【摘要】
介紹開發(fā)一路框架橋下穿平頂山東站西咽喉區(qū),橋址處有5組9號(hào)單開道岔及1組交叉渡線。施工期間對(duì)橋址處道岔及交叉渡線拆除,以滿足線路梁架空條件。站內(nèi)5條線路采用D20+D24+D12型便梁架空,現(xiàn)場(chǎng)采用拆除道岔、插鋪軌排、架空線路、頂進(jìn)框架橋的工藝施工。
【關(guān)鍵詞】
咽喉區(qū); 拆除; 道岔; D型便梁; 架空
【中圖分類號(hào)】U455.47【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A
[定稿日期]2023-06-29
[作者簡(jiǎn)介]張軍偉(1988—),男,??疲こ處?,從事施工單位技術(shù)管理工作。
1 工程概況
既有開發(fā)一路道路寬12 m,橋位處位于平頂山東站出站的西咽喉位置,道岔和站線較多,列車調(diào)度頻繁。
新建框架橋與鐵路正交,立交孔徑(1×6+2×12+1×6) m,保留既有框架,在西側(cè)增加(6+12) m兩孔連續(xù)框架,在東側(cè)增加1孔6 m框架,結(jié)構(gòu)凈高5.1 m。新增(6+12) m兩孔連續(xù)框架長(zhǎng)40.9 m,跨度20.85 m,新增6 m框架長(zhǎng)37.5 m,跨度7.2 m。(6+12) m連孔框架橋及6 m單孔框架橋工作坑均設(shè)置在線路南側(cè)。
框架橋采用D型便梁架空線路后頂進(jìn)的工藝施工,下穿Ⅰ道(孟平下行線)、Ⅱ道(孟平上行線)線路及平頂山東站4道、10道、20道及44#~60#渡線共6條線路。孟平上、下行線路均為60 kg/m無縫鋼軌,其余4條站內(nèi)線路為60 kg/m有縫鋼軌。橋址處有42#、44#、46#、48#、58#及50#/56#交叉渡線(包括50#、52#、54#、56#4組單開道岔及1組菱形交叉),以上道岔均為60 kg/m鋼軌9號(hào)單開道岔(圖號(hào)CZ577),道岔總長(zhǎng)度26.596 m。施工期間需要對(duì)上述道岔及交叉渡線拆除,并插鋪Ⅱ型枕軌排、進(jìn)行D型便梁架設(shè)。
施工期間Ⅰ道(孟平下行線)、Ⅱ道(孟平上行線)慢行速度45 km/h,其余站內(nèi)各股道按原速度15 km/h行駛。頂進(jìn)前線路平面見圖1。
拆除道岔后,Ⅰ道、Ⅱ道、4道、10道及44#~60#渡線采用D12+D24+D20型便梁架空線路。線路架空及框架橋平面見圖2。
2 方案優(yōu)化
施工區(qū)域各道岔的拆除對(duì)于平頂山東站的運(yùn)營(yíng)都有著較大的影響,必須對(duì)各施工階段進(jìn)行嚴(yán)格把控。項(xiàng)目部通過積極與武漢局集團(tuán)有限公司各部室及各參建單位溝通,多次到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,制定出優(yōu)化措施。
2.1 合理布局
施工期間,10道在車站西側(cè)區(qū)域400 m范圍內(nèi)無列車???,利用滑輪設(shè)備將48#、50#、52#、54#、56#道岔及菱形交叉向東縱移至10道編組站區(qū)域。
4道西頭18#岔~車擋約有100 m線路無列車???,利用滑輪設(shè)備將42#、46#道岔推移至18#岔西側(cè)存放。
58#~64#岔間線路與62#~70#岔間線路之間場(chǎng)地足夠?qū)掗?,可作?8#道岔存放場(chǎng)地。
44#岔北側(cè)路肩區(qū)域可作為44#岔存放場(chǎng)地。各道岔拆除后存放位置見圖3。
2.2 優(yōu)化施工順序
(1)施工期間先拆除對(duì)站內(nèi)運(yùn)營(yíng)影響小的道岔,后拆除列車通過數(shù)量大的道岔;先恢復(fù)對(duì)站內(nèi)運(yùn)營(yíng)影響大的道岔,后恢復(fù)對(duì)站內(nèi)運(yùn)營(yíng)影響小的道岔。
(2)Ⅰ道、Ⅱ道在施工區(qū)域范圍內(nèi)無道岔,可先架空Ⅰ道、Ⅱ道線路,提前開挖Ⅰ道南側(cè)土方,并將框架橋頂進(jìn)到Ⅰ道下方。
(3)1-2#、3-4#挖孔樁長(zhǎng)均為3 m,分別位于44#、52#岔枕下方,選擇在拆除道岔并替換軌排后、D型便梁架空前施工,以避免2次拆除道岔。
(4)58#岔是西咽喉區(qū)列車經(jīng)過最為頻繁的道岔,58#岔拆除后,僅開通道岔直股,58#~60#岔間線路處于中斷狀態(tài)。利用小里程6 m框架橋跨度小、土方開挖量少的特點(diǎn)。優(yōu)先集中力量頂進(jìn)東側(cè)6 m邊孔,以盡早恢復(fù)58#岔,開通58#~60#岔間線路。
2.3 優(yōu)化施工工藝
2.3.1 優(yōu)化道岔拆除方案
(1)根據(jù)D型便梁架空范圍,42#岔、58#岔僅拆除轉(zhuǎn)折部分即可保證線路架空。
(2)52#岔、56#岔只拆除連接部分、轍叉及護(hù)軌部分,保留尖軌即可完成線路架空。
2.3.2 采用軌道吊吊裝D型便梁
本工程共有15組D型便梁架空線路。若采用汽車吊吊裝,速度慢、風(fēng)險(xiǎn)高,且需要二次轉(zhuǎn)移,難以保證在封鎖點(diǎn)內(nèi)完成線路架空。軌道車行駛范圍可覆蓋施工區(qū)域所有股道,具有吊裝速度快、精度高、單次攜帶D型便梁數(shù)量多的優(yōu)點(diǎn),故本工程采用重型軌道吊吊裝D型便梁方案。
3 方案實(shí)施
3.1 頂進(jìn)工作坑
東側(cè)6 m框架橋及西側(cè)(6+12) m連孔框架橋工作坑設(shè)置在線路南側(cè),工作坑深度10.5 m。工作坑采用放坡開挖,挖掘機(jī)按每層厚度不大于2 m分層開挖,基坑坡面采用打入土釘掛網(wǎng)噴10 cm厚噴射混凝土防護(hù),施工期間每開挖一層防護(hù)一層。
工作坑所在地層地下水豐富,基坑頂2 m外設(shè)置截水溝,基底四周設(shè)置排水溝、四角設(shè)集水井,共采用8臺(tái)7.5 kW帶浮球的自動(dòng)抽水泵24 h不間斷強(qiáng)行排水。
3.2 后背梁
后背梁高3 m、厚2 m,采用C30鋼筋混凝土澆筑。后背梁底部打入3 m長(zhǎng)P50鋼軌加固,鋼軌打入后背梁底下方2 m,在后背梁混凝土中錨固長(zhǎng)度1 m,后背梁每15 m設(shè)置一道沉降縫。后背梁靠土體側(cè)打入7 m長(zhǎng)I20工字鋼,與后背梁共同支護(hù)后背土體和承受頂進(jìn)期間千斤頂壓力。后背梁鋼筋綁扎期間,將滑板鋼筋錨入后背,增強(qiáng)后背與滑板整體性,防止頂進(jìn)時(shí)壓力過大造成滑板開裂。
3.3 地錨梁、滑板及導(dǎo)向墩
在基底開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高并完成地錨梁基槽開挖后即可施工地錨梁、滑板、導(dǎo)向墩工程?;宓钠秸葘?duì)于框架橋頂進(jìn)受力有著重要的影響,本工程滑板采用設(shè)置角鋼的方法找平。采用∠30×30×3 mm角鋼,每3 m設(shè)置一道。角鋼底部采用20 mm短鋼筋作為支撐,每1.5 m設(shè)置一道,角鋼標(biāo)高與滑板混凝土頂面平齊。角鋼頂面標(biāo)高用水準(zhǔn)儀測(cè)量,沿角鋼布置方向,每2 m設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn),控制滑板頂面標(biāo)高。
地錨梁、滑板、導(dǎo)向墩混凝土共同澆筑,以增強(qiáng)整體受力。滑板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后施工頂部潤(rùn)滑層。
3.4 人工挖孔樁
D型便梁支點(diǎn)樁采用方形人工挖孔樁,非共用支點(diǎn)樁截面尺寸200 cm×200 cm,兩線間共用支點(diǎn)樁截面尺寸根據(jù)線間距不同分為200 cm×250 cm和200 cm×300 cm兩種。D24便梁東側(cè)和D20便梁西側(cè)位于既有12 m框架橋頂板頂部,通過在既有框架橋頂板上澆筑鋼筋混凝土支墩作為便梁支點(diǎn)。
3.5 道岔拆除及軌排插鋪
3.5.1 預(yù)鋪軌排
根據(jù)既有道岔拆除長(zhǎng)度及軌縫計(jì)算配軌長(zhǎng)度,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核既有道岔主要尺寸,并在西咽喉區(qū)北側(cè)平臺(tái)預(yù)鋪軌排,其幾何尺寸滿足規(guī)范要求。根據(jù)預(yù)鋪軌排長(zhǎng)度備足道砟。
3.5.2 道岔拆除
要點(diǎn)封鎖站內(nèi)施工區(qū)域前后100 m范圍內(nèi)各股道,封鎖命令下達(dá)后,立即投入人力將道岔兩側(cè)夾板拆除,同時(shí)安排一部分人用千斤頂頂起道岔,搭枕木垛、穿滑軌,調(diào)整滑軌方向并定位,在滑軌與道岔之間放置滑輪,將道岔整體通過橫移,然后再將軌排落到線路上放置的縱移滑輪上,將拆除的道岔縱移。通過橫、縱推移,分別將各組道岔運(yùn)至4道、10道或者其他存放場(chǎng)地。
3.5.3 軌排插鋪
道岔拆除移走后,清除道砟至設(shè)計(jì)位置時(shí),道砟頂面控制在比設(shè)計(jì)軌枕底標(biāo)高略低2~3 cm。完成后將軌排通過橫移、縱移方法推至拆除道岔處就位,與既有線路連接,起道搗固至設(shè)計(jì)高程。每天派專人調(diào)整、檢查線路,確保列車行車安全。
3.6 線路架空
3.6.1 應(yīng)力放散
施工區(qū)域Ⅰ道、Ⅱ道是無縫線路,對(duì)框架橋中線前后100 m范圍內(nèi)線路進(jìn)行應(yīng)力放散。其余站內(nèi)各股道為有縫線路,無需放散。
3.6.2 穿入橫梁
Ⅰ道、Ⅱ道、44#~60#渡線距離路肩邊緣較近,直接用汽車吊將橫梁吊至路肩外側(cè)后,利用封鎖點(diǎn),調(diào)整枕木間距至67 cm,在鋼軌上放樣并標(biāo)出橫梁安裝位置,用人力將橫梁穿入軌下。4道、20道距離較遠(yuǎn),用夾枕機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至設(shè)計(jì)位置后,采用人工將橫梁穿入軌下。橫梁穿入后,在橫梁與鋼軌之間墊橡膠墊,防止軌道短路出現(xiàn)紅光帶。
3.6.3 吊裝縱梁
封鎖要點(diǎn)前一天晚上,軌道車裝載D型便梁縱梁在平頂山東站東貨場(chǎng)待命。
當(dāng)日封鎖給點(diǎn)后,根據(jù)車站值班員命令,軌道車進(jìn)入施工地段,軌道吊運(yùn)行至目的位置后,扒出影響軌道吊支撐腳就位處的道床道砟,再支好軌道吊支撐腳,松開軌道平板車上的固定件及綁扎物,掛好吊鉤?,F(xiàn)場(chǎng)所有施工人員,聽從吊裝負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指揮,一片縱梁就位后,先固定好運(yùn)輸車輛再吊裝另外一片縱梁,避免由于不對(duì)稱吊裝作業(yè)造成軌道車傾覆。吊卸縱梁作業(yè)完畢后,軌道車返回東貨場(chǎng)。
3.6.4 縱、橫梁連接
縱梁就位后,立即連接鋼軌與橫梁之間的鋼扣件以及縱梁與橫梁之間的牛腿、連接板。最后,在預(yù)埋P43鋼軌限位裝置與縱梁之間塞入短木枕,并打入木楔抄緊,同時(shí)在D24與D12縱梁之間打入硬木,防止D型便梁出現(xiàn)縱、橫向移動(dòng)。
3.7 框架橋頂進(jìn)
框架橋頂程49.3 m,6 m框架橋采用6臺(tái)500 t千斤頂,(6+12) m框架橋采用12臺(tái)500 t千斤頂頂進(jìn)。靠近千斤頂5 m范圍內(nèi),采用頂鐵傳力,防止頂鐵過長(zhǎng)頂進(jìn)過程中彎曲或起拱,頂鐵至后背梁之間采用1 m寬×1 m高×2 m長(zhǎng)混凝土傳力柱傳力。頂進(jìn)過程中,每頂進(jìn)一鎬,進(jìn)行1次中線及高程測(cè)量,如有偏位超限,及時(shí)處理。
框架橋頂進(jìn)前,在頂板周邊碼砌50 cm高砂袋墻,用汽車吊將砂夾碎石吊運(yùn)至頂板上方,隨框架頂進(jìn)時(shí),一同頂入線路下方,以解決人工挑運(yùn)回填箱頂過慢問題。
3.8 過渡段、箱頂回填及線路補(bǔ)砟、養(yǎng)護(hù)
過渡段采用C20素混凝土回填,箱頂采取壓注水泥漿液的方法對(duì)砂夾碎石固結(jié)。
線路回填采用高邊車裝運(yùn)道砟至D型便梁處卸料回填,作業(yè)人員將道砟扒平后搗固密實(shí),后期拆除D型便梁后對(duì)線路及道岔進(jìn)行大機(jī)搗固。
3.9 拆除D型便梁及恢復(fù)線路
D型便梁拆除及各道岔、岔間線路恢復(fù)等施工工藝與道岔拆除、D型便梁安裝的施工過程相類似,不再贅述。
4 結(jié)束語
本工程以減少對(duì)車站的運(yùn)營(yíng)影響為前提,通過優(yōu)化方案設(shè)計(jì),僅用了不到2個(gè)月的時(shí)間完成了本工程5組單開道岔和1組交叉渡線的拆除及軌排插鋪、15組D型便梁架設(shè)、框架橋頂進(jìn)、過渡段及線路回填以及D型便梁的拆除、9組道岔及交叉渡線恢復(fù)的施工。通過本方案的順利實(shí)施,在施工過程總積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)后續(xù)類似工程的實(shí)施具有可觀的參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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