既有鐵路T 梁更換道岔梁施工技術研究

彭望 PENG Wang

（中鐵建東方投資建設有限公司，杭州 310000）

1 工程概況

既有蕭甬鐵路是一條以貨運為主且線間距為4.2m 的兩條正線設計的干線，現紹興風情旅游新干線是在充分利用既有蕭甬鐵路的基礎上開行城際列車，增設旅客站臺和站點到發線。本次研究的金柯橋大道站位于紹興至錢清區間，需要在保留既有蕭甬鐵路兩條正線的同時在兩側增設兩條到發線與側式站臺。車站規模為2 臺4 線，新設到發線2 條，有效長400m，新建旅客站臺兩座210.0×9.0×1.25m。車站平面布置示意圖如圖1 所示。

圖1 金柯橋大道站平面布置示意圖

2 更換道岔梁總體方案

首先車站站臺里程范圍內既有正線橋梁維持現狀，在既有正線兩側增加站臺梁，車站站臺外的杭州端與寧波端根據設計要求一定范圍內將原有正線T 梁更換為道岔梁，擬在線路右側（南側）布設新梁預制拼梁平臺，在線路左側（北側）布設既有梁移出后的存放平臺。新梁預制好后，提前切斷既有梁前后連接，在既有梁移除梁位的同時將新梁移入。具體采用的施工方法為橫橋向牽引拖出老梁，同步頂推鋼箱梁入橋位[1]（道岔及線上料同步移入），新梁頂推就位后，迅速撥接新老軌道，封鎖時間節點到，蕭甬線恢復通車，開始慢行。本文以杭州端更換道岔梁為例。

2.1 既有橋梁更換道岔梁調跨布置

杭州端本次擬更換道岔梁的范圍為既有柯橋特大橋為雙線特大橋81#墩-85#墩，原孔跨布置為4*32.7m 簡支T 梁、雙線、線間距4.2m，橫橋向布置如圖2 所示。

圖2 既有T 梁橫橋向布置示意圖

改造計劃為將81#墩~85#墩范圍的原4-32m 雙線T梁更換為（24+32+24）m 道岔連續鋼箱梁（上設2 組12 號道岔，2 線變4 線）+2-24m 簡支鋼桁梁（4 線變線間距）。

2.2 道岔梁梁型選擇

由于頂推換梁需要整梁長距離橫向動態移動，考慮到混凝連續梁自重大，橫向頂推難度大，且混凝土剛度小，頂推過程中若出現不同步現象，易開裂從而影響永久性，因此不能采用混凝土連續梁形式，因此本次施工的道岔梁擬采用整體剛度大的鋼箱梁，橋面防水采用MMA 涂料，結構輕巧，施工方便。

2.3 既有梁橫向拖拉及新梁頂進

2.3.1 既有T 梁牽引拖拉

即有簡支預應力混凝土T 梁牽引拉的施工需在每孔梁兩端各設置1 條滑道，頂升油缸布置在滑道側面，每孔梁總重量為825.63t，每條滑道需布置4 臺400t 頂升油缸，每片既有T 梁腹板下布置一臺頂升油缸，8 孔梁共布置32臺頂升油缸。先用頂升油缸將既有T 梁頂起，再將滑道墊塊安裝到梁底，頂升油缸縮缸將力轉換到滑道墊塊上，后再采用自動連續千斤頂進行水平拖拉[2]，每條滑道布置1臺200t 連續穿心式牽引油缸，橫橋向牽引距離約18.25m。既有T 梁橫向牽引布置如圖3 所示。

圖3 既有T 梁橫向牽引示意圖

2.3.2 道岔連續梁橫向頂進

新拼道岔連續鋼箱梁總重2874.8t，其頂推入位施工需共布置10 條滑道，每條滑道布置1 臺100t 長行程液壓千斤頂作為頂推設備，共10 臺。橫橋向頂推距離約17.75m。一個頂程2m，每次循環10 分鐘，共9 個循環到位。新鋼箱梁頂推到設計橋位后，落梁油缸布置在滑道側面，每條滑道布置4 臺400t 落梁油缸，鋼箱梁每塊腹板下布置一臺落梁油缸。首先用落梁油缸將梁頂起，拆除滑道墊塊并安支座，落梁油缸縮缸將力轉換到支座上，要求落梁油缸具備三向調整能力。新拼道岔連續梁頂推布置如圖4 所示。

圖4 新道岔鋼箱梁橫向頂推示意圖

3 頂推滑道設計

滑道系統設計為從上至下依次為采用雙拼800mmH型鋼，型鋼表面需精細打磨平整，減小摩阻系數，H800 型鋼下為雙拼H700mm 的分配梁，橫橋向布置，單根分配梁下設兩根Φ630mm*10mm 螺旋鋼管，鋼管立柱縱橫向間距均為2.0m，鋼板頂部為15mm 厚度鋼板，管間用14 號槽鋼作為連接系，采用Midas 建模軟件計算，強度、剛度、穩定性均滿足要求。

為減小不均勻沉降造成的滑道表面不平整，鋼管立柱底部采用1m 厚、寬3.6m 鋼筋混凝土系梁，長度與滑道長度一致，系梁下為Φ800mm 混凝土灌注樁，橫橋向間距為2.0m，順橋向間距與雙排鋼管立柱間距同為2.0m?；懒篗idas Civil 建模受力分析如圖5 所示。

圖5 滑道梁Midas Civil 建模受力分析

4 施工過程要點

4.1 既有線施工防護

本次換梁正式施工前需根據設計的調跨方案在原既有梁橋位下方進行鉆孔樁與橋墩施工，在此期間原蕭甬鐵路不停運。正式換梁施工也是需要利用夜間封鎖點，迅速切斷既有鐵路兩頭鏈接，在規定的封鎖點時間內完成老梁的移出與新梁的頂入，過程中不允許出現任何問題，封鎖點時間到必須準時恢復鐵路通行。要完成以上施工內容，本次施工除做好各項準備外需必須嚴格執行上鐵局有關營業性施工的各項規定要求。

4.2 道岔梁拼裝與地基處理

本次更換道岔梁施工需要重點把控的是對精度的控制，這關乎新推入的道岔梁是否能與既有大小里程鋼軌精密對接，因此對地基的處理尤為重要，為防止不均勻沉降不利影響，鋼箱梁拼裝場地地基處理采用直徑0.8m、長20m 的鉆孔樁，間距4m 正方形布置，樁頂加設50cm 厚鋼筋混凝土筏板，地基處理后搭設鋼箱梁拼裝平臺與滑道系統，最后在拼裝平臺上按設計要求拼接道岔鋼箱梁。

4.3 新老梁橫移前準備

換梁前準備工作有以下幾方面：首先將電纜槽蓋板清除，槽內電纜落地，拆除既有人行道欄桿；對既有線路進行無縫線路應力放散并更換為短軌，短軌長度自梁縫每端延伸4m，以方便舊梁移出及伸縮縫鋼板拆除，未正式移梁前采用夾板臨時連接線路，施工點限速45km/h；根據新梁的就位尺寸，對橋上中心、橋梁中心、墩臺中心登進行測量，放出新梁就位時和支座就位時的縱橫向中心線；最后進行走行試驗，新梁拼裝完畢后，需提前進行走行試驗，校核新梁位置、平面高程等尺寸，確保各項數據精準無誤[3]。

4.4 橫移過程控制

4.4.1 滑移同步控制

梁的牽引與頂推滑移的同步主要通過計算機控制系統調整牽引、頂推油缸的行程來實現。現有的油缸同步控制系統能夠滿足本次施工的要求，注意通過一定次數的試滑移來予以驗證其可靠性。

4.4.2 偏位控制

梁體在滑移過程中，梁的線形控制非常重要，應密切進行觀測。若出現一定的誤差，需及時進行偏位控制?？刂品椒ㄈ缦拢涸阡撓淞夯瑝K底面兩側安裝偏位導向板，導向板的間隙控制在1cm 之內，滑塊和導向板前邊需加工成船型，防止滑移過程中和軌道表面發生相切情況而阻擋滑移，在鋼箱梁滑移過程中導向板可控制鋼箱梁偏位在一定范圍內。

另外要在滑道每間隔10m 處做好同步位置標示，當鋼箱梁滑移到標示處有不同步情況時，可切斷同步控制系統，通過單獨拖拉某一側油缸，達到同步位置。當鋼箱梁滑移快到位時，在滑移軌道上面焊接到位擋塊，防止滑移超過設計位置。

4.5 就位落梁調整

梁體滑移到位后，需要轉換受力體系，拆除滑塊，整體就位到設計線型位置，該過程需注意選用三向可調千斤頂進行精準就位，頂升能力與水平調節能力能滿足最大豎載荷工況[4]。

5 結束語

隨著時間的推移，新建橋梁基建市場不會無止境的發展下去，既有橋梁的加固維修將會在未來成為常態，本文對既有鐵路的整體換梁施工的技術研究，可為今后的橋梁維護提供一個全新的思路，不再拘泥于只是維護加固，可像外科手術一般對有安全隱患的橋梁精確定位予以徹底更換，延長全線交通基礎設施的使用壽命。