超窄間距鐵路修建橋洞時(shí)架設(shè)D型低高度鋼便梁的施工技術(shù)

摘要：介紹大準(zhǔn)鐵路K188+855平面改立交的工程概況和施工難點(diǎn)，提出了解決思路，制定了施工方案，組織鋼便梁支撐樁和鋼便梁架設(shè)施工，順利完成該工程施工任務(wù)，取得了預(yù)期效果，可供相關(guān)工程施工技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：超窄間距鐵路；修建隧道；架設(shè)鋼便梁

0" "引言

在采用鋼便梁進(jìn)行鐵路修筑時(shí)，會(huì)遇到線路間距不能滿足施工要求、無(wú)法按照常規(guī)施工方法進(jìn)行鋼便梁架設(shè)等問(wèn)題。而采取其他施工方案，會(huì)造成施工工期延長(zhǎng)、工程成本增的，并影響鐵路的安全運(yùn)行。在大準(zhǔn)鐵路K188+855平面改立交工程中，遇到了“超窄間距鐵路低位架設(shè)D型鋼便梁”的工程施工難題。針對(duì)于此提出解決思路，制定施工方案，組織了鋼便梁支撐樁和鋼便梁架設(shè)施工，順利完成了該工程施工任務(wù)，取得了預(yù)期效果。

1" "工程概況

國(guó)能新朔公司下轄的大準(zhǔn)鐵路東起大同東站，西至薛家灣站，全長(zhǎng)264km，1997年11月完成全線電氣化改造，是全國(guó)首條開(kāi)行萬(wàn)噸重載列車的電氣化鐵路。大準(zhǔn)鐵路上、下行線的間距為4.1m，上行線鋼軌為標(biāo)準(zhǔn)75軌，下行線鋼軌為標(biāo)準(zhǔn)60軌。其上行線為無(wú)縫線，使用標(biāo)準(zhǔn)75軌，其底部寬度為15cm，上部寬度為7.2cm，高度為19.2cm，質(zhì)量為75kg/m；下行線使用標(biāo)準(zhǔn)60軌，其底部寬度為15cm，上部寬度為7.1cm，高度為17.6cm，質(zhì)量為60kg/m。

大準(zhǔn)鐵路K188+855部位為平面交叉路口，鐵路與公路交叉運(yùn)行，給當(dāng)?shù)卮迕癯鲂性斐蓸O大安全隱患，因此需要將該路段平交路口改造為公鐵立交。為保障鐵路安全運(yùn)行和村民通行需求，工程施工需平行架設(shè)2組跨度為24.12m的D24型丁式低高度施工鋼便梁（以下簡(jiǎn)稱D型鋼便梁），以此對(duì)該部位線路軌道進(jìn)行臨時(shí)加固，然后開(kāi)展橋洞工程施工。鋼便梁分別架設(shè)于大準(zhǔn)鐵路正線K188+854.6處、代管煤臺(tái)線MK0+460.4處。

2" "施工難點(diǎn)

進(jìn)行K188+855路段平面改立交工程需架設(shè)D型鋼便梁。但大準(zhǔn)鐵路上、下行線路鋼軌的中心間距為410cm，屬于超窄線路。而所用2組D型鋼便梁為國(guó)標(biāo)尺寸，其中到中的尺寸為446cm，其寬度無(wú)法滿足同時(shí)架設(shè)2組D型鋼便梁的施工要求。

國(guó)標(biāo)鋼便梁的凈高尺寸為130cm，在2根D型鋼便梁之間安裝多根橫梁，在橫梁上安裝2條鋼軌用于行車。按照最低位架設(shè)橫梁，其建筑限界高度為29.9cm。D型鋼便梁邊側(cè)距離線路中心為154cm，根據(jù)鐵路建筑限界規(guī)定，140～160cm的建筑限界高度為30cm，因此不能滿足安全行車對(duì)建筑限界的要求。

綜上可知，該工程遇到D型鋼便梁寬度不能滿足線路間距要求、無(wú)法按照常規(guī)架設(shè)方法進(jìn)行施工的問(wèn)題，還可能存在不能滿足安全行車對(duì)建筑限界要求的問(wèn)題，必須加以解決。

3" "解決思路

經(jīng)調(diào)查研究，采用將鋼便梁中心線與線路中心線錯(cuò)位設(shè)計(jì)，不要求D型鋼便梁中心線與線路中心線重合。經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，此方案對(duì)行車安全不構(gòu)成影響。因此將上行線橫梁的中心線往左側(cè)偏移45cm，將下行線橫梁的中心線往右側(cè)偏移45cm，以此保證鋼便梁可以順利架設(shè)。同時(shí)保證中間2片鋼便梁具有6cm間距，以防止列車運(yùn)行過(guò)程中D型鋼便梁晃動(dòng)對(duì)線路造成不利影響。

根據(jù)鐵路建筑限界規(guī)定，上下行線D型鋼便梁頂部距離軌道面高度為29.9cm，確實(shí)不滿足安全行車對(duì)建筑限界的最低要求。對(duì)大準(zhǔn)鐵路上正在運(yùn)行的所有重載列車及軌道車等進(jìn)行逐一測(cè)量排查，得知車輛外部結(jié)構(gòu)距離軌面最低端為車門扶手處的踏步，其距離軌道面高度為44cm。這說(shuō)明列車的實(shí)際情況可滿足安全行車對(duì)建筑限界的要求。D型鋼便梁低位架設(shè)改進(jìn)方法如圖1所示。

4" "施工方案

4.1" "支撐樁施工方法

根據(jù)D型鋼便梁低位架設(shè)的改進(jìn)方法進(jìn)行樁孔定位。鋼便梁支撐樁采用在線路外側(cè)天窗點(diǎn)內(nèi)施工和人工挖孔的施工方法。線路外側(cè)采用樁徑為1.5m、長(zhǎng)度為15m的鋼筋混凝土樁作為支撐樁，線路中心處采用2根樁徑為1.5m、長(zhǎng)度為15m的鋼筋混凝土樁并排設(shè)置作為支撐樁，在2根支撐樁的上部做混凝土冠梁。

4.2" "鋼便梁吊裝運(yùn)輸和技術(shù)要求

D型鋼便梁的縱梁自重16t，由于吊裝作業(yè)的跨度較大，使用1臺(tái)350t汽車起重機(jī)在大準(zhǔn)鐵路南側(cè)將縱梁提升后，安裝于大準(zhǔn)鐵路上、下行線。D型鋼便梁架設(shè)完成至拆除期間，鐵路線上列車運(yùn)行速度限定為45km/h。

縱梁采用平板拖車運(yùn)輸，裝載、運(yùn)輸時(shí)在平板拖車的前、后方各安放1根橫墊木，并在縱梁兩側(cè)使用2根鋼絲繩拉牽2個(gè)八字形，與平板拖車固定，以保證運(yùn)輸過(guò)程不出現(xiàn)位移及傾倒。將D型鋼便梁運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)存放，所需構(gòu)件、配件提前準(zhǔn)備充足。D型鋼便梁的主要部件、零件應(yīng)具備出廠合格證和質(zhì)量保證書，配套零部件的數(shù)量要齊全。

5" "鋼便梁架設(shè)施工

5.1" "施工步驟

在D型鋼便梁的鋼筋混凝土支撐樁全部完成澆筑且混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度之后，便可進(jìn)行D型鋼便梁架設(shè)施工。D型鋼便梁采用1臺(tái)350t汽車起重機(jī)吊裝，其步驟如下：汽車起重機(jī)就位→調(diào)度下達(dá)停電命令→電務(wù)配合停電、掛地線→現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置停車牌→拆除硬隔離、清理道砟等準(zhǔn)備工作→人工抽換軌道枕→架設(shè)上行線D型鋼便梁→架設(shè)下行線D型鋼便梁→加固線路、恢復(fù)硬隔離→接觸網(wǎng)送電。

5.2" "施工準(zhǔn)備

5.2.1" "配備人員和機(jī)具

按照每個(gè)施工步驟，配備所需的施工人員及其使用的各種機(jī)具。施工人員包括測(cè)量員、施工技術(shù)員、駐站聯(lián)絡(luò)員、施工安全員、足夠數(shù)量的操作人員。操作人員所使用的電動(dòng)扳手等電動(dòng)工具，鏟子、叉子、繩子、撬杠等手動(dòng)工具，施工前均要做好準(zhǔn)備，做到品種齊全、好使好用、數(shù)量足夠，確保施工作業(yè)的高效完成。

D型鋼便梁采用1臺(tái)350t汽車起重機(jī)吊裝，并配備平板拖車負(fù)責(zé)運(yùn)輸。所配備的人員包括持證上崗的汽車吊駕駛員、平板拖車駕駛員、吊裝司機(jī)和哨工，吊裝現(xiàn)場(chǎng)須設(shè)置安全護(hù)欄或安全繩，并由現(xiàn)場(chǎng)安全員進(jìn)行檢查監(jiān)督。

5.2.2" "擺放橫梁

橫梁是D型鋼便梁的重要組成部分，直接承擔(dān)著安裝兩條鋼軌和列車安全運(yùn)行的重任。在正式開(kāi)始施工之前，由測(cè)量員測(cè)定橫梁的安裝位置并在鋼軌上施劃標(biāo)記。橫梁的質(zhì)量較輕，由施工人員將所有橫梁搬運(yùn)到鐵路鋼軌之外的邊坡處，并按照事先標(biāo)記的位置擺放，以便具備安裝條件時(shí)快速完成安裝。

擺放橫梁的要點(diǎn)如下：一是橫梁擺放位置與正在運(yùn)行的列車之間，必須保持規(guī)定的安全距離；二是確保作業(yè)人員的自身安全。此時(shí)安全員必須發(fā)揮好檢查監(jiān)督作用。

5.2.3" "運(yùn)送縱梁和碼放配件

D型鋼便梁的縱梁從放置場(chǎng)地由350t汽車起重機(jī)吊裝到平板拖車上，并運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，然后將縱梁吊裝到軌道車上。開(kāi)始安裝時(shí)，由軌道車運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。牛腿、鋼軌扣件、螺栓等零部件分類碼放在鐵路線外側(cè)的路肩上備用。

5.3" "施工作業(yè)

D型鋼便梁的施工作業(yè)可分別為8個(gè)步驟，如下所述。

一是拆除硬隔離及接觸網(wǎng)停電掛地線，確認(rèn)放電完成后方可下一步作業(yè)。

二是進(jìn)行扒砟作業(yè)。在安裝D型鋼便梁的部位扒砟長(zhǎng)度24.5m（略超鋼便梁長(zhǎng)度）。共需扒砟41孔，安排操作人員41名，每名操作人員負(fù)責(zé)1孔。當(dāng)收到駐站聯(lián)絡(luò)員和施工安全員開(kāi)始扒砟作業(yè)的指令后，41名操作人員開(kāi)始使用事先準(zhǔn)備好的工具，扒除混凝土枕周邊的石砟，將石砟扒至混凝土枕的底平面為止。

三是拔除多余的混凝土枕并調(diào)整其他混凝土枕的位置。當(dāng)混凝土枕全部露出后，使用準(zhǔn)備好的工具松動(dòng)其與鋼軌的連接件，將影響橫梁穿入的混凝土枕拔除，然后按照?qǐng)D紙規(guī)定的位置尺寸調(diào)整其他混凝土枕的位置并上緊其與鐵路鋼軌的連接件。

四是穿入橫梁。按照事先做好的標(biāo)記，將D型鋼便梁的橫梁穿入設(shè)定位置。橫梁是鋼件，具有導(dǎo)電性能，因此在穿入橫梁的同時(shí)須在其底部墊橡膠墊予以絕緣處理。

五是吊裝縱梁初步組裝成整體結(jié)構(gòu)。當(dāng)橫梁就位后，操縱軌道車將D型鋼便梁的縱梁運(yùn)送至鋼便梁的架設(shè)位置。在鋼便梁的混凝土支撐樁或支撐樁的冠梁上安裝D型鋼便梁支座。鋼便梁支座安裝后，使用軌道吊將縱梁吊裝就位，立即安裝D型鋼便梁的橫梁，使D型鋼便梁初步組裝成整體結(jié)構(gòu)。在D型鋼便梁縱梁吊裝過(guò)程中，安排工人14名。

六是完成零部件安裝。當(dāng)D型鋼便梁的縱梁與橫梁初步組裝成整體結(jié)構(gòu)之后，繼續(xù)安裝牛腿、連接板、橫梁與鋼軌的連接扣件以及限位器等。安裝牛腿需工人25人，安裝鋼軌扣件需工人13人，安裝限位器需工人4人。

七是對(duì)D型鋼便梁的絕緣進(jìn)行檢測(cè)，并立即安裝其接地裝置。D型鋼便梁的接地裝置要符合供電部門要求，并在供電部門指導(dǎo)下安裝。

八是收尾工作。D型鋼便梁安裝就緒之后，拆除拆除各種臨時(shí)設(shè)置的安全設(shè)施，由供電部門檢測(cè)軌道電壓及線路信號(hào)，經(jīng)有關(guān)部門和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督人員確認(rèn)無(wú)誤后，鐵路恢復(fù)正常運(yùn)行。

5.4" "質(zhì)量安全控制措施

5.4.1" "防止縱向移動(dòng)措施

為了防止D型鋼便梁縱向移動(dòng)，在大準(zhǔn)鐵路正線K188+854.6處D型鋼便梁加固范圍外兩側(cè)各12.5m，采用3-5-3扣軌及工字鋼縱橫梁組合加固，加固范圍總長(zhǎng)25m。加固范圍內(nèi)的軌枕全部抽換成長(zhǎng)木枕，并在主軌下加30m木墊板，使用長(zhǎng)道釘釘牢，以便加固軌面。

5.4.2" "防止橫向移動(dòng)措施

為了防止D型鋼便梁橫向移動(dòng)，在縱梁端部支墩部預(yù)埋定位鋼材（舊鋼軌），舊鋼軌埋入支墩內(nèi)0.8m，外露0.2m。D型鋼便梁的縱梁架設(shè)時(shí)，在定位鋼材處楔入木塊，頂緊縱梁，作為橫向限位裝置。

5.4.3" "安全防護(hù)措施

一是為防止在架設(shè)D型鋼便梁過(guò)程中施工機(jī)械損壞接觸網(wǎng)支柱，再作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接觸網(wǎng)支柱底部進(jìn)行堆碼砂袋和張貼醒目標(biāo)志。二是在架設(shè)D型鋼便梁期間，將接觸網(wǎng)供電臂停電，避免發(fā)生觸電事故。三是為防止縱梁橫移或變位，在縱梁端部支墩承臺(tái)預(yù)埋定位鋼材。D型鋼便梁縱梁架設(shè)時(shí)在定位鋼材處楔入木塊，頂緊縱梁，作為橫向限位裝置。

5.5" "對(duì)D型鋼便梁的檢查保養(yǎng)

在鐵路橋洞施工期間，要按照技術(shù)要求對(duì)D型鋼便梁的各連接部位進(jìn)行檢查。具體如下：

檢查、觀測(cè)D型鋼便梁的沉降情況并進(jìn)行記錄。在每個(gè)支點(diǎn)上設(shè)置1個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，由測(cè)量人員每天上、下午各觀測(cè)一次，以確保列車行駛安全。

由技術(shù)人員檢查D型鋼便梁有無(wú)整體變形、有無(wú)焊縫開(kāi)裂。由專人負(fù)責(zé)每天對(duì)所有連接螺栓、扣件進(jìn)行2次巡查。由電工檢查橡膠墊板和絕緣扣件有無(wú)失效。以上檢查若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)報(bào)告、及時(shí)解決。

D型鋼便梁組合體的所有連接螺栓，由專人負(fù)責(zé)每天進(jìn)行1次涂油養(yǎng)護(hù)，以防止生銹。連接螺栓緊固后，使用紅色油漆進(jìn)行標(biāo)記，以便觀測(cè)螺栓是否出現(xiàn)松動(dòng)。

5.6" "對(duì)運(yùn)行線路的檢查養(yǎng)護(hù)

架設(shè)D型鋼便梁進(jìn)行鐵路橋洞施工，很可能會(huì)對(duì)鐵路運(yùn)行線路帶來(lái)一定影響，因此施工單位必須嚴(yán)格按照鐵路線路檢查養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定和制度，對(duì)施工路段進(jìn)行檢查和養(yǎng)護(hù)。

施工單位要對(duì)線路養(yǎng)護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其掌握線路養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)，熟悉養(yǎng)護(hù)工具，做好檢查記錄，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)匯報(bào)和處理。在施工期間，設(shè)專人對(duì)施工路段觀測(cè)點(diǎn)的沉降情況和線路狀況進(jìn)行觀測(cè)，及時(shí)將浮起的道釘打緊。如有異常情況及時(shí)處理并上報(bào)。

線路恢復(fù)常速后，繼續(xù)安排人員在規(guī)定天數(shù)內(nèi)進(jìn)行巡視、觀測(cè)和養(yǎng)護(hù)。負(fù)責(zé)檢查養(yǎng)護(hù)的人員，每天應(yīng)對(duì)施工地段（架空處向外方各延伸20m）進(jìn)行全面檢查，對(duì)存在的問(wèn)題及時(shí)處理。

6" "結(jié)語(yǔ)

采用上述施工方案，在解決上、下行超窄線間距使用國(guó)標(biāo)D型鋼便梁施工難題基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化了施工工序，縮短了施工工期，節(jié)約了施工成本，降低了了工程施工對(duì)鐵路運(yùn)運(yùn)行產(chǎn)生的影響，保證了施工期間列車的安全運(yùn)行。

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