超窄間距鐵路修建橋洞時架設D型低高度鋼便梁的施工技術

摘要：介紹大準鐵路K188+855平面改立交的工程概況和施工難點，提出了解決思路，制定了施工方案，組織鋼便梁支撐樁和鋼便梁架設施工，順利完成該工程施工任務，取得了預期效果，可供相關工程施工技術人員參考。

關鍵詞：超窄間距鐵路；修建隧道；架設鋼便梁

0" "引言

在采用鋼便梁進行鐵路修筑時，會遇到線路間距不能滿足施工要求、無法按照常規施工方法進行鋼便梁架設等問題。而采取其他施工方案，會造成施工工期延長、工程成本增的，并影響鐵路的安全運行。在大準鐵路K188+855平面改立交工程中，遇到了“超窄間距鐵路低位架設D型鋼便梁”的工程施工難題。針對于此提出解決思路，制定施工方案，組織了鋼便梁支撐樁和鋼便梁架設施工，順利完成了該工程施工任務，取得了預期效果。

1" "工程概況

國能新朔公司下轄的大準鐵路東起大同東站，西至薛家灣站，全長264km，1997年11月完成全線電氣化改造，是全國首條開行萬噸重載列車的電氣化鐵路。大準鐵路上、下行線的間距為4.1m，上行線鋼軌為標準75軌，下行線鋼軌為標準60軌。其上行線為無縫線，使用標準75軌，其底部寬度為15cm，上部寬度為7.2cm，高度為19.2cm，質量為75kg/m；下行線使用標準60軌，其底部寬度為15cm，上部寬度為7.1cm，高度為17.6cm，質量為60kg/m。

大準鐵路K188+855部位為平面交叉路口，鐵路與公路交叉運行，給當地村民出行造成極大安全隱患，因此需要將該路段平交路口改造為公鐵立交。為保障鐵路安全運行和村民通行需求，工程施工需平行架設2組跨度為24.12m的D24型丁式低高度施工鋼便梁（以下簡稱D型鋼便梁），以此對該部位線路軌道進行臨時加固，然后開展橋洞工程施工。鋼便梁分別架設于大準鐵路正線K188+854.6處、代管煤臺線MK0+460.4處。

2" "施工難點

進行K188+855路段平面改立交工程需架設D型鋼便梁。但大準鐵路上、下行線路鋼軌的中心間距為410cm，屬于超窄線路。而所用2組D型鋼便梁為國標尺寸，其中到中的尺寸為446cm，其寬度無法滿足同時架設2組D型鋼便梁的施工要求。

國標鋼便梁的凈高尺寸為130cm，在2根D型鋼便梁之間安裝多根橫梁，在橫梁上安裝2條鋼軌用于行車。按照最低位架設橫梁，其建筑限界高度為29.9cm。D型鋼便梁邊側距離線路中心為154cm，根據鐵路建筑限界規定，140～160cm的建筑限界高度為30cm，因此不能滿足安全行車對建筑限界的要求。

綜上可知，該工程遇到D型鋼便梁寬度不能滿足線路間距要求、無法按照常規架設方法進行施工的問題，還可能存在不能滿足安全行車對建筑限界要求的問題，必須加以解決。

3" "解決思路

經調查研究，采用將鋼便梁中心線與線路中心線錯位設計，不要求D型鋼便梁中心線與線路中心線重合。經過驗算，此方案對行車安全不構成影響。因此將上行線橫梁的中心線往左側偏移45cm，將下行線橫梁的中心線往右側偏移45cm，以此保證鋼便梁可以順利架設。同時保證中間2片鋼便梁具有6cm間距，以防止列車運行過程中D型鋼便梁晃動對線路造成不利影響。

根據鐵路建筑限界規定，上下行線D型鋼便梁頂部距離軌道面高度為29.9cm，確實不滿足安全行車對建筑限界的最低要求。對大準鐵路上正在運行的所有重載列車及軌道車等進行逐一測量排查，得知車輛外部結構距離軌面最低端為車門扶手處的踏步，其距離軌道面高度為44cm。這說明列車的實際情況可滿足安全行車對建筑限界的要求。D型鋼便梁低位架設改進方法如圖1所示。

4" "施工方案

4.1" "支撐樁施工方法

根據D型鋼便梁低位架設的改進方法進行樁孔定位。鋼便梁支撐樁采用在線路外側天窗點內施工和人工挖孔的施工方法。線路外側采用樁徑為1.5m、長度為15m的鋼筋混凝土樁作為支撐樁，線路中心處采用2根樁徑為1.5m、長度為15m的鋼筋混凝土樁并排設置作為支撐樁，在2根支撐樁的上部做混凝土冠梁。

4.2" "鋼便梁吊裝運輸和技術要求

D型鋼便梁的縱梁自重16t，由于吊裝作業的跨度較大，使用1臺350t汽車起重機在大準鐵路南側將縱梁提升后，安裝于大準鐵路上、下行線。D型鋼便梁架設完成至拆除期間，鐵路線上列車運行速度限定為45km/h。

縱梁采用平板拖車運輸，裝載、運輸時在平板拖車的前、后方各安放1根橫墊木，并在縱梁兩側使用2根鋼絲繩拉牽2個八字形，與平板拖車固定，以保證運輸過程不出現位移及傾倒。將D型鋼便梁運輸至施工現場臨時存放，所需構件、配件提前準備充足。D型鋼便梁的主要部件、零件應具備出廠合格證和質量保證書，配套零部件的數量要齊全。

5" "鋼便梁架設施工

5.1" "施工步驟

在D型鋼便梁的鋼筋混凝土支撐樁全部完成澆筑且混凝土達到規定強度之后，便可進行D型鋼便梁架設施工。D型鋼便梁采用1臺350t汽車起重機吊裝，其步驟如下：汽車起重機就位→調度下達停電命令→電務配合停電、掛地線→現場設置停車牌→拆除硬隔離、清理道砟等準備工作→人工抽換軌道枕→架設上行線D型鋼便梁→架設下行線D型鋼便梁→加固線路、恢復硬隔離→接觸網送電。

5.2" "施工準備

5.2.1" "配備人員和機具

按照每個施工步驟，配備所需的施工人員及其使用的各種機具。施工人員包括測量員、施工技術員、駐站聯絡員、施工安全員、足夠數量的操作人員。操作人員所使用的電動扳手等電動工具，鏟子、叉子、繩子、撬杠等手動工具，施工前均要做好準備，做到品種齊全、好使好用、數量足夠，確保施工作業的高效完成。

D型鋼便梁采用1臺350t汽車起重機吊裝，并配備平板拖車負責運輸。所配備的人員包括持證上崗的汽車吊駕駛員、平板拖車駕駛員、吊裝司機和哨工，吊裝現場須設置安全護欄或安全繩，并由現場安全員進行檢查監督。

5.2.2" "擺放橫梁

橫梁是D型鋼便梁的重要組成部分，直接承擔著安裝兩條鋼軌和列車安全運行的重任。在正式開始施工之前，由測量員測定橫梁的安裝位置并在鋼軌上施劃標記。橫梁的質量較輕，由施工人員將所有橫梁搬運到鐵路鋼軌之外的邊坡處，并按照事先標記的位置擺放，以便具備安裝條件時快速完成安裝。

擺放橫梁的要點如下：一是橫梁擺放位置與正在運行的列車之間，必須保持規定的安全距離；二是確保作業人員的自身安全。此時安全員必須發揮好檢查監督作用。

5.2.3" "運送縱梁和碼放配件

D型鋼便梁的縱梁從放置場地由350t汽車起重機吊裝到平板拖車上，并運送到施工現場，然后將縱梁吊裝到軌道車上。開始安裝時，由軌道車運送至施工現場。牛腿、鋼軌扣件、螺栓等零部件分類碼放在鐵路線外側的路肩上備用。

5.3" "施工作業

D型鋼便梁的施工作業可分別為8個步驟，如下所述。

一是拆除硬隔離及接觸網停電掛地線，確認放電完成后方可下一步作業。

二是進行扒砟作業。在安裝D型鋼便梁的部位扒砟長度24.5m（略超鋼便梁長度）。共需扒砟41孔，安排操作人員41名，每名操作人員負責1孔。當收到駐站聯絡員和施工安全員開始扒砟作業的指令后，41名操作人員開始使用事先準備好的工具，扒除混凝土枕周邊的石砟，將石砟扒至混凝土枕的底平面為止。

三是拔除多余的混凝土枕并調整其他混凝土枕的位置。當混凝土枕全部露出后，使用準備好的工具松動其與鋼軌的連接件，將影響橫梁穿入的混凝土枕拔除，然后按照圖紙規定的位置尺寸調整其他混凝土枕的位置并上緊其與鐵路鋼軌的連接件。

四是穿入橫梁。按照事先做好的標記，將D型鋼便梁的橫梁穿入設定位置。橫梁是鋼件，具有導電性能，因此在穿入橫梁的同時須在其底部墊橡膠墊予以絕緣處理。

五是吊裝縱梁初步組裝成整體結構。當橫梁就位后，操縱軌道車將D型鋼便梁的縱梁運送至鋼便梁的架設位置。在鋼便梁的混凝土支撐樁或支撐樁的冠梁上安裝D型鋼便梁支座。鋼便梁支座安裝后，使用軌道吊將縱梁吊裝就位，立即安裝D型鋼便梁的橫梁，使D型鋼便梁初步組裝成整體結構。在D型鋼便梁縱梁吊裝過程中，安排工人14名。

六是完成零部件安裝。當D型鋼便梁的縱梁與橫梁初步組裝成整體結構之后，繼續安裝牛腿、連接板、橫梁與鋼軌的連接扣件以及限位器等。安裝牛腿需工人25人，安裝鋼軌扣件需工人13人，安裝限位器需工人4人。

七是對D型鋼便梁的絕緣進行檢測，并立即安裝其接地裝置。D型鋼便梁的接地裝置要符合供電部門要求，并在供電部門指導下安裝。

八是收尾工作。D型鋼便梁安裝就緒之后，拆除拆除各種臨時設置的安全設施，由供電部門檢測軌道電壓及線路信號，經有關部門和現場監督人員確認無誤后，鐵路恢復正常運行。

5.4" "質量安全控制措施

5.4.1" "防止縱向移動措施

為了防止D型鋼便梁縱向移動，在大準鐵路正線K188+854.6處D型鋼便梁加固范圍外兩側各12.5m，采用3-5-3扣軌及工字鋼縱橫梁組合加固，加固范圍總長25m。加固范圍內的軌枕全部抽換成長木枕，并在主軌下加30m木墊板，使用長道釘釘牢，以便加固軌面。

5.4.2" "防止橫向移動措施

為了防止D型鋼便梁橫向移動，在縱梁端部支墩部預埋定位鋼材（舊鋼軌），舊鋼軌埋入支墩內0.8m，外露0.2m。D型鋼便梁的縱梁架設時，在定位鋼材處楔入木塊，頂緊縱梁，作為橫向限位裝置。

5.4.3" "安全防護措施

一是為防止在架設D型鋼便梁過程中施工機械損壞接觸網支柱，再作業現場對接觸網支柱底部進行堆碼砂袋和張貼醒目標志。二是在架設D型鋼便梁期間，將接觸網供電臂停電，避免發生觸電事故。三是為防止縱梁橫移或變位，在縱梁端部支墩承臺預埋定位鋼材。D型鋼便梁縱梁架設時在定位鋼材處楔入木塊，頂緊縱梁，作為橫向限位裝置。

5.5" "對D型鋼便梁的檢查保養

在鐵路橋洞施工期間，要按照技術要求對D型鋼便梁的各連接部位進行檢查。具體如下：

檢查、觀測D型鋼便梁的沉降情況并進行記錄。在每個支點上設置1個觀測點，由測量人員每天上、下午各觀測一次，以確保列車行駛安全。

由技術人員檢查D型鋼便梁有無整體變形、有無焊縫開裂。由專人負責每天對所有連接螺栓、扣件進行2次巡查。由電工檢查橡膠墊板和絕緣扣件有無失效。以上檢查若發現問題，應及時報告、及時解決。

D型鋼便梁組合體的所有連接螺栓，由專人負責每天進行1次涂油養護，以防止生銹。連接螺栓緊固后，使用紅色油漆進行標記，以便觀測螺栓是否出現松動。

5.6" "對運行線路的檢查養護

架設D型鋼便梁進行鐵路橋洞施工，很可能會對鐵路運行線路帶來一定影響，因此施工單位必須嚴格按照鐵路線路檢查養護標準、規定和制度，對施工路段進行檢查和養護。

施工單位要對線路養護人員進行培訓，使其掌握線路養護要點，熟悉養護工具，做好檢查記錄，發現問題及時匯報和處理。在施工期間，設專人對施工路段觀測點的沉降情況和線路狀況進行觀測，及時將浮起的道釘打緊。如有異常情況及時處理并上報。

線路恢復常速后，繼續安排人員在規定天數內進行巡視、觀測和養護。負責檢查養護的人員，每天應對施工地段（架空處向外方各延伸20m）進行全面檢查，對存在的問題及時處理。

6" "結語

采用上述施工方案，在解決上、下行超窄線間距使用國標D型鋼便梁施工難題基礎上，簡化了施工工序，縮短了施工工期，節約了施工成本，降低了了工程施工對鐵路運運行產生的影響，保證了施工期間列車的安全運行。

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