更換既有線特大橋Ⅲ型軌枕施工安全控制技術(shù)

劉 飛

（國能朔黃鐵路檢測救援分公司，河北 肅寧 062350）

1 概述

朔黃鐵路公司202# 跨京九鐵路特大橋，橋梁全長2.11 km，既有軌道為75 kg/m 無縫線路，軌枕配置根數(shù)為1 840 根，為Ⅱ型橋枕，橋上護(hù)軌為50 kg/m。本次大中修將軌枕配置由原標(biāo)準(zhǔn)1 840 根 /km 變?yōu)? 667 根/km，更換橋枕共計3 514 根、新鋪梭頭枕8 根，橋上護(hù)軌由50 kg/m 更換為60 kg/m。換枕完畢需要2 臺搗固機(jī)對線路進(jìn)行搗固作業(yè)。

2 施工難點(diǎn)分析

202#跨京九鐵路特大橋?yàn)閱尉€橋，橋上線路兩側(cè)均設(shè)置擋碴板，梁體進(jìn)行過注漿加固，軌枕底部道碴與軌枕、梁體形成一個整體，抽換過程需要破碎。施工難點(diǎn)：

（1）施工場地狹窄，人員多，工機(jī)具多，并行施工難度大。

由于受施工條件的限制，封鎖前新枕不能運(yùn)到施工地點(diǎn)，開通前舊枕必須全部運(yùn)出，換枕與出枕既要同時進(jìn)行，又要互不干擾。需要提前將橋枕運(yùn)至橋上擺放，運(yùn)枕只能利用人工天窗時間內(nèi)采用平板車將橋枕運(yùn)至橋上擺放，效率低下。

（2）安全壓力大。

橋上步行板受堆載限制，待換新枕如何運(yùn)至橋上擺放，達(dá)到既不影響行車安全又不會對梁體及步行板造成偏載及過載。

（3）抽出舊枕及更換新枕的難度大，處理困難。

橋上有擋碴板，底部石碴厚度不足舊枕抽出后不能放在步行板上只能運(yùn)到橋頭或是直接推到橋下，抽舊枕、換新枕時橋上各組人員之間相互干擾大。

3 施工方案

3.1 施工準(zhǔn)備

（1）卸枕：人工將橋枕卸在橋頭兩側(cè)的路肩上，橋上嚴(yán)禁卸枕。卸枕時嚴(yán)禁邊走邊卸，不能破壞工務(wù)、電務(wù)、供電設(shè)備。202#跨越京九鐵路特大橋（2.05km，3522 根橋枕）卸枕方式：利用兩個天窗分別在橋體兩側(cè)的路肩各600 m 的范圍內(nèi)卸枕。

（2）錨固：錨固橋枕與錨固普通軌枕相同。必須采用符合要求的錨固架，確保錨固的質(zhì)量符合設(shè)計及規(guī)范要求。

（3）詳細(xì)檢查橋梁步行板及避車臺各部螺栓、焊縫的狀態(tài)，消除隱蔽病害。詳細(xì)調(diào)查漏碴地點(diǎn)，并做好現(xiàn)場標(biāo)記。提前做好防護(hù)，漏碴地點(diǎn)、拆除擋碴板位置采用編織袋進(jìn)行封堵。換枕前步行板及護(hù)欄側(cè)均用彩條布覆蓋，防止漏碴。

（4）用油漆在鋼軌上做好軌枕間隔標(biāo)注，兩股鋼軌要對應(yīng)進(jìn)行標(biāo)注，明確橋枕、梭頭枕的位置。施工前將既有軌頂標(biāo)高用白漆標(biāo)記在護(hù)欄上。

（5）換枕前將橋上護(hù)輪軌拆除。采用吊軌小車運(yùn)到橋兩端的路肩上并且不能影響卸枕及換枕工作。

（6）換枕前在橋上每隔10 m 軌枕按1 根軌距拉桿，以保證鋼軌的框架和軌距。換枕數(shù)量：橋上按每人4 根以內(nèi)。

（7）提前在橋頭處，用編織袋備好石碴，用于換完橋枕補(bǔ)碴。

（8）制定詳細(xì)的鋼軌防脹應(yīng)急預(yù)案，機(jī)具、人員、材料配備齊全。

3.2 橋上運(yùn)枕、擺枕

（1）運(yùn)枕：202#跨越京九鐵路特大橋落在上坡的豎曲線上，平板車10 輛，工人30 人。每3 人一組，每組一次運(yùn)枕10 根，天窗點(diǎn)內(nèi)4 小時可以運(yùn)枕4 次（約400 根）。

（2）擺枕：根據(jù)《關(guān)于加強(qiáng)鐵路混凝土橋梁鋼支架人行道堆載管理的通知》 運(yùn)工橋隧函2012-292號文，每3 m 長鋼支架人行道上放置混凝土橋枕不得超過1 根，以及對現(xiàn)場橋梁設(shè)施量測的尺寸，計劃換枕前，拆除橋上一側(cè)擋碴板，將道碴向道心及枕木頭處堆放，擋碴板內(nèi)側(cè)放置一根軌枕，步行板上放置一根，在兩根軌枕間再放置一根。另一側(cè)的擋碴板不拆除，步行板上放置一根，擋碴板上放置一根軌枕，根據(jù)現(xiàn)場的量測，此種方式擺放軌枕不會造成侵線。具體的布置如圖1、圖2：

圖1 擺放橋枕狀態(tài)圖

圖2 既有線路狀態(tài)圖

（3）為了使梁體能夠受力均勻，每孔梁放置軌枕的方式如圖3：

圖3 單孔梁上軌枕擺放圖

3.3 更換軌枕

（1）202#跨越京九鐵路特大橋換枕、運(yùn)枕順序：

首先將特大橋劃分為五個施工單元，提前將第三單元的橋枕擺放好，護(hù)輪軌拆除運(yùn)到橋兩端的護(hù)坡上，第一個天窗點(diǎn)更換第三單元的橋枕，同時在天窗點(diǎn)內(nèi)拆除第二單元的護(hù)輪軌及倒運(yùn)、擺放第二單元的橋枕，下一個天窗更換第二單元的橋枕，同時在天窗點(diǎn)內(nèi)拆除第四單元的護(hù)輪軌及倒運(yùn)、擺放第四單元的橋枕，以此類推。共計需要5 個天窗時間更換完成202#跨越京九鐵路特大橋，如圖4：

圖4 202#跨越京九鐵路特大橋施工單元劃分

①換枕施工在天窗時間進(jìn)行，每個天窗點(diǎn)以400 m 左右為一個施工單元，人工換枕、補(bǔ)碴、起道、搗固等主要作業(yè)項目在天窗點(diǎn)內(nèi)完成。

②第一個天窗4 h 時間內(nèi)，第三施工單元內(nèi)利用3 h 抽換軌枕，其后1 h 大機(jī)搗固恢復(fù)線路，點(diǎn)后限速。

③下一個天窗施工單位在第二施工單元抽換軌枕，與此同時大型搗固機(jī)由肅寧北站運(yùn)行至第三單元進(jìn)行復(fù)搗，復(fù)搗結(jié)束后搗固第二單元內(nèi)換枕完成段，點(diǎn)后第二單元施工段限速。

④第三個天窗施工單位在第四單元抽換軌枕，大型搗固機(jī)由太師莊站運(yùn)行至第一、二單元進(jìn)行復(fù)搗，復(fù)搗結(jié)束后搗固第四單元，點(diǎn)后第四單元施工段限速，依次類推。

（2）人員組織。

現(xiàn)場實(shí)際安排換枕人員186 人，每個天窗時間計劃換枕400 m 左右，換枕每2～4 人一組，橋上平均每人換枕在3.5 根。管理人員24 人（含駐站聯(lián)絡(luò)員1人、遠(yuǎn)端防護(hù)2 人），現(xiàn)場每40 m 設(shè)置一名安全質(zhì)量管理人員。

（3）施工工藝：

①扒道碴： 橋上扒道碴只能扒開拆除擋碴板側(cè)的道碴，扒開寬度不宜過窄，應(yīng)以不影響抽換為原則，深度以能穿入新枕為原則。另一側(cè)則不宜扒得過寬，應(yīng)以穿入軌枕不溜動為原則。由于橋底經(jīng)過注漿加固，水泥漿與石碴形成一個整體，擬采用風(fēng)鎬對底部道床處理。

②拆除舊軌枕：用撬棍將軌枕撥到軌枕盒里，然后用軌枕鉗將軌枕順道碴槽抽出，抽出舊軌直接通過步行板上出舊枕孔扔到橋下，之后換入新枕。橋上松扣件的原則：松10 留1。出舊枕孔的設(shè)置：每一組換枕位置拆除步行板一處，設(shè)置出舊枕孔。橋上鋼軌墊高只允許平墊一個螺帽。

③換入新軌枕：舊枕抽出后，將其直接推到橋下，再將新枕用軌枕鉗或抬枕鉗穿入，按標(biāo)準(zhǔn)要求撥正，安放好墊板和扣件，串好道碴，一人撬起軌枕，一人緊扣件。新軌枕配件齊全，位置方正，彈條扭力矩符合有關(guān)規(guī)定，絕緣墊板和擋板座號碼應(yīng)符合要求。

④回填整理道床：先把挖出的石碴回填至兩端軌枕頭處及軌枕底邊，然后用石碴叉把道碴回填于軌枕盒內(nèi)，整平夯實(shí)，并將枕面和鋼軌上塵土清掃干凈。石碴不飽滿處，從橋頭處運(yùn)石碴。

⑤線路整修及搗固：大機(jī)的下插深度及頻率要符合要求，復(fù)搗時需要復(fù)緊螺栓，橋上禁止穩(wěn)定車穩(wěn)定道床。天窗預(yù)留1 h，進(jìn)行線路整修大機(jī)搗固作業(yè)。新?lián)Q入軌枕要及時搗固。線路開通前對施工地段軌距、水平、方向及時檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即整治并做好記錄。大機(jī)的下插深度及頻率要符合要求，復(fù)搗時需要復(fù)緊螺栓橋上禁止穩(wěn)定車穩(wěn)定道床。其中配合2 臺大機(jī)搗固15 人，當(dāng)天施工地段當(dāng)天必須貫通。

⑥方正軌枕：軌枕間距控制在誤差或偏斜：20 mm。

⑦換枕施工流程及時間卡控見下表：

表 1 換枕施工流程及時間卡控表

4 安全保證措施

（1）按規(guī)定設(shè)好駐站聯(lián)絡(luò)員和工地防護(hù)員。選拔培訓(xùn)合格的駐站聯(lián)絡(luò)防護(hù)員和工地防護(hù)員擔(dān)任本工程施工駐站聯(lián)絡(luò)和工地防護(hù)工作。防護(hù)員的基本條件要滿足有關(guān)規(guī)定，執(zhí)證上崗，一經(jīng)選派，不得任意調(diào)換。

（2）按照放行列車條件和有關(guān)規(guī)定，做好封鎖線路前的各項準(zhǔn)備工作。嚴(yán)禁擴(kuò)大準(zhǔn)備作業(yè)范圍。

（3）駐站聯(lián)絡(luò)員在明確得到封鎖區(qū)間的調(diào)度命令后，施工負(fù)責(zé)人首先下達(dá)設(shè)好各項防護(hù)措施的命令，然后下達(dá)開始封鎖線路進(jìn)行施工的命令。命令下達(dá)后才允許作業(yè)人員上橋作業(yè)。

（4）封鎖結(jié)束開通區(qū)間前，施工領(lǐng)導(dǎo)人應(yīng)會同設(shè)備管理單位的安全監(jiān)督員全面檢查線橋等行車設(shè)備是否達(dá)到開通的條件，材料、機(jī)具是否撤出限界之外并且不侵入鄰線，搗固機(jī)是否全部撤離封鎖區(qū)間，然后先下達(dá)撤除停車防護(hù)措施的命令，再下達(dá)開通區(qū)間的命令。駐站聯(lián)絡(luò)員在行車設(shè)備檢查登記簙上辦理消記手續(xù)后，由列車調(diào)度員下達(dá)開通區(qū)間的命令。

（5）線路開通后，要安排專人對線路進(jìn)行巡視及強(qiáng)制性保養(yǎng)。

（6）使用平板小車的防護(hù)辦法：施工裝運(yùn)橋枕的平板小車只在封鎖時間使用，禁止在列車間隔時間使用，按專車專人專管。使用時應(yīng)有人隨車顯示停車手信號，并注意了望。如了望條件不良時，應(yīng)增設(shè)中間防護(hù)人員。

5 注意事項

（1）換枕過程中及時掌握鎖定軌溫變化情況，超出允許范圍限值時對換枕地段及時做好無縫線路放散工作。

（2）換枕結(jié)束后，恢復(fù)道床石碴堆高滿足要求。大機(jī)搗固后及時補(bǔ)碴恢復(fù)外觀。

（3）換枕后，線路抬高在20 mm 之內(nèi)，不能超出此范圍。

（4）要配備巡熱人員，觀測線路的變化，做好防脹跑道應(yīng)急預(yù)案。

（5）開通前必須經(jīng)過工務(wù)、電務(wù)、供電等配合人員的簽字確認(rèn)。

（6）開通后及時保養(yǎng)，龍口處由專業(yè)人員負(fù)責(zé)盯控。巡視期間防脹軌機(jī)具準(zhǔn)備齊全。

（7）換枕期間設(shè)置專人在橋下防護(hù)，防止橋上的石碴掉下砸傷路人。

6 結(jié)論

通過此次更換朔黃鐵路肅寧分公司管內(nèi)跨京九鐵路特大橋橋枕為例，對橋上運(yùn)枕、軌枕擺放、施工順序及大型搗固機(jī)的運(yùn)行方式形成一種新型橋上換枕模式，通過合理的組織最大優(yōu)化利用 “天窗”的有效時間，提高了“天窗”換枕施工效率，保證了橋上換枕人身安全與梁體安全。