京九線下行茨園特大橋線梁偏心整治探討

楊旭東 上海鐵路局工務處

京九線下行茨園特大橋線梁偏心整治探討

楊旭東 上海鐵路局工務處

針對京九線下行茨園特大橋線梁偏心超限問題，提出采用撥道方法進行整治，對兩條曲線分別提出了兩種設計方案，經過比選得到最優方案。此外，還從導致線梁偏心超限的原因出發，介紹了線橋養護維修注意事項，提出建立線橋養護維修協調機制，從而有效減少線梁偏心超限問題。

茨園特大橋；線梁偏心；撥道整治；

1 工程概況

京九線下行茨園特大橋為單線鐵路橋，位于阜陽至穎南區間，中心里程為K850+144。該橋全長1 732.5 m，由104孔跨度16 m圬工梁組成，其第104孔梁一端架于相鄰的穎河特大橋59號墩上。其中第34孔上跨阜淮線，采用16 m先張預應力混凝土低高度梁，第65-69孔為道岔梁，采用16 m預應力混凝土梁，其余均采用16 m部分預應力混凝土梁，所有梁跨均采用平板橡膠支座。橋上平面線型為兩條反向曲線（見圖1），第1-45孔梁位于R=800 m的右偏曲線上（下稱曲線一，限速110km/h），第46至69孔位于直線上，第70-104孔位于R=600 m的左偏曲線上（下稱曲線二，限速95 km/h）。橋上為跨區間無縫線路，接觸網支柱均在線路左側，且位于橋上欄桿外側。

圖1 茨園特大橋既有平面情況

線梁偏心是指橋上線路中線與梁跨設計中線的偏差，根據《鐵路橋隧建筑物修理規則》第3.1.2條規定，行車速度小于120 km/h的圬工梁線梁偏心不應大于70 mm。茨園特大橋自2011年以來，線梁偏心日趨嚴重，其線梁偏心超過圬工梁允許值70 mm的梁共計63孔，占全部梁跨總數的60.6%，曲線一范圍內線梁偏心最大為右偏154 mm，曲線二范圍內線梁偏心最大為左偏180 mm，全橋范圍內最大線梁偏心為允許值的2.57倍。因此，亟需對茨園特大橋線梁偏心進行調整，現就茨園特大橋線梁偏心整治方案、線橋日常養修等問題進行探討。

2 方案設計與實施

茨園特大橋線梁偏心超限的梁多達63孔，若采用移梁整治線梁偏心工程較大，且對行車干擾較大，加之線梁偏心超限的梁都處于兩條曲線的圓曲線部分，因此應首選撥道的方法解決該橋線梁偏心的問題。采用撥道，即重新設計橋上曲線要素、計算撥道量，根據撥道量、撥道后線梁偏心是否超限等確定整治方案。茨園特大橋孔跨多，橋上線路曲線半徑小、曲線長、接觸網支柱等客觀因素都將影響線梁偏心問題的整治，因此方案設計時按"最大限度改善線梁偏心，兼顧線路撥道量不宜過大"的原則進行。

2.1 方案設計

采用坐標法進行既有曲線擬合設計。現場的道岔、接觸網等設備控制了曲線的偏角值，在曲線偏角固定的情況下，分別對兩條曲線進行兩種方案設計。方案一基于該橋線梁偏心均是線路中心偏向曲線下股的情況，采用減小曲線半徑同時增加緩和曲線長度的方法進行擬合設計；方案二則采用既有的緩和曲線長度，調整曲線半徑的方法進行擬合設計。各方案的曲線要素見表1，各方案的比選指標見圖2、圖3。

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表1 各方案曲線要素

圖2 曲線一的方案比選指標

圖3 曲線二的方案比選指標

由圖2可見，曲線一的方案二撥道后影響接觸網支柱數較方案一多1根；撥道量大于150 mm的地段較方案一長50 m；最大撥道量較方案一小6 mm；撥道量絕對值之和較方案一長1.057 m；撥道后線路偏心超限孔數較方案一少5孔，僅為1孔。在其他指標無太大差別的情況下，優選最大程度改善線路偏心超限問題的方案，即方案二為最優方案。同理，由圖3可知曲線二的方案一為最優方案。

經過比選確定，曲線一采用偏角78°20′20″，半徑800.37 m，緩和曲線長150 m的設計方案；曲線二采用偏角49°33′17″，半徑598.75 m，緩和曲線長110 m的設計方案。該方案曲線一最大撥道量275 mm，撥道量大于150 mm的計約290 m，撥道后線梁偏心超限僅1孔，撥道后接觸網支柱內側距線路中心距離小于3.1 m的共計7根；曲線二最大撥道量154 mm，撥道后線梁偏心超限僅有1孔，撥道后接觸網支柱內側距線路中心距離全部大于3.1 m。撥道后影響接觸網支柱詳情見表2。

表2 撥道后影響接觸網支柱詳表

2.2 方案實施

設計方案能最大改善茨園特大橋線梁偏心問題，但是曲線一范圍內有7根接觸網支柱需向路肩一側外移，接觸網受影響范圍約400 m。在工務段與其他相關設備管理單位協調后，因移動接觸網支柱牽涉的設備較多，需要調整的接觸網范圍較大，施工周期較長等因素，曲線一暫時維持現狀并加強對范圍內線梁偏心的監控，建議相關部門積極配合、盡快組織實施設計方案。曲線二按設計方案撥道調整線梁偏心值。

2015年10月19日，上海工務大修段、上海大機運用檢修段配合阜陽工務段采用兩次撥道法對曲線二進行撥道。大機撥道后線梁偏心問題得到有效解決，線路線形平順。線路符合作業驗收管理值，即水平、高低、軌向、三角坑偏差均小于4 mm；曲線頭無反彎、無鵝頭。

3 養修注意事項

橋上線梁偏心是評定橋梁技術狀態的一項重要指標，線梁偏心會造成每孔橋的兩片梁受力不均，對梁體的安全承載構成嚴重威脅。有效控制橋上線梁偏心，是線橋養護維修的重要任務。因此，提出以下養修注意事項。

（1）加強對橋上線梁偏心的監控。橋梁工區每季度應對線梁偏心檢測1次，保持對橋上線梁偏心動態的控制，確保橋梁設備安全。一旦發現有線梁偏心超限，要及時通知線路工區，防止線路工區只向一個方向撥道，加重線梁偏心病害。

（2）線路養修時兼顧線梁偏心。實施大修清篩、大列換枕、大機搗固等項目及線路工區整治曲線病害時，在保證曲線圓順的同時要嚴格控制線梁偏心值，不能哪里不圓順就撥哪里，應該在全曲線范圍使用流水撥道法撥道，以減少線梁偏心病害的發生。

（3）建立線橋養護維修協調機制。線路和橋梁分屬兩個維修系統，線路養護維修比較頻繁，與橋梁維修不能同步進行。在對橋上線路進行日常維修和養護時，線路工區要與橋梁工區互相配合，發現有線梁偏心超限時應做到“三共同”：共同到現場檢測線梁偏心值，準確掌握每一孔梁、每一個點號的實際偏心值；共同研究整治方案，根據線梁偏心的允許值，計算出每個點號的實際撥道量；共同組織施工作業，最大程度地改善線梁偏心問題。

4 結束語

（1）茨園特大橋曲線一受接觸網支柱內側距線路中心距離的控制，暫時維持現狀。曲線二按照設計方案進行大機撥道后，整條曲線狀態良好，使全曲線范圍內橋上原有線梁偏心問題得到最大改善。

（2）建議及時安排工務、供電設備聯合整治項目，按設計方案對曲線一范圍內線梁偏心問題進行整治，徹底解決茨園特大橋線梁偏心問題。

（3）在曲線一未進行線梁偏心整治前，要求工務段進一步加強監控該曲線范圍內橋上線梁偏心值，確保大橋結構安全穩定及列車運行安全。遇大件運輸通過該橋時，應嚴格控制大件重量，必要時采取臨時加固等其他措施。

[1]劉永孝,劉學毅,楊俊斌,代豐.計算既有鐵路曲線坐標法撥距的一種新方法[J].西南交通大學學報,2013,48(5):825-829.

[2]劉功奎.線橋配合 整治線梁偏心[J].鐵道標準設計,2003(2):27-28.

責任編輯：宋 飛

來稿時間：2016-11-10