淺談鐵路營業(yè)線大跨箱橋線路組合加固技術(shù)應(yīng)用

摘 要：在保證鐵路營業(yè)線運(yùn)行安全的前提下，在大跨徑箱橋部分線路位于正線、部分線路位于站線岔區(qū)，頂進(jìn)中采用D型便梁及橫抬梁對線路進(jìn)行組合加固，使工程能夠節(jié)約投資、降低成本、確保行車安全、縮短工期。文章介紹了人工挖孔樁、便梁在線路限速45km/h、400*400H型鋼在線路限速15km/h條件下的線路加固應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鐵路營業(yè)線運(yùn)行安全；人工挖孔樁；便梁加固；H型鋼加固

隨著鐵路運(yùn)行圖的逐年調(diào)整，行車密度已趨于飽和，安全、正點(diǎn)運(yùn)行越來越顯得尤為重要。為能夠?qū)崿F(xiàn)列車安全、正點(diǎn)運(yùn)行，目前鐵路營業(yè)線正線最低限速45km/h，站線限速較低，為15km/h。本工程站線位于岔區(qū)，為使?fàn)I業(yè)線行車確保安全，同時能夠節(jié)約投資、降低成本、縮短工期，本工程使用便梁對正線進(jìn)行加固、縱橫抬梁對岔區(qū)站線進(jìn)行加固。在確保鐵路營業(yè)線運(yùn)行安全的前提下，本文將結(jié)合工程實例對線路組合加固進(jìn)行論述。

1 工程概況

1.1 設(shè)計概況

本工程為濟(jì)南市劉長山路西延線下穿京滬鐵路立交工程。既有橋為2-6.0m鋼筋砼框架橋，2孔既有框架橋位于新建橋位北側(cè)。

濟(jì)南市劉長山路拓寬，對既有2孔框架橋進(jìn)行拆除，新建10.5+15.0+15.0+10.5m 4孔框架橋，框架橋與線路斜交角為40，箱橋之間的縫隙均為10cm，其他尺寸見圖1（圖中尺寸單位均以m計）。

橋上有到發(fā)線、京滬上行線、水白上行線、京滬下行線、水白下行線、到發(fā)線、機(jī)待線7股線路。線路均為直線。橋上有兩組道岔。

1.2 水文地質(zhì)

橋址范圍內(nèi)宏觀地貌單元屬山前傾斜平原中下部，地形較平坦，橋址附近地面高程23.63-24.01m，基底置于亞黏土層上，地基允許承載力[σ]=110Kpa。各層巖土的物理力學(xué)指標(biāo)及巖土施工工程分級見表1。

2 線路加固方案

2.1 縱橫抬梁加固方式

2股到發(fā)線、1股機(jī)待線線路限速15km/h，其中1股到發(fā)線、1股機(jī)待線位于岔區(qū)，連同另一股到發(fā)線均采用縱橫抬梁對線路進(jìn)行加固。

框架橋頂進(jìn)時兩側(cè)到發(fā)線、機(jī)待線在箱橋兩側(cè)采用12.5m 9扣扣軌梁、橋頂上采用12.5m 5扣扣軌梁、6.25m 5扣扣軌梁等形式對線路進(jìn)行加固；橫抬梁采用長18m、間距0.5m 400×400H型鋼。

2.2 便梁加固方式

京滬上行線、水白上行線、京滬下行線、水白下行線4股線路采用D24m、D12m 2種便梁對線路進(jìn)行加固，便梁支點(diǎn)采用挖孔樁。挖孔樁平面布置見圖2（圖中尺寸單位均以cm計），樁直徑為Φ2.0m、長23.5m。

線路重量按1t/m計算，未考慮列車沖擊時的均布荷載：q1=22/1.5+1=15.67t/m；列車限速45km/h，沖擊系數(shù)：1+μ=1+2*6/（30+0.5）=1.40?？紤]列車沖擊時的均布荷載：q2=1.40*15.67=21.94t/m。

路基開挖深度按10.0m計。因墻背直立光滑、土體表面水平，α、β、δ均取值為00。

線路加固見圖2。

2.3 挖孔樁檢算：按樁為懸臂頂部無拉結(jié)進(jìn)行檢算

2.3.1 樁深檢算

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002的要求，通過計算，樁需入土深度為12.5m，挖孔樁挖深為10.0+12.5m=22.5m，滿足抗傾覆及承載力要求，施工時按23.5m開挖。

2.3.2 挖孔樁截面計算

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002的要求，通過計算，挖孔樁直徑采用Φ2000mm，砼采用C30；鋼筋選用HRB335Φ22鋼筋，根數(shù)為48根；滿足抗傾覆及承載力要求。

2.3.3 挖孔樁護(hù)臂厚度計算

通過計算，挖孔樁護(hù)壁厚度為6.8cm，根據(jù)施工經(jīng)驗，一般護(hù)臂厚度最小為8cm，但因有火車動載，為確保施工安全，取20cm。

2.4 H型鋼縱、橫抬梁檢算

路基開挖深度為10m，每次頂程為2m，所以最大跨度按12.0m進(jìn)行控制，按0.5m間距放置1根40H（400*400）型鋼所組成的橫抬梁進(jìn)行檢算。

單層H型鋼橫抬梁主要受撓度控制。假設(shè)H型鋼橫抬梁在整個頂進(jìn)過程中承受全部的軌道和列車荷載，橫抬梁在頂進(jìn)中的最大跨度按12.0m控制，最不利的情況為2股線路同時承受列車荷載，經(jīng)分析計算當(dāng)箱體向前頂進(jìn)到到發(fā)線、機(jī)待線路基中心線時，此時橫抬梁所產(chǎn)生的撓度最大。

利用圖乘法檢算，按0.5m間距布置滿足撓度要求。

3 箱橋頂進(jìn)施工

3.1 頂進(jìn)順序

（1）上海方邊孔、北京方中孔→（2）上海方中孔、北京方邊孔。

3.2 線路加固及頂進(jìn)

3.2.1 防聯(lián)電及防滑

扣軌梁與軌枕間用Φ22U型螺栓每隔2根軌枕聯(lián)結(jié)一道。H型鋼橫抬梁與扣軌梁之間須墊木板，用來防止兩者之間產(chǎn)生滑移及聯(lián)電，并調(diào)整兩者之間空隙。

3.2.2 施工步驟

（1）到發(fā)線及站線

利用封鎖點(diǎn)，扣軌梁逐股拉入線路；扣軌梁拉入完畢，穿入橫抬梁。施工時列車限速15km/h。

（2）4股正線

a.用4孔便梁對4股正線路進(jìn)行防護(hù)，同時開挖2排挖孔樁，施工時列車限速45km/h；

b.人工進(jìn)行挖孔樁施工；

c.挖孔樁施工完畢，利用封鎖點(diǎn)，對4孔便梁進(jìn)行縱移對線路進(jìn)行加固；用D12m便梁對線路進(jìn)行加固；

d.頂進(jìn)上海方邊孔、北京方中孔，直至箱橋就位；

e.縱移便梁，頂進(jìn)上海方中孔、北京方邊孔，直至箱橋就位；

f.利用慢行點(diǎn)，拉出H型鋼橫抬梁；

g.利用封鎖點(diǎn)，拉出便梁及扣軌梁；

h.線路恢復(fù)常速。

3.2.3 安全措施

（1）箱體頂進(jìn)前應(yīng)具備的條件

a.箱體鋼筋混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%并安裝鋼刃腳；

b.施工慢行計劃已批準(zhǔn)；

c.無縫線路已完成應(yīng)力放散；

d.線路加固完畢；地下電纜改移完畢；后背檢查完畢和頂進(jìn)設(shè)備安裝調(diào)試完畢。

（2）箱橋頂進(jìn)中的監(jiān)控內(nèi)容

a.加強(qiáng)對線路設(shè)備的監(jiān)控；

b.加強(qiáng)對箱橋方向、標(biāo)高的監(jiān)控；

c.加強(qiáng)對頂進(jìn)設(shè)備的監(jiān)控；

d.加強(qiáng)對后背梁的監(jiān)控。

（3）頂進(jìn)作業(yè)時前方開挖面坡度控制在1∶0.5左右，以防路基坍塌傷人；側(cè)壁直立開挖，使箱身緊靠開挖面，側(cè)壁和基底均不得超挖，保持吃土頂進(jìn)。

（4）每頂進(jìn)一次測量一次橋身的中線方向及標(biāo)高，并作好記錄，若框架出現(xiàn)中心偏移或標(biāo)高（抬）扎頭的趨勢時，及時采取有利措施進(jìn)行糾正，確保框架頂進(jìn)精確就位。

（5）對線路進(jìn)行24h巡守、養(yǎng)護(hù)，在營業(yè)線上作業(yè)，嚴(yán)禁使用齒條式起道機(jī)。在頂進(jìn)過程中，每頂進(jìn)一次或每次列車通過前、中、后，對線路進(jìn)行觀察、檢修，確保線路軌向順直，軌面水平。

（6）在軌道電路的線路上作業(yè)時，線路養(yǎng)護(hù)機(jī)具（如搗固機(jī)、搗固架等），萬能道尺和各種輕型車輛的車輪應(yīng)有絕緣裝置，撬棍、起道機(jī)、撥道器及單軌車手柄等應(yīng)有絕緣套管。

4 結(jié)束語

通過對濟(jì)南市劉長山路西延線下穿京滬鐵路立交工程線路加固情況來看，本方法對營業(yè)線行車安全是可靠的——工程已順利實施；節(jié)約工程投資、降低工程成本；縮短工程工期——采用挖孔樁施工，整個挖孔樁工期不到30天。采用挖孔樁、縱橫抬梁對大跨徑頂進(jìn)箱橋的營業(yè)線加固，收到了良好的效果，在以后類似工程施工中能起到一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

[1]TB10002.1-99.鐵路橋橋設(shè)計基本規(guī)范[S].

[2]TB10203-2002.鐵路橋橋施工規(guī)范[S].

[3]TB10203-2002.鐵路軌道施工及驗收規(guī)范[S].

[4]GB50330-2002.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[5]GB50007.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[6]GB50010.砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[7]建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

作者簡介：潘立芳（1970，10-），女，廣西柳州人，工程師，本科。