侯西線更換雙孔箱涵裂損蓋板工程方案設計

李 強

(大秦鐵路股份有限公司侯馬北工務段，山西侯馬 043000)

0 引言

侯馬北工務段管內共有蓋板箱涵606座，其中主要正線南同蒲線、侯西線及侯月線蓋板箱涵計595座。在鐵路運輸重載提速的要求下，始建于20世紀80年代初期的蓋板箱涵由于設計等級低，施工質量差，而出現了蓋板酥裂掉塊、裂紋漏筋，甚至橫向斷裂的病害。常規更換箱涵蓋板是采用在涵內搭設枕木排架，上鋪鋼軌，走行平板車作業平臺頂起運送新舊蓋板。而對于本次更換雙孔箱涵蓋板，如采用常規作法，施工中搭拆枕木排架施工便道既投入極大的人力物力，又會延長施工慢行點，影響行車組織。我們采用在涵內用石碴、枕木搭設木枕軌道，軌道上架設整體滾動滑車作業平臺頂起運送新舊蓋板，滾動滑車可整體吊裝轉移反復利用。

1 概況

1.1 設備概況

本次更換裂損箱涵蓋板的工程設備位于侯西線新降—劉村間，為2-4.0 m蓋板箱涵，分東西兩孔，中心里程22 km+248 m，建于1985年，立交兼排洪。軌道類型為P60軌、Ⅲ型鋼筋混凝土枕，無縫線路，長軌條編號為新降—劉村間011號，軌條起止位置k21+403.83～k22+596，鎖定軌溫左股28℃、右股29℃。箱涵頂板由16塊100 cm×51 cm×450 cm的箱涵蓋板組成，下面是鄉鎮公路，來往車輛較多。黃韓侯復線改造中，箱涵兩側3 m位置各增設1孔1-3.0m框構涵。線路左側距離線路中心6m～7m處上方7 m有3條10 kV貫通線，線路右側距離線路中心16.5 m處上方7 m有一條通信電纜，右側箱涵蓋板邊跨上放置有通信光纜。

1.2 工程概況

根據太原鐵路局施工計劃安排，本次更換箱涵蓋板的施工是利用11月份侯西線施工天窗點進行線路加固、拆除，慢行點內更換箱涵蓋板。施工作業地段為:侯西線22 km+170 m～22 km+320 m。行車影響:施工期間，需要3個施工天窗點進行鋸軌、吊裝、拆除D型梁縱梁，影響侯西線新降—劉村間正線通車;其余施工項目在慢行45 km/h的條件下進行。

2 施工方案

1)無縫應力放散、線路鋸軌;2)利用“D16施工便梁”進行線路加固;3)涵內搭設P43軌枕木施工便道，頂鎬頂起、放置、運送新舊箱涵蓋板;4)80 t吊車距離線路中心12 m處施工臺架上吊裝新舊箱涵蓋板。

3 施工方法

施工工序:應力放散→線路加固(搭設施工便道，東孔)→扒除箱涵蓋板上石碴，東孔→吊裝更換箱涵蓋板，東孔→制作防水層，東孔(拆除施工便道，東孔)→回填箱涵蓋板上石碴，東孔(搭設施工便道，西孔)→扒除箱涵蓋板上石碴，西孔→吊裝更換箱涵蓋板，西孔→制作防水層，西孔(拆除施工便道，西孔)→回填箱涵蓋板上石碴，西孔→拆除線路加固→階梯提速。

3.1 應力放散

利用應力放散封鎖點，先將蓋板箱涵k22+248兩端k21+600 m～k22+500 m范圍內的線路應力放散;然后將距箱涵中心兩端各10 m處的無縫線路鋼軌鋸開，軌端鉆孔，上接頭夾板，用10.9級螺栓擰緊，施工結束后焊連，明年春天，接近設計鎖定軌溫時進行全軌條應力放散。現場備8 m～10 m，P60軌1根，當鋼軌鋸開后，鋸口不能順利聯接時備用。

無縫線路鋸軌、連接、應力放散由線路車間組織實施。

3.2 線路加固

為保證慢行條件下抽換箱涵蓋板的行車安全，根據設計要求及施工經驗，線路加固采用1孔“D16施工便梁”。

3.2.1 D型梁選用

施工地段為單線直線地段，軌底至箱涵蓋板頂594 mm，根據《D型施工便梁使用說明書》中設置要求，選用直線單線地段高位布置，軌底到梁底449 mm，梁頂至軌面299 mm，便梁定位線至縱梁中線距離均為2 200 mm。

3.2.2 支撐梁支撐平臺

在既有蓋板箱涵兩側3 m位置，因黃韓侯復線改造新增設1-3.0 m框構兩個，兩框構邊墻外側相距14.5 m，為縱梁架設提供了支撐點，高低可用枕木垛、鋼板調整。

3.2.3 D型梁安裝

1)橫梁就位:抽換橫梁，在慢行45 km/h條件下進行，橫梁間距0.67m，事先將軌枕方正，間距適當調整，按“隔六抽一”規則抽換軌枕，采用定位角鋼定位橫梁，同時墊好橡膠墊，上好扣件。2)縱梁安裝:橫梁抽換完畢后，第一個封鎖點采用1臺80 t吊車吊裝(查閱80 t吊車參數表，采用工作半徑10.0 m、主臂長度24 m時，吊裝能力為17.0 t，縱梁重約7.5 t)，將縱梁安放在兩側框構支撐平臺上，安放后立即與橫梁連接，在封鎖點內至少橫梁完成兩頭各2根，中間1根的連接，以保證列車通過時縱梁的安全穩定性。慢行45 km/h條件下，繼續連接橫梁、安裝聯結板及牛腿。3)分孔扒除道碴，單孔蓋板箱涵工作面預留6.0 m工作面，安裝斜桿和所有聯結系統。

3.3 搭設施工便道、工作平臺

搭設施工便道分東西孔進行，留一側涵孔不影響公路交通，不吊裝板時，保證涵下間斷性通車。

預先用200mm×220 mm×3 000 mm木枕及槽鋼制作成工作臺架(如圖1所示)。在涵孔25 m范圍內用石碴找平路面作基礎，上鋪設木枕及P43軌施工便道，保證吊裝新舊蓋板時，起吊位置距離線路中心12.5 m(如圖2所示)。

圖1 施工便道及滑動臺架

圖2 線路加固、施工便道施工立面示意圖

3.4 吊裝更換箱涵蓋板

3.4.1 更換箱涵蓋板

吊裝更換箱涵蓋板分東西孔進行，每孔均從左側涵口逐塊將8塊舊箱涵蓋板全部取出后，從右側逐塊將8塊新蓋板運到原位換入。

抽取舊箱涵蓋板時，在蓋板下的滾動臺架上安裝4臺液壓矮形頂鎬，將既有舊蓋板頂起，用卷揚機將滾動臺架整體拉到施工便道頂端，再用吊車將舊箱涵蓋板吊走;換入新箱涵蓋板時，用吊車將蓋板放置到便道上的滾動臺架上，運到位后，用液壓矮形頂鎬將蓋板頂起，將蓋板落到邊墻上。

3.4.2 吊裝新舊蓋板

本次施工吊裝分東西兩孔，一側涵孔隨時保證橋下公路交通。

吊車分別放置在涵孔左右兩側，距離線路中心21.5 m，工作半徑均為9.5m，查80 t吊車參數表，當工作半徑為9.5m、主臂長度為18m時，吊裝能力為20.8 t，而箱涵蓋板重約6.5 t，均能滿足吊裝需求。

3.5 制作防水層

新箱涵蓋板更換完成后，用砂漿填塞蓋板縫，鋪設防水層。

3.6 拆除D型梁及恢復線路

1)拆除D型梁前先將道床搗固密實，使橫梁與道碴密實無縫隙。2)第三個封鎖點，用吊車拆除縱梁，在慢行45 km/h條件下，再依次抽換橫梁。抽換橫梁按“隔六抽一”規則，由兩端向中心排列抽換，抽一根橫梁，插入一根軌枕，回填道碴并搗固道床，同時調整軌枕間距。

3.7 拆除涵內施工便道及枕木排架

在上述施工完成后，按要求拆除涵內施工便道及枕木排架，拆除時一定要注意采取安全措施。

4 施工質量要求

1)開工前，嚴格按照《鐵路技術管理規程》《鐵路線路維修規則》的技術規范要求做好施工方案設計及技術交底工作。2)施工中，嚴把各個環節質量關，現場施工負責人對每項工作內容進行確認驗收，達不到質量要求，不得進行下道工序。3)D型梁兩端支撐設施緊固，縱橫梁各部連接牢靠，接頭螺栓無松動無損壞。4)新更換到位的箱涵蓋板，位置與原箱涵蓋板位置一致，縫隙用砂漿填塞密實。5)防水層鋪設與箱涵蓋板頂密貼，防水材料接縫處要粘貼結實，防水層伸出東西邊墻各1 m，碾壓密貼。6)搭設的枕木排架連接牢固，施工中定人定期檢查。7)鋪設的道碴軌枕線路，要經線路車間驗收合格后，方可開通使用。開通后的慢行時間內，加強線路的整修養護。8)施工時對蓋板箱上通信電纜用槽鋼對扣的方式進行有效防護，確保鐵路通訊暢通。

5 結語

通過本次施工的方案設計及實施，既減少了對運輸行車組織的影響，又可以快捷安全的搭拆施工便道及作業平臺，為今后進行鐵路運營線上更換箱涵裂損蓋板的同類施工提供了可借鑒的經驗。