既有鐵路線路縱橫抬梁加固施工技術及安全防護措施分析

鄭 花

（中鐵二十二局集團第四工程有限公司，天津 301700）

0 引言

葉赤線K36+280.842雙孔12m頂進框架橋凈寬24m，凈高4.5m，公鐵交角90°，橋體全長17.3m，考慮到36m D型便梁加固線路可能存在因加固長度不夠導致施工過程中行車安全受到威脅，故而決定采用縱橫抬梁對線路進行加固，增加加固長度。本文就縱橫抬梁加固線路施工技術及實施中的安全保障措施進行闡述，期望對類似工程起到借鑒作用。

1 工程概況

本工程位于葉赤線沙海—天義區間，西側臨近赤喀客專，頂進段下穿葉赤線，現澆段下穿既有塞飛亞路及規劃塞飛亞路，根據現場實際情況及道路總體設計，該框構橋采用頂進法施工，工作坑設置在既有鐵路東側，由東向西頂進。鐵路線路加固采用3-5-3扣軌及縱橫工字鋼梁加固法進行加固。

2 縱橫抬梁加固線路施工技術及安全防護措施

2.1 施工準備

線路在加固施工之前與相關站段分別簽訂安全協議，并由三電遷改單位與各線路設備產權單位對接遷改及防護工作，分別由技術負責人和安全員對現場作業人員進行技術交底、班前安全講話后方可進行線路加固工作。現場負責人全過程監督管理[1]。

既有葉赤線為無縫線路，軌道類型均為60kg/m鋼軌。放散、焊軌分為兩次，線路加固前進行放散一次，拆除加固結束后放散一次；每次放散需1個封鎖點進行施工。

在封鎖點內進行無縫線路應力放散。在進行放散過程中時刻觀察鋼軌狀況，以免發生脹軌現象。

2.2 加固施工流程

線路采取吊軌及縱橫工字鋼梁加固法進行，加固長度50m。線路加固施工需在鐵路相關管理部門同意及配合下進行，在線路加固施工期間，3-5-3扣軌、縱梁、橫梁、木枕的安拆需在天窗時間進行，線路加固施工期間列車限速45km/h。線路加固后及頂進過程中定期對線路進行整修及維護。單線區間施工慢行防護示意圖見圖1，圖1中“A”為不同線路速度等級的列車緊急制動距離，Vmax≤120km/h時為800m。

圖1 單線區間施工慢行防護示意圖（單位：m）

線路加固施工流程：確定木枕的穿入位置→加穿木枕→扣軌→穿設橫梁工字鋼→架設縱梁工字鋼。

鐵路線路加固采取3－5－3扣軌及縱橫工字鋼梁（橫抬縱挑法）加固法完成加固，加固時按伸出橋體邊線兩側11.645m進行加固，共計線路加固長度50m；橫梁選用I56b工字鋼，按照0.9m等間距布置，將框架涵身對側橫抬梁架設于該線路左側的支撐樁頂工字鋼上，并延伸至抗移樁L型冠梁上，另外一端擱置于框架頂端，框架身外側兩端擱置于兩側防護樁頂冠梁或枕木跺上。縱梁采用I56b工字鋼，三根一束，扣設長度5m。原軌枕在線路加固時并不進行抽換，而是在原軌枕間依次進行橫梁工字鋼的穿入工作，橫梁工字鋼間隔0.9m、枕木間距為0.45m，為確保基礎穩固，縱橫梁采用枕木垛進行支撐，扣軌兩端設置臨時木梭頭，線路高差及既有鐵路軌枕位置以現場實際為準（如圖2所示）。

圖2 線路加固平面圖

2.2.1 穿木枕

穿入木枕考慮到將原混凝土軌枕間距抽換后可能對原有線路線形影響很大從而危及行車安全，故依據現場實際，先對既有軌枕進行測量，然后根據實際軌枕位置進行測算穿入木枕及工字鋼。

（1）技術要點：根據要求穿入通長式160×220截面長木枕，標準長度為3.2m。枕木則采用P60的鐵墊板，并使用道釘釘固，道釘插打按內2外1的布置形式進行釘固。為保證既有線路穩定，穿入木枕時隔六穿一，每穿完一根，即刻進行搗固，以保證鐵路道床穩定。

（2）安全防護措施：安全負責人組織進行全面檢查，技術員負責現場施工質量，配備專職現場防護員，在接到駐站聯絡員發出開通信號的前15min，立即通知所有管理及作業人員下道，以確保線路上無一人停留，無一物料遺留。

2.2.2 扣軌加固

扣軌安設需在封鎖點內進行，吊軌組裝形式為3-5-3扣設吊軌，鋼軌接頭需錯開1m以上，兩端伸出路基穩定邊坡以外不小于11.645m，扣軌長度50m。

（1）技術要點：扣軌時使用50軌3-5-3扣設吊軌，鋼軌接頭要錯開1m及以上，扣軌的端部需加設臨時梭頭。吊軌和木枕間采用Φ22U型卡子和扣板緊密連接在一起，用來增加整體穩定性。

（2）安全措施：在人員抬運鋼軌過程中，絕不允許在線路中間橫向抬移，以防因鋼軌脫落而導致軌道回路聯電事件的產生。每一個抬運小組由一名安全員跟隨指揮，在收到來車的信號后，嚴禁因搶時間往線路上抬運鋼軌作業。

2.2.3 安裝橫梁

穿橫梁工字鋼要在封鎖點內實施，橫梁使用I56b工字鋼，鋪設間距采用在每兩根混凝土枕間穿入（間距60cm），接頭錯開不小于3m長度，橫梁工字鋼連接采用腹板連接，橫梁的穿入要基本垂直于線路，先中間后兩側，加固長度50m，橫抬梁總根數48根。每根橫梁下均用枕木垛支撐牢固，工字鋼連接采用兩側夾10mm厚鋼板的腹板連接方式，以M23高強螺栓連接[2]。

（1）技術要點：橫梁用I56b工字鋼，0.9m等間距進行布置，同時在工字鋼上方墊木枕，并釘固木枕，保證鋼軌平面高程一致。為保證線路安全，每穿一根工字鋼橫梁，立即將底部石碴搗固密實，并把提前放置好的扣件用螺栓擰緊。橫梁穿插好之后，再與支撐樁的縱梁用U形螺栓和扣板連在一起，在鋼軌外側0.75m處的橫梁下，要分別設兩個枕木垛，構成橫梁下的臨時性支點（如圖3所示）。將橫梁延伸在抗移樁上，以避免線路出現橫移，橫梁端架設于冠梁面上，孔隙用木契契牢，以確保橫梁端支撐可靠。

圖3 扣軌橫梁連接圖示

（2）安全措施：在橫梁和扣軌進行連接時，扣板連接螺母均要平行擰緊，連接板連接緊密牢固。每穿好一根橫梁，技術員要進行嚴格的檢查，做好檢查記錄。為防止橫梁串聯鋼軌，造成紅光帶，橫梁與鋼軌之間加設木墊板和絕緣膠墊。

2.2.4 安裝縱梁工字鋼

縱梁安設須在封鎖點內進行，采用I56b工字鋼，3根一組，橫梁與縱梁采用Ф22—U型螺栓連接在一起，縱梁兩端支撐于枕木垛基座上[3]。

（1）技術要求：橫梁穿插好以后，在距主軌的外側不小于2.5m的位置上安裝縱梁，縱梁采用3根一束的I56b型工字鋼，工字鋼使用三扣鋼扣板連接，連接處錯開不得小于3m。工字鋼接頭使用兩塊800mm長、350㎜寬、10mm厚的金屬夾板對其進行連接，每個接頭使用16個M23高強型螺栓連接牢固。

（2）安全措施：由于縱梁工字鋼重量相對較大，抬運時需要跨越既有線路，因此增加抬運工字鋼的人員數量，在整個抬運過程中，全程由現場防護員跟隨，嚴禁在線路中間橫向抬移，以防工字鋼掉落導致意外的發生。

2.2.5 防橫移措施

為確保線路方向，采用拉錨對其進行固定，并在箱體的頂面每隔3m間距預埋一個套環，在框構橋體頂進時用10T倒鏈牽拉線路，在橋體頂進穿過該線中時用倒鏈鎖定工字鋼縱梁以及三、五扣扣軌,另一端定位于牽掣地錨上，隨橋體頂進對倒鏈長度進行調整，控制線路中線，防止線路出現橫移，同時橫梁上沿鐵路方向間距不大于3m的間隔設置鐵軌橫向限位裝置（與鋼軌間設置絕緣橡膠塊）。

橫梁I56b工字鋼端頭頂于錨樁上，保證整個線路與扣軌及扣軌與橫梁工字鋼均采用U形卡子連為一個整體，以保證橫梁不會產生偏移，以此確保整條線路不會發生橫向移動。

為降低頂進時的阻力，避免線路產生橫移，在每道橫梁下墊放木楔，木楔上方放置魚尾板作為支撐點，在此過程中要在橫梁與魚尾板間抹黃油以達到減小摩擦阻力的目的。

3 線路加固其他安全技術卡控措施

（1）線路加固是在既有行車線上進行作業，無論在任何情況下都不得把所用材料工具置于線路中心或兩側侵入限界的位置。

（2）對其所用螺栓必須按規定做強度測試，試驗合格后方可采用，仔細檢查，不能松動失效，失效隨時補充，保持其處于良好狀態。

（3）提前設定好線路防護標志及專職防護人員，在接收到慢行指令后，按審查批準的線路加固方案對框構兩側線路實施全面加固。

（4）在裝、卸、運、抬、移工字鋼和鋼軌等笨重物料時必須由一人統一進行指揮，作業人員行動一致，不得隨意喧嘩打鬧[4]。

（5）組梁過程中穿螺絲、墊木等要精準迅速、一片一片進行，若出現串動，則要聽從指揮，精力集中，統一行動，以防止擠傷人員手腳。

（6）組梁前，縱梁要先在較平地段找平后組裝，組裝后不能有傾斜現象，以避免在工作中傾倒導致傷人事故，架設時要選好位置，不得侵入鐵路限界，以確保行車安全。

（7）作業前提前準備好石碴，搗固、養護好線路，確保線路狀況良好，同時備足草袋、木枕，以防塌方。

（8）施工作業范圍內的各類光電纜應提前與相關單位取得聯系并配合做好防護，加固前要與通信、信號、電務、工務等有關部門簽訂施工配合協議，嚴禁損壞。

（9）框構結構頂面彈工字鋼軸線，保證其與框構頂進方向保持一致。

（10）橫抬梁前方埋設枕木支頂，需要支頂緊固，頂進中應派人隨時檢查支頂狀態，發現松動處立即予以緊固。

（11）在頂進作業前對既有線路前后的100m要復緊扣件，在頂進施工期間隨時測量軌溫，了解變化情況。發現異常，及時、果斷進行處理[5]。

（12）頂進過程中專人檢查線路情況（見圖4），觀察鋼軌位移，橫梁的連接螺栓應派專人監護緊固。配合頂進期間，加強線路方向、高低、軌距、水平及各部螺栓的檢查。注意檢查路基裂紋及吊軌狀況，并做好觀測記錄，發現問題及時報告處理。

圖4 檢查線路情況

（13）若在施工現場發生機械設備侵限、路堤滑塌，威脅既有鐵路路基穩定等意外事故時，能現場自行解決的，迅速協調解決；解決不了的，立即通過列車無線調度電話等通信設施告知車站及正在運行的列車，并在故障場所設置停車信號標志，如遇降霧、大風、暴雨(雪)、揚沙等天氣或在夜間，要先使信號機顯示停車信號，確保列車行車安全。

4 結束語

綜上所述，對既有鐵路無縫線路應力放散、焊軌后，采用縱橫抬梁進行加固，涉及穿木枕、扣軌加固、安裝橫梁、安裝縱梁工字鋼、防橫移等施工技術。抬梁加固施工技術的實施，必須采取必要的安全防護措施。當然，對線路加固的其他安全技術卡控措施也不能忽略。實踐證明，該技術最大限度地減少列車運行對施工的干擾，而且極大地保證了電氣化線路運行安全。

總之，平改立橋涵頂進施工使用縱橫抬梁加固線路的方法相對來說安全系數較大，列車經過時可以最大限度地保證線路撓度不超限，符合《鐵路工務安全規則》；就施工來說，此種方法可大大減少封閉既有線的時間，提高慢行限制速度，在提升加固效果、保證施工安全的同時，極大地保證了各環節的施工質量。