào)整線梁偏心值。

2015年10月19日，上海工務(wù)大修段、上海大機(jī)運(yùn)用檢修段配合阜陽工務(wù)段采用兩次撥道法對曲線二進(jìn)行撥道。大機(jī)撥道后線梁偏心問題得到有效解決，線路線形平順。線路符合作業(yè)驗收管理值，即水平、高低、軌向、三角坑偏差均小于4 mm；曲線頭無反彎、無鵝頭。

3 養(yǎng)修注意事項

橋上線梁偏心是評定橋梁技術(shù)狀態(tài)的一項重要指標(biāo)，線梁偏心會造成每孔橋的兩片梁受力不均，對梁體的安全承載構(gòu)成嚴(yán)重威脅。有效控制橋上線梁偏心，是線橋養(yǎng)護(hù)維修的重要任務(wù)。因此，提出以下養(yǎng)修注意事項。

（1）加強(qiáng)對橋上線梁偏心的監(jiān)控。橋梁工區(qū)每季度應(yīng)對線梁偏心檢測1次，保持對橋上線梁偏心動態(tài)的控制，確保橋梁設(shè)備安全。一旦發(fā)現(xiàn)有線梁偏心超限，要及時通知線路工區(qū)，防止線路工區(qū)只向一個方向撥道，加重線梁偏心病害。

（2）線路養(yǎng)修時兼顧線梁偏心。實施大修清篩、大列換枕、大機(jī)搗固等項目及線路工區(qū)整治曲線病害時，在保證曲線圓順的同時要嚴(yán)格控制線梁偏心值，不能哪里不圓順就撥哪里，應(yīng)該在全曲線范圍使用流水撥道法撥道，以減少線梁偏心病害的發(fā)生。

（3）建立線橋養(yǎng)護(hù)維修協(xié)調(diào)機(jī)制。線路和橋梁分屬兩個維修系統(tǒng)，線路養(yǎng)護(hù)維修比較頻繁，與橋梁維修不能同步進(jìn)行。在對橋上線路進(jìn)行日常維修和養(yǎng)護(hù)時，線路工區(qū)要與橋梁工區(qū)互相配合，發(fā)現(xiàn)有線梁偏心超限時應(yīng)做到“三共同”：共同到現(xiàn)場檢測線梁偏心值，準(zhǔn)確掌握每一孔梁、每一個點(diǎn)號的實際偏心值；共同研究整治方案，根據(jù)線梁偏心的允許值，計算出每個點(diǎn)號的實際撥道量；共同組織施工作業(yè)，最大程度地改善線梁偏心問題。

4 結(jié)束語

（1）茨園特大橋曲線一受接觸網(wǎng)支柱內(nèi)側(cè)距線路中心距離的控制，暫時維持現(xiàn)狀。曲線二按照設(shè)計方案進(jìn)行大機(jī)撥道后，整條曲線狀態(tài)良好，使全曲線范圍內(nèi)橋上原有線梁偏心問題得到最大改善。

（2）建議及時安排工務(wù)、供電設(shè)備聯(lián)合整治項目，按設(shè)計方案對曲線一范圍內(nèi)線梁偏心問題進(jìn)行整治，徹底解決茨園特大橋線梁偏心問題。

（3）在曲線一未進(jìn)行線梁偏心整治前，要求工務(wù)段進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)控該曲線范圍內(nèi)橋上線梁偏心值，確保大橋結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定及列車運(yùn)行安全。遇大件運(yùn)輸通過該橋時，應(yīng)嚴(yán)格控制大件重量，必要時采取臨時加固等其他措施。

[1]劉永孝,劉學(xué)毅,楊俊斌,代豐.計算既有鐵路曲線坐標(biāo)法撥距的一種新方法[J].西南交通大學(xué)學(xué)報,2013,48(5):825-829.

[2]劉功奎.線橋配合 整治線梁偏心[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2003(2):27-28.

責(zé)任編輯：宋 飛

來稿時間：2016-11-10