淺談鐵路營業(yè)線大跨箱橋線路組合加固技術(shù)應(yīng)用

摘 要：在保證鐵路營業(yè)線運行安全的前提下，在大跨徑箱橋部分線路位于正線、部分線路位于站線岔區(qū)，頂進中采用D型便梁及橫抬梁對線路進行組合加固，使工程能夠節(jié)約投資、降低成本、確保行車安全、縮短工期。文章介紹了人工挖孔樁、便梁在線路限速45km/h、400*400H型鋼在線路限速15km/h條件下的線路加固應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鐵路營業(yè)線運行安全；人工挖孔樁；便梁加固；H型鋼加固

隨著鐵路運行圖的逐年調(diào)整，行車密度已趨于飽和，安全、正點運行越來越顯得尤為重要。為能夠?qū)崿F(xiàn)列車安全、正點運行，目前鐵路營業(yè)線正線最低限速45km/h，站線限速較低，為15km/h。本工程站線位于岔區(qū)，為使營業(yè)線行車確保安全，同時能夠節(jié)約投資、降低成本、縮短工期，本工程使用便梁對正線進行加固、縱橫抬梁對岔區(qū)站線進行加固。在確保鐵路營業(yè)線運行安全的前提下，本文將結(jié)合工程實例對線路組合加固進行論述。

1 工程概況

1.1 設(shè)計概況

本工程為濟南市劉長山路西延線下穿京滬鐵路立交工程。既有橋為2-6.0m鋼筋砼框架橋，2孔既有框架橋位于新建橋位北側(cè)。

濟南市劉長山路拓寬，對既有2孔框架橋進行拆除，新建10.5+15.0+15.0+10.5m 4孔框架橋，框架橋與線路斜交角為40，箱橋之間的縫隙均為10cm，其他尺寸見圖1（圖中尺寸單位均以m計）。

橋上有到發(fā)線、京滬上行線、水白上行線、京滬下行線、水白下行線、到發(fā)線、機待線7股線路。線路均為直線。橋上有兩組道岔。

1.2 水文地質(zhì)

橋址范圍內(nèi)宏觀地貌單元屬山前傾斜平原中下部，地形較平坦，橋址附近地面高程23.63-24.01m，基底置于亞黏土層上，地基允許承載力[σ]=110Kpa。各層巖土的物理力學指標及巖土施工工程分級見表1。

2 線路加固方案

2.1 縱橫抬梁加固方式

2股到發(fā)線、1股機待線線路限速15km/h，其中1股到發(fā)線、1股機待線位于岔區(qū)，連同另一股到發(fā)線均采用縱橫抬梁對線路進行加固。

框架橋頂進時兩側(cè)到發(fā)線、機待線在箱橋兩側(cè)采用12.5m 9扣扣軌梁、橋頂上采用12.5m 5扣扣軌梁、6.25m 5扣扣軌梁等形式對線路進行加固；橫抬梁采用長18m、間距0.5m 400×400H型鋼。

2.2 便梁加固方式

京滬上行線、水白上行線、京滬下行線、水白下行線4股線路采用D24m、D12m 2種便梁對線路進行加固，便梁支點采用挖孔樁。挖孔樁平面布置見圖2（圖中尺寸單位均以cm計），樁直徑為Φ2.0m、長23.5m。

線路重量按1t/m計算，未考慮列車沖擊時的均布荷載：q1=22/1.5+1=15.67t/m；列車限速45km/h，沖擊系數(shù)：1+μ=1+2*6/（30+0.5）=1.40。考慮列車沖擊時的均布荷載：q2=1.40*15.67=21.94t/m。

路基開挖深度按10.0m計。因墻背直立光滑、土體表面水平，α、β、δ均取值為00。

線路加固見圖2。

2.3 挖孔樁檢算：按樁為懸臂頂部無拉結(jié)進行檢算

2.3.1 樁深檢算

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002的要求，通過計算，樁需入土深度為12.5m，挖孔樁挖深為10.0+12.5m=22.5m，滿足抗傾覆及承載力要求，施工時按23.5m開挖。

2.3.2 挖孔樁截面計算

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2002的要求，通過計算，挖孔樁直徑采用Φ2000mm，砼采用C30；鋼筋選用HRB335Φ22鋼筋，根數(shù)為48根；滿足抗傾覆及承載力要求。

2.3.3 挖孔樁護臂厚度計算

通過計算，挖孔樁護壁厚度為6.8cm，根據(jù)施工經(jīng)驗，一般護臂厚度最小為8cm，但因有火車動載，為確保施工安全，取20cm。

2.4 H型鋼縱、橫抬梁檢算

路基開挖深度為10m，每次頂程為2m，所以最大跨度按12.0m進行控制，按0.5m間距放置1根40H（400*400）型鋼所組成的橫抬梁進行檢算。

單層H型鋼橫抬梁主要受撓度控制。假設(shè)H型鋼橫抬梁在整個頂進過程中承受全部的軌道和列車荷載，橫抬梁在頂進中的最大跨度按12.0m控制，最不利的情況為2股線路同時承受列車荷載，經(jīng)分析計算當箱體向前頂進到到發(fā)線、機待線路基中心線時，此時橫抬梁所產(chǎn)生的撓度最大。

利用圖乘法檢算，按0.5m間距布置滿足撓度要求。

3 箱橋頂進施工

3.1 頂進順序

（1）上海方邊孔、北京方中孔→（2）上海方中孔、北京方邊孔。

3.2 線路加固及頂進

3.2.1 防聯(lián)電及防滑

扣軌梁與軌枕間用Φ22U型螺栓每隔2根軌枕聯(lián)結(jié)一道。H型鋼橫抬梁與扣軌梁之間須墊木板，用來防止兩者之間產(chǎn)生滑移及聯(lián)電，并調(diào)整兩者之間空隙。

3.2.2 施工步驟

（1）到發(fā)線及站線

利用封鎖點，扣軌梁逐股拉入線路；扣軌梁拉入完畢，穿入橫抬梁。施工時列車限速15km/h。

（2）4股正線

a.用4孔便梁對4股正線路進行防護，同時開挖2排挖孔樁，施工時列車限速45km/h；

b.人工進行挖孔樁施工；

c.挖孔樁施工完畢，利用封鎖點，對4孔便梁進行縱移對線路進行加固；用D12m便梁對線路進行加固；

d.頂進上海方邊孔、北京方中孔，直至箱橋就位；

e.縱移便梁，頂進上海方中孔、北京方邊孔，直至箱橋就位；

f.利用慢行點，拉出H型鋼橫抬梁；

g.利用封鎖點，拉出便梁及扣軌梁；

h.線路恢復常速。

3.2.3 安全措施

（1）箱體頂進前應(yīng)具備的條件

a.箱體鋼筋混凝土強度達到100%并安裝鋼刃腳；

b.施工慢行計劃已批準；

c.無縫線路已完成應(yīng)力放散；

d.線路加固完畢；地下電纜改移完畢；后背檢查完畢和頂進設(shè)備安裝調(diào)試完畢。

（2）箱橋頂進中的監(jiān)控內(nèi)容

a.加強對線路設(shè)備的監(jiān)控；

b.加強對箱橋方向、標高的監(jiān)控；

c.加強對頂進設(shè)備的監(jiān)控；

d.加強對后背梁的監(jiān)控。

（3）頂進作業(yè)時前方開挖面坡度控制在1∶0.5左右，以防路基坍塌傷人；側(cè)壁直立開挖，使箱身緊靠開挖面，側(cè)壁和基底均不得超挖，保持吃土頂進。

（4）每頂進一次測量一次橋身的中線方向及標高，并作好記錄，若框架出現(xiàn)中心偏移或標高（抬）扎頭的趨勢時，及時采取有利措施進行糾正，確保框架頂進精確就位。

（5）對線路進行24h巡守、養(yǎng)護，在營業(yè)線上作業(yè)，嚴禁使用齒條式起道機。在頂進過程中，每頂進一次或每次列車通過前、中、后，對線路進行觀察、檢修，確保線路軌向順直，軌面水平。

（6）在軌道電路的線路上作業(yè)時，線路養(yǎng)護機具（如搗固機、搗固架等），萬能道尺和各種輕型車輛的車輪應(yīng)有絕緣裝置，撬棍、起道機、撥道器及單軌車手柄等應(yīng)有絕緣套管。

4 結(jié)束語

通過對濟南市劉長山路西延線下穿京滬鐵路立交工程線路加固情況來看，本方法對營業(yè)線行車安全是可靠的——工程已順利實施；節(jié)約工程投資、降低工程成本；縮短工程工期——采用挖孔樁施工，整個挖孔樁工期不到30天。采用挖孔樁、縱橫抬梁對大跨徑頂進箱橋的營業(yè)線加固，收到了良好的效果，在以后類似工程施工中能起到一定的借鑒作用。

參考文獻

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作者簡介：潘立芳（1970，10-），女，廣西柳州人，工程師，本科。