楊志國(guó)

（中鐵十八局集團(tuán)公司 天津）

一、引言

近年來(lái)，既有線鐵路為增大運(yùn)能，提高列車運(yùn)行速度，相繼進(jìn)行“平改立”施工，即利用頂進(jìn)法施工將平交道口改為立交箱涵。傳統(tǒng)的既有線箱涵頂進(jìn)施工采用縱、橫向工字鋼梁架空加固線路存在弊端：一是線路穩(wěn)定性不利，覆土部分容易坍塌，危及路基穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)須攔停列車，影響鐵路運(yùn)能。二是框架箱涵頂與覆土之間的摩擦阻力使得頂進(jìn)液壓系統(tǒng)負(fù)荷增大，頂進(jìn)效率降低，延長(zhǎng)頂進(jìn)周期，且在頂進(jìn)過(guò)程中中線偏移及高程控制較難，箱涵就位效果不理想。三是工字鋼與框架橋間的枕木垛支設(shè)及移動(dòng)需耗費(fèi)大量的勞動(dòng)力，而實(shí)際頂進(jìn)工作作業(yè)面較狹窄，相對(duì)工效較低，且易發(fā)生碰擠剮蹭等人身傷害甚或撞擊墜打等傷亡事故。四是不適用于大跨度箱涵。應(yīng)用D形便梁可解決上述問(wèn)題，尤其是目前為了滿足列車提速需要，在短期內(nèi)實(shí)施平改立，D形便梁在箱涵頂進(jìn)施工中的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，可大大減少慢行時(shí)間，縮短工期，降低成本。本文結(jié)合神朔鐵路與大準(zhǔn)鐵路施工的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)D形便梁架空加固線路進(jìn)行探討。

二、實(shí)例工程概況

大準(zhǔn)鐵路平改立工程，共有10處1～5 m頂進(jìn)框架箱涵，四公司負(fù)責(zé)施工的有兩座，其中心里程分別為K104+023和K105+098處，均與線路正交，位于內(nèi)蒙古涼城縣境內(nèi)。涵內(nèi)不計(jì)路面結(jié)構(gòu)層凈高為4.7 m，每座箱涵重310 t，頂進(jìn)距離12 m，采用D20型施工便梁對(duì)既有線進(jìn)行加固，D梁支墩采用底圓2.5 m，上圓1.5 m，深2.5 m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。箱涵兩側(cè)漿砌片石護(hù)墻、C25混凝土路面引道共計(jì)350 m。線路為無(wú)縫線路，設(shè)計(jì)要求頂進(jìn)后需進(jìn)行1.5 km范圍內(nèi)的應(yīng)力放散。K104+023處箱涵兩側(cè)引道為曲線形式，為便于施工，提議于K104+020里程處布置工作坑以取直道路，報(bào)經(jīng)業(yè)主單位同意后實(shí)施。

三、D形便梁線路加固的施工方法

1.施工準(zhǔn)備

（1）測(cè)量定位。確定框架箱涵頂進(jìn)軸線與線路中心交點(diǎn)及D形便梁支墩（4個(gè)）位置，測(cè)量軌面標(biāo)高且根據(jù)軌底標(biāo)高確定箱涵基礎(chǔ)開(kāi)挖深度。

（2）地下設(shè)施探明。聯(lián)系工務(wù)、車務(wù)、電務(wù)、通信等部門并與其簽訂安全協(xié)議，開(kāi)挖探溝，探明地下既有水管、電線、光纜等，將光、電纜挑出后，用槽鋼對(duì)扣淺埋于路肩，妥善保護(hù)。

（3）嚴(yán)格交底制度。每項(xiàng)工序開(kāi)始前務(wù)要對(duì)技術(shù)人員、施工人員進(jìn)行逐級(jí)的詳細(xì)安全交底和技術(shù)交底。

2.基礎(chǔ)支墩施工

4個(gè)支墩對(duì)稱設(shè)置于線路兩側(cè)路基，根據(jù)垂直于線路的軌底高程確定開(kāi)挖深度，采用挖孔樁施工，利用鋼護(hù)筒作為挖孔支護(hù)，隨挖隨下沉，避免塌方而影響行車安全。開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，做好墊層，安放鋼筋籠，灌注混凝土。支墩強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度后方可取出護(hù)筒，將間隙填土夯實(shí)，而后用軟土覆于支墩表面，待D形便梁架設(shè)時(shí)利用。

3.D形便梁的架設(shè)

D形便梁加固線路示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 D20型施工便梁線路加固斷面示意圖

（1）D形便梁架設(shè)的施工工序：軌束梁扣軌加固線路→支墩施工→拆除軌束梁安設(shè)橫梁→D形便梁縱梁吊運(yùn)到位→縱、橫梁聯(lián)結(jié)。

（2）確定D梁位置及就位尺寸。利用水平儀精確找平支墩頂面，確定支墩與D形便梁支座的高差，采用橫梁及一定高度的鋼支墩調(diào)整。用墨線彈出D形便梁主梁（縱梁）就位尺寸，紅油漆明確標(biāo)識(shí)。

（3）D形便梁吊裝就位，聯(lián)結(jié)橫、縱梁。D形便梁架設(shè)需申請(qǐng)封鎖要點(diǎn)，接觸網(wǎng)停電并接地。按照“隔6抽1”的原則抽換軌枕為D形便梁橫梁，要求橫梁的位置與軌枕位置一致，間距適當(dāng)均勻。布置好吊車位置，用平板車將縱梁拉至現(xiàn)場(chǎng)后，分兩次把D形便梁縱梁吊裝就位，安裝聯(lián)結(jié)板及牛腿，上滿高強(qiáng)螺栓，連接牢固，最后安裝橫梁上的走行軌組合扣件，固定鋼軌，點(diǎn)后恢復(fù)線路，以45 km/h限行。縱、橫梁連接時(shí)須加塞絕緣橡膠板，嚴(yán)防D便梁聯(lián)電。

4.D形便梁的拆除

（1）D形便梁拆除的施工工序：回填片石、道碴→解除D形便梁縱、橫梁連接件→移除縱梁→抽換橫梁→補(bǔ)碴、整道→恢復(fù)線路（應(yīng)力放散）

（2）便梁拆除，恢復(fù)線路。框架箱涵頂進(jìn)就位后，即進(jìn)行D形便梁拆除，仍得利用“天窗”時(shí)間。首先在便梁范圍內(nèi)利用人工搬運(yùn)事先裝袋的石碴（有條件時(shí)可開(kāi)設(shè)臨時(shí)馬道，利用小型裝載機(jī)鏟運(yùn)）回填線路，拆除橫梁連接系，松動(dòng)牛腿和連接板，吊車吊出一片縱梁，抽換橫梁為軌枕，調(diào)整間距，方正軌枕，移出另一片縱梁。拆除完畢后，及時(shí)恢復(fù)線路，根據(jù)既有軌道靜態(tài)幾何系數(shù)進(jìn)行軌向、軌距、水平、高低等調(diào)整，搗固密實(shí)，經(jīng)運(yùn)營(yíng)單位現(xiàn)場(chǎng)配合人員確認(rèn)達(dá)到放行條件方可銷點(diǎn)放行，并根據(jù)鐵路工務(wù)安全規(guī)則要求，實(shí)行梯次提速直至恢復(fù)正常運(yùn)營(yíng)。經(jīng)整修養(yǎng)護(hù)線路，根據(jù)軌溫量測(cè)情況確定是否進(jìn)行應(yīng)力放散（無(wú)縫線路），若需待完成應(yīng)力放散后逐漸恢復(fù)至正常速度。

四、施工安全措施

（1）施工前辦理工務(wù)、車務(wù)、電務(wù)、通信等部門的會(huì)簽手續(xù)，提報(bào)施工段線路慢行計(jì)劃（包括施工區(qū)段、封鎖時(shí)間、限行速度等），并按規(guī)定設(shè)好標(biāo)識(shí)牌。

（2）D形便梁架設(shè)期間，對(duì)既有線施工作業(yè)人員進(jìn)行系統(tǒng)的行車知識(shí)和規(guī)章制度教育，制定和落實(shí)各崗位人員的安全責(zé)任制?，F(xiàn)場(chǎng)指揮、駐站聯(lián)絡(luò)員和施工防護(hù)員等關(guān)鍵崗位人員，必須經(jīng)考核合格后方準(zhǔn)上崗任職。

（3）安排專業(yè)人員對(duì)施工區(qū)路基縱橫方向的邊坡進(jìn)行監(jiān)控巡查，及時(shí)排除安全隱患，保證施工人員及機(jī)具的安全。設(shè)置專職檢查員，經(jīng)常檢查軌底膠墊，各部連接螺栓，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)移位及時(shí)緊固糾正。

五、結(jié)束語(yǔ)

（1）采用D形便梁加固線路，線路安全穩(wěn)定性提高，列車限速由傳統(tǒng)加固的15 km/h提高至45 km/h。列車通過(guò)能力明顯提高，減少了因施工對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)的影響。

（2）D形便梁架空加固線路，可以進(jìn)行全斷面分段（一般≤1 m）挖土，箱涵無(wú)來(lái)自線路上部荷載，頂進(jìn)阻力相對(duì)較小，能克服傳統(tǒng)“吃土”頂進(jìn)出現(xiàn)“扎頭”或“抬頭”現(xiàn)象的發(fā)生，減少頂進(jìn)失誤，提高工程質(zhì)量。

（3）架設(shè)D形便梁，框架箱涵預(yù)制工作坑可靠近線路預(yù)制，有效減少頂進(jìn)行程，縮短頂進(jìn)工期。且其較軌束梁加固線路減少了線路養(yǎng)護(hù)維修與防護(hù)加固的工作量，創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）關(guān)于D形便梁加固的施工，雖然現(xiàn)正逐漸被應(yīng)用于各既有線“平改立”工程中，但其施工方法，尚有待于具體施工中不斷總結(jié)，進(jìn)一步完善、規(guī)范。尤其在既有線路基土質(zhì)不好、易出現(xiàn)大塌方地段，更值得深入探究。

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2 李運(yùn)生，閻貴平，鐘鐵毅.鐵路列車作用下輕型橋墩橫向振動(dòng)試驗(yàn)研究[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2004年04期

3 苗彩霞，練松良.軌道結(jié)構(gòu)彈性與鋼軌橫向位移關(guān)系的動(dòng)力分析[J].華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2004年04期