站場咽喉區32米D型便梁加固架空線路施工技術

宋作棟 SONG Zuo-dong

（中鐵五局二公司，衡陽 421000）

0 引言

隨著人們生活水平在不斷提高，城市化進程的逐步加速，越來越多的市政道路下穿鐵路營業線。在下穿營業線得到施工過程中，為確保營業線的不中斷行車，常采用D型便梁加固架空線路的施工方法進行頂進或現澆框架施工。目前大多數下穿營業線的框架施工均采用的為24米、20米、16米、12米的D型便梁加固線路，但是對于大跨度雙孔連續框架結構下穿站場營業線就目前的常規D型便梁已不能滿足施工需求。本文通過南寧市同興路下穿沙井站工程32米D型便梁加固架空施工經驗介紹，為大跨度多孔連續框架下穿站場提供施工經驗。

1 工程概況

南寧市同興路下穿沙井站地道框架長553米，框架寬30米，采用2-13.5米連續框架結構下穿沙井站西咽喉區7股道，其中3股道采用股道拆除轉工程線，另4股道采用施工便梁進行加固架空線路。地道框架第1節至第三節下穿沙井站長42米。

本工程地道框架施工采用D12+D32+D12施工便梁加固架空股道明挖現澆施工，在保證安全的前提下進一步優化工期，本次線路加固采用一次加固架空4股道后分段分層明挖施工。主跨32米D型便梁采用直徑1.5米深25米的人孔樁上設樁帽進行支墊。施工期間鐵路限速45km/h，同時配合天窗點。因此人孔挖孔樁的施工安全及線路加固架空為本工程的施工關鍵。圖1為線路加固橫斷面圖。

圖1 線路加固橫斷面圖

2 人工挖孔樁施工

根據設計圖紙結合站場現場實際情況，我們對線路加固樁和基坑支護樁進行優化設計，將兩種樁型結合為一體，本次下穿站場部分共設計了10根人工挖孔樁。

2.1 臨時加固線路

考慮人工挖孔樁距離股道枕木最少間距為50cm，根據《中國鐵路南寧局集團有限責任公司普速鐵路營業線施工安全管理實施細則》(寧鐵運〔2018〕129號)及《普速鐵路工務安全規則》（鐵總運[2014]272號）文件要求，線間人孔挖孔樁，軌道必須臨時加固防護。

線路臨時加固方式采用抬軌。加固范圍孔樁兩側2.8米線路。縱抬梁為P43軌束梁（2-3扣）長5.8米，設置在兩側混凝土軌枕頭下方，軌束梁下面支墊長80cm雙拼木枕，雙拼木枕放置于整平的道渣上。沿縱梁外側設置20cm厚的C25混凝土擋渣墻線路上方兩側采用P43軌束梁（1-2扣）加固，中間采用P43軌束梁（2-3扣），長度均為6米。所有軌束梁均采用U型扣固定。圖2為線路臨時加固橫圖。

圖2 人工挖孔樁線路臨時加固圖

線路臨時加固施工步驟：

第一步：清理并整平軌枕兩側端頭下方的道渣，Ⅲ級封鎖；

第二步：安裝雙拼木枕，Ⅲ級封鎖；

第三步：安裝木枕上方的縱向P43軌束梁（2-3扣），Ⅲ級封鎖；

第四步：澆筑擋渣墻，臨近既有線監督度計劃。

2.2 孔樁開挖支護及出碴

孔樁開挖采用先中間后四周的原則，根據現場實際地質情況，控制循環進尺，每循環最大進尺深度不大于1米，孔內出土采用吊桶內置編織袋裝土，小型卷揚機提升至洞外后，臨時存放與兩線間低凹處，待施工天窗點人工搬運出股道范圍。護壁混凝土采用人工拌和摻早強劑。

2.3 安裝鋼筋籠及澆筑混凝土

鋼筋籠的安裝及混凝土澆筑需在Ⅲ級（停電）封鎖天窗點內進行，鋼筋籠采用2米/節，現場搭設臨時固定架，逐節焊接下孔。混凝土在澆筑前須抽干孔內滲水，澆筑采用串筒法澆筑，串筒由井口直到距井底1米垂直安放，保證混凝土澆筑不離析。混凝土泵送采用地泵輸送，提前預埋過軌套管用于安放泵管。

3 32米D型便梁架設

3.1 D便梁選型

同興路下穿地道框架2-13.5米，總寬度30米。線路加固架空便梁組合形式分為兩種：

①地道框架采用D12+D20+D12+D12的便梁組合形式來加固架空線路，考慮其中有一組支撐樁要伸入框架范圍內，需在框架頂板上預留孔洞。同時架空4股道需要支撐孔樁25根。優點為D12、D20便梁在市場比較常見，租賃費用便宜，架設工藝成熟；缺點為線間孔樁數量大，施工工期長，安全風險高，框架頂板預留孔對結構有一定影響，后期需要破除框架內的支撐樁。

②地道框架采用D12+D32+D12的便梁組合形式來加固架空線路，主跨采用支撐樁與基坑支護樁相結合形式，同時架空4股道需要的支撐樁10根，兩側附跨采用擴大基礎配合枕木的形式進行支撐。優點為支撐樁數量少，對框架結構無影響，兩種樁型合二為一節約部分費用和工期，減少線間人孔挖孔樁的安全風險。缺點為D32便梁市場存量少需要廠家定制，考慮D32便梁重量大，受限于吊裝設備。

綜合上述便梁組合形式通過優缺點比對分析，從結構的安全性、既有線施工的安全風險、施工工期及工程造價考慮，我們采用D12+D32+D12的便梁組合形式。

3.2 便梁的架設

3.2.1 施工工序

樁基施工→線路應力放散（無縫線路）→調整枕距軌枕間距→橫梁安裝（在調整好的軌枕間距內扒除橫梁部位道碴并穿入橫梁，同時墊好橡膠支座，上好鋼軌扣件）→吊運縱梁并就位（將橫梁兩端頭及以外的道砟清除，分別將縱梁就位，并安裝連接板及牛腿）→擰緊配件→全面檢查→驗收施工便梁→開通線路。

3.2.2 便梁檔位選擇

參考秦皇島中科鋼結構有限公司提供的D便梁使用手冊，D32型施工便梁設置表（軌型60kg/m）。根據現場股道類型，我們選取單線直線線路，縱梁最高位布置，因縱梁位置越低軌底距離至梁底的高度就越高，代表著支撐樁的樁帽位置越低，支撐樁樁帽施工難度就大，對既有線股道的道床影響就越大。

表1 D32型施工便梁設置表（軌型60kg/m）

3.2.3 吊裝平臺搭設

以本工程為例，分為鐵路線外平臺和鐵路線上平臺。因站場咽喉區位于高路堤段，根據折疊式隨車起重機工作狀態下寬7.1米，長12米，需在靠近架空線路的路堤邊坡外側填筑吊裝平臺及進場道路，路外平臺長15米、寬8米，采用C30混凝土硬化25cm。線上平分線間和線上兩種形式，線間采用道渣回填振搗滿鋪枕木，線上采用橡膠鐵路道口板防護。（詳見圖3）

圖3 吊裝平臺搭設

3.2.4 便梁組裝、試吊及運輸

①便梁組裝。

便梁由中鐵五院設計，中科鐵路鋼結構公司負責加工。其與24米便梁的主要區別為縱梁不同，其他橫梁、牛腿等配件可通用。其縱梁高1.7米、寬0.48米、長32.6米（7.925+16.75+7.925）組合拼裝，總重量28.8t。在架設前需提前拼裝好縱梁，堆放在貨物裝卸區，便于軌道吊車吊裝運輸。

②便梁試吊。

試吊環境模擬：現場實測最低導高值5.98米，試吊最大高度擬為5.5米，場地環境為混凝土場坪。

在限高作業及單片縱梁28.8t等不利掉件下，常規的軌道吊已無法滿足現場要求，通過市場調查，選取折疊式隨車起重機（300t），在滿足限高的條件下，其最大作業半徑為13米，吊臂夾角≤9°，滿配重的條件下，理論起吊最大重量為38t。（吊裝參數如圖4）

圖4 吊裝參數

吊具采用高強度扁平起重吊帶，吊點布置在梁中心左右側0.4米位置，兩根吊帶梁底兜底，緊捆于梁中心左右側0.4米位置，為便于吊裝梁的平衡，吊鉤緊扣在兩根吊帶上，正式吊裝前須試吊，試吊高度0.2米。（吊點位置布置如圖5）

圖5 吊點布置圖

試吊效果：本次模擬工況根據現場實際情況按照最遠吊裝半徑試吊，吊裝高度按照平板車高度1.42米、便梁高度1.7米、吊車大臂5米進行試吊。試吊高度為0.5米。能滿足接觸網線下方吊裝作業。（試吊現場如圖6）。

圖6 現場模擬試吊

③便梁運輸。便梁運輸車輛為兩臺軌道吊車+兩臺NX17BH型平板車組合（長15.4m*寬2.96m*高1.409m），平板車兩端需配轉向架。折疊式隨車起重機工作狀態下寬7.1米，長12米，根據現場地形決定是否搭設吊裝平臺，

3.2.5 便梁架設

①準備工作。便梁架設前，提前與鐵路部門溝通，規劃好運輸線路，檢查待架線路的橫梁是否就位、支撐樁樁帽標高是否有偏差，尤其是橫梁安裝后是否出現信號短路“紅光帶”。②便梁加固架設。1）吊卸縱梁。封鎖命令下達后，首先進行接觸網停電及接地，利用軌道吊和平板車將縱梁運輸至待架設的線路。2）橫移縱梁。先就位線路一側的一片縱梁，再就位另一側一片縱梁。使用折疊式隨車起重機進行橫移縱梁。3）橫縱梁的連接?？v梁就位后，先連接D型梁兩端最外側一根橫梁后，接著連接其它橫梁。4）橫梁與鋼軌的連接。橫縱梁的連接完后，分別將鋼軌與橫梁采用Ⅱ型扣件連接。5）安裝完畢后全面檢查。架設完畢后，會同工務、電務等監督人員進行全面的檢查。檢查無誤后方可向車站匯報開通線路。

4加固線路的安全監測

D便梁架設后，在其兩端及中部設置觀測點，安裝專業沉降觀測設備，設置專人看守儀器，一旦設備報警立即上報相關單位。同時利用天窗檢查支墊有無下沉、變形、裂紋，橫梁與軌底的絕緣墊，鋼軌扣件有無松動、脫落，螺栓有無松動、裂紋，D型梁縱梁是否移位等。每隔七天對螺栓上一次油，以防銹蝕，造成拆除困難。檢查情況應做成記錄以便查詢和整理。

5結語

目前該項目的32米D便梁已全部順利加固架設完畢，從施工的角度來看，對于大跨度連續框架結構下穿站場咽喉區，主跨利用32米D便梁的同步加固架空線路具有施工簡便、快速、相對安全風險小等特點，在以后的類似工程中具有借鑒意義。