既有線箱形橋架空施工技術

摘要：隨著我國鐵路發展，現有平交道口已很大程度上影響了提速的需要，要改變這種現象，必須將平交道改為立交道，但是為了不影響鐵路行車，只有采用線路架空的方式，對框架橋進行頂進施工。本文通過候西線某框架橋的施工，對架空方案的選擇、頂進施工前應注意的安全事項等進行了闡述。

關鍵詞：既有線 架空 施工

1 工程概況

某框架立交中橋(8m+16m+8m)，位于車站咽喉道岔區，分頂進和現澆兩部分。頂進段為既有II道正線、牽出線和專用線，頂進段橋寬30.6m（垂直線路方向），橋長36.0m(平行線路方向，斜長）。框架橋結構箱體頂板厚1m，底板厚1.1m，邊墻厚1.0m，中墻厚度均為0.8m，箱體凈高4.3m，箱體總高為6.4m。框架橋中心線與既有站Ⅱ道交角為81°。既有線軌底至涵頂高度0.9m。

橋位線路現況：橋址處于咽喉區，橋中心距離既有10#道岔（1/12）尖軌尖端的距離為1.67m。橋位處有3股線路，從北向南依次為：專用線、牽出線、Ⅱ道正線。牽出線與Ⅱ道正線線間距為6.5m。因專用線軌道衡砼整體道床對框架橋體頂進影響，需對專用線采用臨時拆除、明挖空頂方案，只考慮對牽出線、II道和道岔區進行實施。

工程特點：施工期間不得中斷行車，限速不低于45km/h。箱涵跨度大且斜交設計，這對工程頂進架空施工增加了一定的難度。

2 架空方案

既有線的II道及10#道岔、牽出線，均采用I100工便梁、鋼枕和H70型橫抬梁組合的方式進行架空，線路加固長度為56米。I100工便梁長度組合為8m+4*12m；H70型橫抬梁長度20m 5根、12m 4根；H32a工字鋼橫抬梁20根及H20型鋼枕若干（詳見架空平面示意圖）。

以II道鋼筋砼岔枕為基準，調整牽出線軌枕，使牽出線軌枕孔與岔枕孔位于同在一條軸線上。非道岔區段線路以既有II道正線軌枕孔為基準，調整牽出線軌枕，使其方向與既有II道軌枕孔一一對應，為挖穿鋼枕和橫向H70型鋼橫抬梁聯結緊固創造好條件。

3 安設縱梁、鋼枕及橫抬梁施工步驟

3.1 縱梁架設

縱梁體系由Ⅰ100工便梁4*12m+8m組成，Ⅰ100工便梁相互連接采用上下夾板兩組及腹板一組的同等強度連接構件組成，均使用高強度螺栓進行緊固。架空總長計56米，主架空長度39m，輔助架空長度每側8.5m。

架設縱梁順序：由侯馬向西安方向延伸，先牽出線后Ⅱ道及道岔，縱梁要求連接緊固、支撐穩固。安裝縱梁前技術負責人用水平儀測量支撐樁，按要求控制好樁頂標高。

一片縱梁就位前，作業人員先在縱梁線路段枕木孔中每隔3米安設鋼枕1根，每組計4根（規格長4.96m、高305mm）用以臨時連接固定縱梁。Ⅰ100工便梁吊運安裝時，設專人進行防護。利用“天窗點”分四次封鎖線路，每次90分鐘。具體如下：

①、架設牽出線（侯馬端）兩側各3片12m便梁：需同時封鎖Ⅱ道和牽出線兩股道，點前100T吊車及施工人員提前就位備足工器具，接到封鎖命令、設置防護后，吊車將便梁吊裝跨越Ⅱ道至牽出線縱梁架設位置，吊裝時在道岔轉轍部分鋪墊防護木枕，由作業班施工人員配合吊車將縱梁縱橫向滑移運到就位安裝地點后，將縱梁與鋼枕聯接固定復緊，完成3組縱梁安裝任務后，施工負責人同設備管理人員共同檢查縱梁限界及線路安全無患后，通知車站駐站防護員登記消點開通線路。

②、架設牽出線（西安端）兩側各1片12m、8m縱梁：需同時封鎖Ⅱ道和牽出線兩股道。作業方式同前。

③、架設Ⅱ道（侯馬端）兩側各3片12m便梁：需同時封鎖Ⅱ道和牽出線兩股道。作業方式同前。

④、架設Ⅱ道兩側（西安端）各1片12m、8m縱梁：需同時封鎖Ⅱ道和牽出線兩股道。作業方式同前。

3.2 安裝H20鋼枕

扒枕孔道碴穿安裝H20鋼枕。工便梁縱梁之間，采用H20鋼枕連接，L=4.96m，數量44根。安裝H20鋼枕利用慢行點內行車間隙，首先設好施工防護，先牽出線再Ⅱ道，按砼枕間距，每孔砼枕穿一根鋼枕，穿鋼枕時要按工務“隔六穿一”的原則，從兩邊向中間穿，開挖一孔穿一根，穿一根加固一根，與鋼軌接觸面墊好絕緣板，連接兩端采用高強螺栓與縱梁緊固，其扭距必須達到80-140N·m。如縱梁間大于4.96米，則采用H32a工字鋼聯結兩側縱梁。直至Ⅱ道及牽出線鋼枕全部安裝完成。組裝中嚴格控制水平、方向及加強對軌道電路的防護，在進行Ⅱ道及道岔橫梁連接時，當車站排路給定后，所有人員下道，停止一切施工作業，確保行車安全。

3.3 安裝H70型橫抬梁

加固線路架空部位橫抬梁采用5組等強度連接長20米的H70型鋼，計8根，間距6.5m，每組1根。箱體兩側各采用2組長12mH70型鋼間距8.5m，橫梁挖好一根，穿一根，連接加固一根，并與支撐樁上的縱梁用U形螺栓雙帽聯在一起。為防止線路橫移，橫梁延伸于抗移樁上。穿H70型鋼時為防止連電，在型鋼與基本軌之間墊2m×200mm×10mm的竹膠板，竹膠板與基本軌之間放置400×200mm的絕緣膠墊，防止連電。因為牽出線軌面標高比Ⅱ道軌面標高低約10cm，因此橫抬梁的安裝以牽出線的標高進行控制，Ⅱ道下橫抬梁與軌底之間加墊雜木板進行調整。H70型鋼橫梁的方向以道岔軌枕間的方向作為穿裝控制方向，要平、直、順，并且橫梁要避開拉桿。橫梁接頭處用腹板和上下夾板等強度螺栓聯結。

3.4 道岔加強架空加固

為了保證道岔尖軌轉換落槽密切、搬動自如，對道岔尖軌尖端至轍岔跟端18根有滑床板岔枕進行特殊加固，采取措施如下：首先保證既有道岔尖軌區段鋼筋混凝土岔枕結構原狀不動，控制軌距及幾何尺寸強度不減；其次采取在既有滑床板軌枕下安裝相同數量鋼枕18根作為岔枕橫抬梁，（H32鋼枕長6m、高305mm寬210mm）、軌枕與鋼枕間夾放一塊與軌枕長寬相同的竹膠板作絕緣緩沖墊，軌枕與鋼枕用￠22U形螺栓和12mm扣板聯接， 鋼枕與縱梁間隙用枕木墊緊，鋼枕與縱梁用￠22高強U形螺栓雙帽聯接。以上施工需在“天窗點”內進行。

在既有軌枕下挖槽穿H32a鋼枕橫抬梁，并且鋼枕與縱梁的連接是道岔施工安全的關鍵環節，采取的措施：一是配合工務工區整修該10號道岔幾何尺寸方向水平高低全部達標；二是挑選組建安裝鋼枕專項作業班24人，集中培訓現場演練；三是細化施工方案，從開挖到穿枕直至鋼枕與縱梁連接緊固道岔水平方向驗收，做出詳細的施工組織及技術交底；四是挖穿鋼枕與縱梁連接順序，從道岔尖軌跟端向尖端有序挖槽安裝鋼枕，每次開挖兩孔混凝土枕，成形一根，與縱梁安裝緊固一根；五是設線路技能高手，專人檢查驗收把關，每裝一根進行驗收連接部件是否緊固、線路幾何尺寸及道岔方向、水平、高低是否良好后，再挖裝下一根橫抬鋼枕。

道岔水平、高低調整采用鋼枕與縱梁間隙抽換墊板方法處理。軌枕不抽換軌距無變化，鋼枕與軌枕縱梁已聯成整體，方向得到控制。

在穿鋼枕和H32a工字鋼時，如果列車通過，則提前用枕木將軌枕底打緊支實。如此反復逐次施工，嚴格控制水平和方向，確保行車安全。

4 橋體頂進施工

根據箱橋自重為7230t，則涵頂力設計值最大值：P＝10840.32t，根據設計頂力，配備500T油壓頂鎬30臺，備用4臺，頂進時用增減頂鎬調整頂進方向；頂柱長度要相應配套；頂鎬的安放保持與橋體軸線順直一致，頂進過程中隨頂程更換不同的頂柱，夠最長頂柱時加一道橫梁，與縱向頂柱垂直。

箱橋頂進施工根據鐵辦【2008】190號《鐵路營業線施工安全管理辦法》規定屬于Ш級施工。按照規定向路局主管部門報施工日計劃及進行施工登記、消記。

開頂前必須對線路加固的質量進行檢查。如：加固是否符合設計或已批準的施工方案的要求；加固部件有無侵入限界的情況；加固扣件是否有松動脫落等現象；工字鋼、鋼枕與既有線鋼軌接觸處的絕緣是否良好等。高壓油泵、千斤頂和頂柱等頂進設備在安裝前應加以整修并做壓力試驗，油壓管路安裝完畢后，要進行試運轉，檢查壓力能否達到規定標準，油管是否漏油，頂柱的長度規格及數量配置是否符合施工要求。

為了準確掌握橋身頂進的方向和高程，應在頂進的后方設置觀測站，在橋身頂板的四個角上，固定水平標尺及豎向標尺一根，便于頂進中的高程測量和方向偏差的觀側。在后背一側設置一個橫向觀測站，后背梁兩端設立標尺，用于后背變形的觀測。

頂進前檢查下列各項工作合格后，方可頂進施工。

①主體結構混凝土必須達到設計強度100%。

②線路加固及后背穩定，頂進設備良好。

③現場照明、液壓系統安裝及試驗情況完好。

④防護人員的組織和儀器裝置通訊工具落實到位。

⑤觀測平臺負責測量的技術人員到位，并做好記錄。

5 總結

該框架立交橋架空主要涉及三條線路，結合具體情況靈活運用架空方法，順利地完成了線路架空和箱涵頂進施工，這給以后的架空施工尤其是大跨度箱涵架空設計及施工積累了豐富經驗，并具有一定的技術價值。

通過此次架空，大跨度架空施工中應注意以下幾點：

①架空方案初步選定后，要對各支撐基底處應力進行檢算；

②采用橫梁與鋼枕結合的方式，以保證線路的安全；

③架空后，對各支撐下沉進行連續觀測。

參考文獻：

[1]《鐵路營業線施工安全管理辦法》鐵運[2008]190號.

[2]《客貨共線鐵路橋涵工程施工技術指南》TZ 203-2008.

[3]科學技術文獻出版社《高速與客運專線鐵路施工工藝手冊》（2006）.