崔 健
天佑京鐵工程建設(shè)有限公司 河北 石家莊 050000
50#弓家溝橋位于陽涉鐵路寒王至石港口區(qū)間,橋梁長(zhǎng)度為176.72m,橋跨布置為5-32M-預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁橋,橋梁中心里程k107+549.00(既有橋頭橋尾里程k107+460.64-k107+637.36)。既有曲線要素:Ay=55°41′30″、R=600m、L=693.2m、l=110m、h=45mm,曲線控制點(diǎn)里程:ZH k107+325.29、HY k107+435.29、YH k107+908.49、HZ k108+018.49。2022年9月,通過人工測(cè)量梁端、梁中的方式,計(jì)算出橋上偏心情況。

表1 整治前橋梁偏心情況
根據(jù)《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》、《普速鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》等規(guī)范中線橋偏心值最大70mm的規(guī)定[1],其中K107+465偏心170mm,K107+485偏心107mm,K107+500偏心76mm,K107+600偏心72mm,K107+630偏心79mm,5處超限。
位于曲線上的橋梁由于列車離心力的作用,使主梁除產(chǎn)生平面彎曲外,還伴有扭轉(zhuǎn),致使外梁承載加重,內(nèi)外主梁受力不均,導(dǎo)致兩主梁不能協(xié)同工作[2]。有縫線路在震動(dòng)狀態(tài)下產(chǎn)生局部小量位移,曲線地段軌道逐步偏移形成偏心。一旦橋上線路出現(xiàn)偏心,使偏載更加嚴(yán)重,貨物列車長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致線橋偏心不斷增大,線路方向不良,出現(xiàn)方向偏差,使梁體受力發(fā)生改變,輕則降低梁的承載能力,縮短梁的使用壽命,嚴(yán)重時(shí)直接影響梁的正常使用 ,存在安全隱患危及運(yùn)輸安全。為此,有效地限制橋梁線橋偏心,最大限度減少偏載影響,是維修養(yǎng)護(hù)的重要任務(wù)。
要想整治橋梁線橋偏心僅僅撥移橋梁上的線路是不夠的,必須對(duì)整條曲線進(jìn)行重新設(shè)計(jì)計(jì)算。在保證曲線圓順的同時(shí)要嚴(yán)格控制線梁偏心值,不能哪里不圓順就撥哪里,應(yīng)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(fā)生[3]。經(jīng)設(shè)計(jì)單位計(jì)算一次性解決50#橋梁的偏心問題,曲線上最大撥道量為205mm,為了大型養(yǎng)路機(jī)械撥移線路安全考慮分兩個(gè)階段進(jìn)行調(diào)整線橋偏心[4]。經(jīng)過重新設(shè)計(jì)計(jì)算第一階段整條曲線的線路撥移量最大撥道量為118mm。設(shè)計(jì)曲線要素:Ay=55°41′44″、R=601.8m、L=684.99m、l=100m、h=45mm,曲線控制點(diǎn)里程:ZH k107+327.89、HY k107+427.89、YH k107+912.88、HZ k108+012.88。
(1)整條曲線路基段進(jìn)行大機(jī)清篩
為了大型養(yǎng)路機(jī)械整治線橋偏心時(shí)減小橫向阻力,對(duì)調(diào)整的曲線路基部分先進(jìn)行大機(jī)清篩。清篩后路肩石砟松散、不板結(jié)利于搗固車撥移線路;線路清篩后利用配砟整形車根據(jù)線路撥移的方向合理分配石砟,減少整治偏心時(shí)的工作量。
(2)橋梁上根據(jù)線路撥移方向進(jìn)行人工挖邊
根據(jù)圖紙上線路撥移的方向,撥移線路前將枕木頭與橋梁擋墻之間的石砟、污土清空,減小線路橫移時(shí)的阻力。
(3)測(cè)量標(biāo)記
技術(shù)人員對(duì)寒王至石港口k107+270-k108+080每隔10m一個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣,路基地段打好標(biāo)樁,找好參照物,測(cè)出既有橫距,在鋼軌上油漆標(biāo)記,橋梁上的原始數(shù)據(jù)標(biāo)記在橋梁欄桿上。路基段線路清篩后,重新測(cè)量線路變化后數(shù)據(jù),與設(shè)計(jì)圖紙上撥移量對(duì)比,重新計(jì)算撥移量,保證施工過程質(zhì)量卡控到位。
(4)技術(shù)交底
第一次交底:施工負(fù)責(zé)人組織召開由工班長(zhǎng)、機(jī)械車長(zhǎng)、施工隊(duì)長(zhǎng)、防護(hù)員、材料員、后勤負(fù)責(zé)人參加的點(diǎn)前預(yù)備會(huì),落實(shí)施工方案內(nèi)容,確定新的曲線要素、起止里程、撥移方向及撥移量,提出具體要求,必要時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地交底。第二次交底:工班長(zhǎng)、機(jī)械車長(zhǎng)、施工隊(duì)長(zhǎng)分別組織本班組全體人員傳達(dá)技術(shù)交底內(nèi)容并就所承擔(dān)的施工作業(yè)內(nèi)容制定落實(shí)措施,做到“崗位明確、責(zé)任到人、標(biāo)準(zhǔn)熟悉、措施落實(shí)”。資料由各工班長(zhǎng)、機(jī)械車長(zhǎng)、施工隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)整理,在班組臺(tái)帳記錄。

圖1 撥移量示意圖
(5)機(jī)械設(shè)備調(diào)試
施工前一天對(duì)參與施工的大型機(jī)械、配套設(shè)施、小型機(jī)具進(jìn)行保養(yǎng)調(diào)試,確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好。
大型養(yǎng)路機(jī)械線橋偏心整治施工工藝流程:按批復(fù)的施工計(jì)劃進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、技術(shù)測(cè)量標(biāo)記→施工方案制定→點(diǎn)前預(yù)備會(huì)→施工預(yù)登記→施工登記→確認(rèn)調(diào)度命令→機(jī)械車進(jìn)入施工作業(yè)區(qū)段→設(shè)置防護(hù)體系→搗固車撥道作業(yè)→搗固車恢復(fù)線路→復(fù)核線路技術(shù)數(shù)據(jù)→確認(rèn)開通條件→機(jī)械車組返回車站、銷點(diǎn)開通。
(1)線上防護(hù)設(shè)置:天窗點(diǎn)內(nèi)施工按照調(diào)度批準(zhǔn)的施工計(jì)劃設(shè)置防護(hù)。駐站聯(lián)絡(luò)員提前1小時(shí)到車站登記要點(diǎn),施工人員提前 1 h 到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),遠(yuǎn)端、現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員到達(dá)指定位置,準(zhǔn)備設(shè)置移動(dòng)停車信號(hào)防護(hù)。施工負(fù)責(zé)人接到施工調(diào)度令,復(fù)核調(diào)度命令,下達(dá)命令。嚴(yán)格執(zhí)行《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》、《大型養(yǎng)路機(jī)械使用管理規(guī)則》等規(guī)定,確保人身、設(shè)備、行車安全。
(2)橋下防護(hù)設(shè)置
①在橋下設(shè)置專職防護(hù)員。
②在橋上機(jī)械車即將作業(yè)至跨公路處時(shí),橋下提前設(shè)置交通錐,距離橋梁50m處來車方向每10m設(shè)置交通錐阻止車輛經(jīng)此車道通過。
③在交通錐前方設(shè)置安全警示牌,警示牌規(guī)格為2m×2.3m,內(nèi)容為:橋梁施工,注意落石。
④防護(hù)員穿戴醒目防護(hù)服,站于距離橋下來車方向70m處手拿防護(hù)旗及時(shí)指揮過往車輛避讓。
⑤使用汽車在距離橋下70m處打開雙閃,加以警示,人員撤離汽車。
⑥橋下防護(hù)員隨時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員聯(lián)系,及時(shí)調(diào)整交通錐及警示汽車位置,改變橋下汽車通過的車道。
(3)車組運(yùn)行
大型養(yǎng)路機(jī)械車組復(fù)核調(diào)度命令,車機(jī)聯(lián)控,進(jìn)入封鎖區(qū)段指定位置解體。
(4)搗固車撥道
①車長(zhǎng)將撥移量每10m一個(gè)測(cè)量點(diǎn)標(biāo)記在枕木上,書寫標(biāo)準(zhǔn)醒目,并用箭頭標(biāo)示出撥道方向。勞務(wù)人員進(jìn)行橋梁上的石砟清理。DC-32型搗固車輸入新的曲線要素進(jìn)行撥道,設(shè)計(jì)控制點(diǎn)處手動(dòng)輸入撥道量進(jìn)行撥道,設(shè)計(jì)控制點(diǎn)兩點(diǎn)間進(jìn)行給量順接,確保曲線的圓順度。撥道后勞務(wù)人員及時(shí)對(duì)枕木頭的離縫補(bǔ)充石砟,防止撥道后線路回彈。
②撥道過程中搗固車嚴(yán)格按預(yù)定的數(shù)據(jù)設(shè)置撥道量,1號(hào)操作手,接收到車長(zhǎng)撥道量、撥道方向指令后,必須復(fù)述一遍,得到確認(rèn)回復(fù)方可進(jìn)行操作;1號(hào)、2號(hào)操作手要專心認(rèn)真,嚴(yán)防誤操作。
③搗固車3號(hào)、4號(hào)位車組人員,在撥道過程中嚴(yán)密觀察車輪走行及撥道裝置動(dòng)作,發(fā)現(xiàn)異常立即通知停車或直接按下停車按鈕。
(5)搗固車進(jìn)行撥道作業(yè)時(shí),必須做到以下幾點(diǎn):
①單次撥道量不得大于80mm,大于80mm的撥道作業(yè)應(yīng)分兩次或數(shù)次完成。
②撥道搗固車第一次撥道時(shí)要重點(diǎn)觀察D、B點(diǎn)輪對(duì)及材料小車下的車輪走行情況。
③撥道搗固車要有專人對(duì)撥道后的線路進(jìn)行觀察測(cè)量,發(fā)現(xiàn)線路方向及超高數(shù)值超限后,應(yīng)停止作業(yè)并通知地面人員進(jìn)行人工起、撥處理后方可繼續(xù)作業(yè)。
④撥道搗固車要有專人對(duì)撥道后的線間距進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)量結(jié)果及時(shí)更新標(biāo)注撥道量,確保二次撥道后準(zhǔn)確到位。
⑤撥道搗固車一次撥道結(jié)束,退車作業(yè)時(shí),車組3號(hào)、4號(hào)位車組人員嚴(yán)密盯控車輛的材料小車下的輪對(duì)及B點(diǎn)輪對(duì)走行情況,發(fā)現(xiàn)異常立即通知停車或直接按下停車按鈕。
(6)技術(shù)人員在DC-32型搗固車后測(cè)量撥移量,并重新計(jì)算剩余撥移量(劃標(biāo)顏色:施工前現(xiàn)場(chǎng)劃標(biāo)用白色、二次重新劃標(biāo)用紅色、誤差量藍(lán)色)。
(7)DCL-32型搗固車,輸入新曲線要素結(jié)合剩余線路偏移量對(duì)曲線進(jìn)行精調(diào)。
(8)技術(shù)人員在DCL-32型搗固車后進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)測(cè)。
(9)質(zhì)量回檢人員跟隨DCL-32型搗固車回檢線路幾何尺寸、限界等情況,不達(dá)標(biāo)時(shí),組織人工進(jìn)行返工。
(10)機(jī)械車組返回停留車站,人員機(jī)具撤出施工地段,銷點(diǎn)開通線路。
(1)作業(yè)人員必須聽從統(tǒng)一指揮,確認(rèn)封鎖命令下達(dá)后,經(jīng)設(shè)備單位配合人員同意后在防護(hù)員帶領(lǐng)下才能進(jìn)出施工場(chǎng)地。
(2)上線作業(yè),人員、機(jī)具、物料不得侵入限界。
(3)上線作業(yè)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)瞭望,駐站聯(lián)絡(luò)員和800m防護(hù)員及時(shí)報(bào)車,雙向確認(rèn)。
(4)800m防護(hù)員每3-5分鐘與駐站聯(lián)絡(luò)員、現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員聯(lián)系一次,確保通訊暢通。
(5)養(yǎng)護(hù)作業(yè)不能超限,確保列車運(yùn)行安全。
①養(yǎng)護(hù)時(shí)要保持兩股鋼軌水平不能大于6mm;
②松動(dòng)扣件不能超過7根軌枕,一次墊板不能超過10mm;
③曲線養(yǎng)護(hù)要先上股后下股的順序進(jìn)行整治。
(6)地下管線的保護(hù)措施
①“探”。即進(jìn)行地下管線及光電纜的探測(cè)。邀請(qǐng)施工所在的設(shè)備管理單位對(duì)施工可能涉及到的地下管線及光電纜,提前進(jìn)行徑路探測(cè)。確保施工可能涉及到的地下管線及光電纜應(yīng)探盡探。
②“標(biāo)”。即對(duì)探測(cè)出來的地下管線及光電纜進(jìn)行分類標(biāo)識(shí)。用油漆標(biāo)記出來,方便清篩施工時(shí)確認(rèn)出具體的位置、路徑。
③“挖”。即對(duì)已經(jīng)做好了標(biāo)識(shí)的地下管線及光電纜徑路進(jìn)行人工開挖探溝,將施工區(qū)域內(nèi)的地下管線及光電纜挖出來,進(jìn)行改移或防護(hù)。
④“移”。即把找出來的地下管線及光電纜進(jìn)行改移徑路。
對(duì)施工暫時(shí)無影響的地下管線及光電纜進(jìn)行有效防護(hù),待施工結(jié)束后恢復(fù)原狀。如果挖出來的地下管線及光電纜對(duì)施工有影響,則會(huì)同設(shè)備管理單位共同采取相應(yīng)措施。
(7)車輛救援起復(fù)
搗固車上隨車攜帶起復(fù)救援備品。一旦搗固車在撥道過程中脫線,采取液壓工具頂復(fù)法進(jìn)行車輛起復(fù):
①工具安裝:使用頂復(fù)法要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)車輛的脫軌情況,打好止輪器松開手閘、車輛插紅旗防護(hù)。然后安裝好脫線車輛索具,在車輛下方確定起復(fù)頂點(diǎn),安放橫移板梁、橫移小車、三級(jí)油缸和頂托,連結(jié)頂升和橫移高壓油管,機(jī)動(dòng)泵站分配閥組合開關(guān)置于中立位,確認(rèn)汽油機(jī)油位和液壓油狀態(tài)正常后,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
②復(fù)軌操作:操縱起升開關(guān)手柄進(jìn)行頂升,頂升高度的標(biāo)準(zhǔn),以脫線車輪最低點(diǎn)超過線路鋼軌為止。然后將橫移定位銷置于正確位置后,操縱橫移開關(guān)手柄進(jìn)行橫移,橫移位置的標(biāo)準(zhǔn),以脫軌車輛的兩軸四輪落下時(shí)能復(fù)軌為止。最后操作下降開關(guān)手柄,使脫軌車輛車輪落到鋼軌上復(fù)軌。
③橋梁及曲線區(qū)段脫軌起復(fù)注意事項(xiàng)
一是在橋梁上采用頂復(fù)法時(shí)首先要打好止輪器,橫移梁要搭壓在鋼軌上,橋梁步行板不能受力,禁止在步行板上受力頂復(fù),對(duì)已頂起的車輛,禁止在車底下作業(yè)。必須進(jìn)入車下作業(yè)時(shí),要用枕木或其它物品采取防護(hù)措施。二是在曲線區(qū)段采用頂復(fù)法時(shí),由于內(nèi)外軌有一定的超高差度,橫移裝置有一定的傾斜度,為防止起復(fù)車輛發(fā)生橫向滑行,起復(fù)前,必須在內(nèi)側(cè)鋼軌上用鋼板墊平橫移裝置,確保起復(fù)的設(shè)備和人身安全。
通過對(duì)50#橋梁施工后的第一、三、五天進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,最終測(cè)得線路穩(wěn)定后的偏心值如下:

表2 整治后橋梁偏心情況
根據(jù)《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》、《普速鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》等規(guī)范中線橋偏心值最大70mm的規(guī)定,K107+465偏心69mm,K107+485偏心66mm,K107+500偏心61mm,K107+600偏心40mm,K107+630偏心0mm,5處超限均已達(dá)到線橋偏心的允許范圍,50#弓家溝橋梁偏心第一階段整治達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。線橋偏心整治后列車對(duì)橋梁振幅、動(dòng)撓度、加速度、沖擊系數(shù)與施工整治前對(duì)比均有顯下降,線橋偏心影響降低,施工整治效果比較明顯。
(1)50#弓家溝橋橋梁線橋偏心整治是陽涉鐵路首次以采用大型養(yǎng)路機(jī)械施工的方式對(duì)線橋偏心問題進(jìn)行整治,成功實(shí)現(xiàn)最大撥道量118 mm的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
(2)整治作業(yè)完成后,橋梁結(jié)構(gòu)振幅、加速度、撓度、沖擊系數(shù)和自振頻率等性能指標(biāo)明顯降低,線橋偏心影響降低,施工整治效果比較明顯。
(3)該整治方案具有人工需求少、線路保持期長(zhǎng)、作業(yè)時(shí)間少和整治效果顯著的典型優(yōu)點(diǎn),對(duì)于陽涉鐵路后期線橋偏心整治積累了經(jīng)驗(yàn),施工工藝和組織方案具有重要的指導(dǎo)意義。