關于優化施工方案確保既有線框構頂進作業安全的研究

劉穎

摘 要：采用便梁與縱橫梁吊軌和工字鋼縱橫梁相結合的方式進行線路加固，極大的消除了大跨度框構頂進對路基穩定性的影響，保證了線路技術狀態良好，為施工提供了安全可靠的工作條件，保證了施工的順利進行。

關鍵詞：線路加固；大跨度框構頂進；穩定性；技術狀態

近年來，隨著鐵路周邊地區的日趨發展，對其周邊交通提出了更高的要求。高速公路網逐步完善，越來越多的高速公路需要貫穿鐵路而行。為了不影響鐵路的正常運營，這就需要我們在此處進行大跨度框構頂進作業處理。

但是大跨度框構頂進對路基穩定性的影響較大，鋼軌橫向、縱向阻力減少，導致線路下沉、變形，軌道幾何尺寸無法保持，給行車安全帶來極大的安全隱患。為確保大跨度框構頂進施工作業的穩固與安全，需要進一步優化施工方案。下面筆者就北同蒲線322.445km處大跨度框構頂進為例，來進一步探討如何優化施工方案確保既有線框構頂進作業安全。

1 工程概況

北同蒲線鐵路為雙線電氣化鐵路，橋位處的北同蒲線鐵路雙線距離為15m，兩線間有一寬6.3m、深1.3m的路基排水溝。橋位處的北同蒲線鐵路處于路基填方段，路基填方高度約10-13m，其中北同蒲線上行線側路基填方高度為10.3m，北同蒲線下行線側路基填方為12.4m。橋位處的北同蒲線鐵路雙線均為直線，上行線線路縱坡坡度為0.67%，下行線線路縱坡坡度為0.86%，北高南低。軌道類型為有砟軌道，鋼軌型號為60kg/m鋼軌，為無縫線路。

本框構橋采用2-（7+13）框構橋正交下穿北同蒲線鐵路。本框構橋順鐵路方向總長度47.4m，橫鐵路方向總寬度32m，結構總高度10.4m，結構凈高8.5m，使用凈高6.39m。框構橋施工方法采用一次錯位頂進施工，左右幅框構橋錯開距離控制在5.0m。

2 優化施工方案

近年來，該段共頂進大跨度框構橋3座，在對線路進行加固時，采取的是挖孔樁與工字鋼扣軌的施工方案。上述施工方案雖然在一定程度上，有效保證了路基與線路狀態的穩定，但是在框構頂進過程中曾發生過多起路基塌陷、線路下沉或變形施工問題，極大的影響了施工的順利進行。

為杜絕上述施工問題的發生，經該段與施工單位共同研究，決定采用便梁與縱橫梁吊軌和工字鋼縱橫梁相結合的方式進行線路加固。

3 框構頂進施工

3.1 縱橫梁路加固

框構橋兩側采用縱橫梁方式加固線路，兩側各10.7m，共21.4m。

施工流程為：穿枕木—3-5-3扣軌—穿橫梁—鋪縱梁。

3.1.1 穿枕木

穿枕木采用“隔一穿一”原則進行穿設，從加固段中線沿線路向兩側對稱進行，穿后用小型搗固機振搗密實后再穿下一根枕木。穿完后對線路進行全面檢查。

3.1.2 3-5-3扣軌

待枕木穿設完畢，對縱橫梁加固段采用3-5-3扣軌加固。扣軌與其下面的枕木用Φ22-U型螺栓連接在一起，鋼軌用43kg/m鋼軌。

3.1.3 穿橫梁

橫梁采用I50c工字鋼，鋪設間距1.0m，橫梁的穿入要基本垂直于線路，先中間后兩側。在橫梁上放置絕緣墊，防止聯電產生紅光帶。

3.1.4 鋪縱梁

為了使橫梁牢固聯接在一起，沿線方向在線路兩側采用I50c工字鋼縱梁，3根一組。縱梁工字鋼與橫梁工字鋼用Φ22-U型螺栓聯接在一起，縱梁兩端支撐于舊枕木跺上。

3.2 D24型施工便梁加固

線路加固采用D24型施工便梁，便梁加固線路長49.97m，縱梁共4組、8片，橫梁4組，148根。D24m施工便梁架空線路施工，架設時兩片縱梁中心橫向間距為4.46m，縱向間距為24.12m。D24m施工便梁采用甲式進行架空。

3.3 D型施工便梁施工工藝

D型便梁施工工藝流程為：吊至線路兩側—絕緣防護，穿放橫梁—安放縱梁—縱橫梁聯接—安裝鋼軌扣件—掏空軌底道砟。

3.3.1 橫梁安裝

3.3.1.1 調整軌枕間距

按670mm的間距調整好加固范圍內的軌枕間距，并將多余的軌枕抽出。

3.3.1.2 橫梁就位

在調整好的軌枕間距內扒除部分道砟并穿入橫梁，與鋼軌接觸面墊好絕緣膠墊，防止造成信號電路短路，并搗固道床。

橫梁安裝完畢后，即可安裝鋼軌扣件。扒除道砟應注意控制標高，使橫梁頂距軌底有20mm的空隙以保持軌距，以便塞絕絕緣墊，更重要的是才能使鋼軌扣件的齒咬合，不至移動，起到控制軌距的作用。

3.3.2 縱梁安裝

縱梁長24.5m，高1.3m，寬0.48m，重16.0283T。采用兩臺450t全液壓汽車吊機吊裝。人工配合就位，按要求吊放在支撐樁上。根據鋼梁的重量、長度和吊裝方法選用直徑為30mm、長15m的鋼絲繩，直徑30mm的鋼絲繩，最大破斷拉力在45T，4倍以上的系數后單股鋼絲繩可達到11.25T，拉力在安全系數內。（圖1）

3.4 框構橋頂進及線路恢復

本框構橋設計最大頂力5850.52t，頂進施工后背采用鋼筋混凝土樁與后背梁結合形式，頂進方向為自西向東，框構橋施工方法采用一次錯位頂進施工，左右幅框構橋錯開距離控制在5.0m。

框構橋頂進工藝流程：頂進設備安裝—試頂—檢查線路加固情況—挖土—清底—測量—換填—開鎬—頂進—換頂鐵—測量校正—下一個循環。

線路恢復主要作業項目有：橋側夯填、補砟、撤梁、換枕、安裝護輪軌、整修線路。

縱橫梁及扣件拆除流程：回填道砟—拆除扣軌—抽橫梁、換橋枕—補充道砟—拆縱梁。

D24型施工便梁拆除流程：回填道砟—抽拆除縱梁—抽橫梁、換橋枕—補充道砟。

北同蒲線上下行為60軌，采用XШ型橋枕，間距60cm，直線段60m，共計90根。按隔六抽一的原則，抽一根舊枕換一根新橋枕，每換一根橋枕要隨即補充道砟并搗實。換枕后，要根據道床沉降情況，隨即補充道砟，加強養護，確保線路穩定。

施工完成后，檢查線路狀態，清理現場保證行車安全。

4 取得的效果

北同蒲線322.445km大跨度框構頂進過程中，采用便梁與縱橫梁吊軌和工字鋼縱橫梁相結合的方式進行線路加固，極大的消除了大跨度框構頂進對路基穩定性的影響，保證了線路技術狀態良好。施工作業中框構周邊鐵路及路基一切正常，確保了施工的順利完成。