天津大北環(huán)鐵路鋪架方案探討

謝傳魁

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津 300142)

0 引言

根據(jù)鐵路建設(shè)特點(diǎn)，鐵路工程的施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)以鋪軌、架梁工程(以下簡(jiǎn)稱“鋪架工程”)為控制主線，鋪架工期是鐵路工程施工工期的控制因素，而鋪軌基地的設(shè)置、預(yù)制梁場(chǎng)的設(shè)置、鋪軌方案的選擇、架梁方案的選擇等都是鋪架工程工期的控制因素。

有砟軌道無(wú)縫線路鋪設(shè)一般可采用換鋪法和單枕法，目前較多采用的施工方法為換鋪法;鐵路T形梁架設(shè)多采用鐵路專用架橋機(jī)架設(shè)，還可以采用公鐵兩用架橋機(jī)架設(shè)，目前架梁方案多采用鐵路專用架橋機(jī)架設(shè)。

本文以津保鐵路大北環(huán)線為例，來(lái)探討有砟軌道線路工程施工中如何將鋪軌基地的設(shè)置同鋪架方案的選擇有機(jī)結(jié)合，以保證鋪架工期的合理及可控。

1 工程概況

天津大北環(huán)線工程起點(diǎn)為既有京滬鐵路漢溝鎮(zhèn)站，終點(diǎn)為既有北環(huán)鐵路山嶺子站，線路全長(zhǎng)48 km，主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為120 km/h貨運(yùn)鐵路;主要鋪架工程量為預(yù)制、架設(shè)時(shí)速120 km貨運(yùn)線簡(jiǎn)支T梁1 740單線孔;正線鋪軌102 km。

2 鋪架方案確定

2.1 鋪軌基地的設(shè)置

鋪軌基地要與既有鐵路相連，以便通過(guò)鐵路運(yùn)輸鋼軌、軌枕、道岔、扣配件。本工程接軌站為既有京滬鐵路漢溝鎮(zhèn)站和既有北環(huán)鐵路山嶺子站，其中大北環(huán)線需連續(xù)上跨既有京滬線、京霸線后，方能引入既有漢溝鎮(zhèn)站，漢溝鎮(zhèn)站改造工程較小，但引入既有線工程復(fù)雜困難;而引入既有北環(huán)鐵路山嶺子站工程則較為簡(jiǎn)單，同時(shí)北環(huán)線山嶺子站改造工程較大，鋪軌基地可考慮部分工程永臨結(jié)合，鑒于以上特點(diǎn)，推薦利用山嶺子站建設(shè)本項(xiàng)目的鋪軌基地。兩個(gè)車站主要特征見表1。

表1 車站特征表

2.2 初選可行的鋪架方案

鋪軌基地確定后，結(jié)合梁場(chǎng)的設(shè)置以及架梁方案的選擇，做出兩種鋪架方案。

方案一:在線路終點(diǎn)山嶺子車站處設(shè)制梁場(chǎng)及鋪軌基地，利用1臺(tái)DJK165鐵路架橋機(jī)架梁、換鋪法由山嶺子車站向漢溝鎮(zhèn)車站方向，依次進(jìn)行架梁、鋪短軌(在鋪軌基地組裝軌排)、上碴、換鋪500 m長(zhǎng)鋼軌，最后進(jìn)行焊軌、整道。

方案二:在線路終點(diǎn)山嶺子車站設(shè)鋪軌基地，新建西堤頭車站(線路中間位置，中心里程DK27+750)設(shè)制梁場(chǎng)，使用DJ168公鐵兩用架橋機(jī)，分別向山嶺子車站、漢溝鎮(zhèn)車站2個(gè)方向進(jìn)行架梁作業(yè)，架梁完成后，進(jìn)行上碴，然后從山嶺子車站鋪軌基地采用單枕法直接鋪設(shè)500 m長(zhǎng)鋼軌，最后進(jìn)行焊軌、整道。

2.3 鋪架方案比選

2.3.1 場(chǎng)地條件

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查山嶺子車站兩側(cè)多為魚塘，且交通不便，如在此建設(shè)梁場(chǎng)，魚塘補(bǔ)償費(fèi)用以及地基處理、進(jìn)場(chǎng)便道的工程量較大，臨時(shí)工程費(fèi)用較大。而新建西堤頭車站處，場(chǎng)地開闊，現(xiàn)為荒地，征遷手續(xù)相對(duì)簡(jiǎn)單;交通便利，緊靠205國(guó)道(津榆公路)，建設(shè)梁場(chǎng)的條件較好，建場(chǎng)費(fèi)用可控。

2.3.2 工期可控性

1)架梁工期。DJK165鐵路架橋機(jī)與DJ168公鐵兩用架橋機(jī)在正常情況下的架梁作業(yè)速度基本一致。

從工期角度看，方案一只能使用1臺(tái)DJK165鐵路架橋機(jī)，從線路終點(diǎn)向線路起點(diǎn)單方向進(jìn)行架梁，方案二使用DJ168公鐵兩用架橋機(jī)向兩個(gè)方向進(jìn)行架梁作業(yè)，可視工程進(jìn)展與工期需求選擇1臺(tái)架橋機(jī)或2臺(tái)架橋機(jī)架設(shè)，對(duì)工期更有保證，且更有靈活性。同時(shí)本項(xiàng)目特殊結(jié)構(gòu)橋梁較多，其中跨度較大的128 m跨度連續(xù)梁1處，100 m跨度連續(xù)梁2處，80 m跨度連續(xù)梁1處，64 m連續(xù)梁1處，其余小跨度特殊結(jié)構(gòu)梁十幾處，且分布較為分散。如采用方案一，則鋪架工期極易受特殊結(jié)構(gòu)施工工期制約;如采用方案二，若遇線下工期滯后，一是可通過(guò)運(yùn)、架梁便道繞開控制點(diǎn)優(yōu)先進(jìn)行其他工點(diǎn)的架設(shè)作業(yè)?；蚴遣捎脙膳_(tái)架橋機(jī)雙方向架梁以滿足鋪軌工期。能比較靈活的應(yīng)對(duì)工程進(jìn)展中的各種不確定因素。

2)鋪軌工期。參照鐵建設(shè)［2009］226號(hào)《鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)指南》中各項(xiàng)工期指標(biāo)，方案一換鋪法綜合鋪軌進(jìn)度為2.5 km/d，單枕法為1.5 km/d，就本項(xiàng)目理論上來(lái)講鋪軌工期方案二較方案一增加約25 d，但考慮到方案一鋪軌工程受線下工程工期制約，鋪軌機(jī)械的整體效率和連續(xù)性較方案二差。

2.3.3 運(yùn)、架梁安全性

兩種架橋機(jī)都為制式架橋機(jī)，均通過(guò)國(guó)家技術(shù)鑒定，均能較好的保證架梁安全。

方案一采用鐵路平板車運(yùn)梁，輪軌式走行;方案二則采用輪胎式運(yùn)梁車運(yùn)梁，輪胎走行于已填筑路基工程及已施工橋梁上，其運(yùn)梁的穩(wěn)定性較方案一差。方案二的安全隱患主要存在于運(yùn)梁通道的施工質(zhì)量，施工中可以采取相應(yīng)措施，保證運(yùn)梁通道施工質(zhì)量，同時(shí)選用安全系數(shù)較高的高質(zhì)量運(yùn)梁車，采用雙重加固方案以確保輪胎式運(yùn)梁車運(yùn)梁時(shí)的安全。

2.3.4 施工質(zhì)量控制

方案一使用鐵路DJK165架橋機(jī)，架設(shè)雙線邊梁必須采用人工橫移，方案二使用公鐵兩用DJ168架橋機(jī)，主機(jī)設(shè)計(jì)為單導(dǎo)梁式，可攜邊梁一次橫移到位，無(wú)須在墩上人工橫移梁。架梁質(zhì)量更容易保證。

方案一軌道鋪設(shè)方式為換鋪法，方案二軌道鋪設(shè)為直鋪法，相比較，直鋪法不需組裝軌排，施工工藝簡(jiǎn)單，施工速度快，底碴可使用壓路機(jī)碾壓密實(shí)，軌道施工質(zhì)量更容易保證。

2.3.5 對(duì)大臨工程的要求

方案一要求鋪軌基地與梁場(chǎng)同址設(shè)置，同時(shí)因鋪軌工藝的要求，鋪軌基地內(nèi)需設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)軌排組裝區(qū)、換鋪用工具軌存放區(qū)等;方案二，由于鋪軌不需要標(biāo)準(zhǔn)軌排進(jìn)行過(guò)渡，鋪軌基地內(nèi)僅設(shè)置軌枕及鋼軌存放區(qū)即可。

2.3.6 經(jīng)濟(jì)合理性比選

基于方案一與方案二從鋪軌基地設(shè)置、制梁場(chǎng)地基處理措施、運(yùn)、架梁方案、鋪軌方案等方面均存在較大的差異性，對(duì)上述各種因素影響測(cè)算費(fèi)用見表2，表2為鋪架方案費(fèi)用比較表。

表2 鋪架方案費(fèi)用比較表 萬(wàn)元

從經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看，方案二臨時(shí)工程的投入較方案一減少，鋪架工程費(fèi)用較方案一增加，總的費(fèi)用水平相當(dāng)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，對(duì)本工程來(lái)說(shuō)，結(jié)合公鐵兩用架橋機(jī)，對(duì)鋪軌基地與制梁場(chǎng)分散布置的鋪架方案，既能保證工程施工工期的靈活性、可控性，又能在最大程度上減少臨時(shí)工程的投入，雖增加了鋪架工程費(fèi)用，但鑒于方案二對(duì)于鋪軌架梁機(jī)械的連續(xù)作業(yè)更有保證。故推薦方案二作為本工程的鋪架方案。

通過(guò)本項(xiàng)目鋪架方案確定的過(guò)程，可以看出鋪架方案的確定受制于引入接軌站的工程復(fù)雜程度、接軌站附近的場(chǎng)地條件、控制工期工點(diǎn)分布特點(diǎn)等，在開展項(xiàng)目鋪架方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證最終確定的方案能適應(yīng)項(xiàng)目各種不確定因素，保證工期方案的靈活性和可控性。同時(shí)還應(yīng)對(duì)各種可能的方案做充分的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，以確定最適合本項(xiàng)目的方案。

［1］逯久喜，張 平，陳士通.DJ180型公鐵兩用架橋機(jī)及其應(yīng)用［J］.工程機(jī)械，2011(12):112-113.

［2］鐵建設(shè)［2009］226號(hào)，鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)指南［S］.

［3］李連順.單枕法一次鋪設(shè)無(wú)縫線路施工工藝分析［J］.鐵路工程造價(jià)管理，2005(6):27-28.