淺析既有線線路工字鋼加固及框構橋頂進施工

楊磊

（哈爾濱鐵路局建設管理處，黑龍江哈爾濱 150006）

前言：

衛東大街下穿加格達奇火車站編組段東道口2-12m立交橋工程，位于嫩林線K185+467.00，交角為63°，框架橋下穿既有鐵路為10股道，含5組道岔。既有線路嫩林線為P50kg/m軌，其他線路鋼軌均為P43kg/m，道岔類型為P43 kg/m 9號單開道岔。

1.施工工藝流程

基坑開挖→滑板、后背預制→框構橋預制→線路加固→框構橋頂進→線路加固措施拆除→附屬工程

2.縱橫工字鋼線路加固

2.1橫梁工字鋼強度計算

橫梁采用Ⅰ45工字鋼，間距以0.55-1.1-0.55-1.1m循環排列，取最大值1.1m計算。驗算時活載取現行機車最大軸重P=250KN作為計算荷載（取用特種荷載驗算），軸的間距為1.5m，當限速不超過45km/h，沖擊系數為1.15，同時考慮橫梁的不均勻工作系數1.2，則綜合系數β=1.15*1.2=1.38，此時β*P=1.38P，并由兩條鋼軌各承擔一半，根據計算本次施工橫梁最大架空4.0m，可按簡支兩核算工字鋼的強度和饒度。

2.2采用扣軌梁和工字鋼橫抬梁法相結合

嫩林線為單線采用采用P43鋼軌做吊軌，3—5—3制式，橫向工字鋼采用Ⅰ45b，間距0.55m-1.1m-0.55m循環布置。

機務段3股線在線路加固前對既有線路的枕木進行方正，鋪設3-5-3扣軌，穿入橫向工字鋼，安裝縱向工字鋼。扣軌在道岔內布設時根據軌道間距調整線路中心扣軌數量，由5扣變為3扣，保證扣軌外側距離鋼軌內側不小于300mm，防止侵限。縱向工字鋼在道岔岔尖處斷開，避開轉轍器。岔尖處橫向工字鋼布設時墊滑床板，保證尖軌正常使用。將轉轍器與主軌一同抬起，使用扣軌將P43軌將轉轍器與橫抬梁連接加固。

3.線路加固及恢復流程

施工準備→應力放散→方正枕木→穿木枕→扣軌→穿橫向工字鋼→工字鋼縱梁→搭枕木垛→防橫移加固→頂進時維護整修→拆除工字鋼縱梁→拆除橫向工字鋼→木枕抽換砼枕→線路恢復→補充道碴→沉落整修。

4.道岔區加固

4.1扣軌在道岔內布設時根據軌道間距調整線路中心扣軌數量，由5扣變為3扣，保證扣軌外側距離鋼軌內側不小于300mm，防止侵限。

4.2不改變轉轍器拉桿形狀，轉轍器拉桿影響范圍內的扣軌在轉轍器拉桿處斷開，斷開扣軌并不影響與工字鋼的連接，在線路外側用縱向工字鋼與連接。縱向工字鋼在道岔岔尖處斷開，避開轉轍器。岔尖處橫向工字鋼布設時墊滑床板，保證尖軌正常使用。將轉轍器與主軌一同抬起，使用扣軌將P43軌將轉轍器與橫抬梁連接加固。

4.3加固時，使用長枕木穿將轉轍器及信號箱支墊，并保證道岔岔尖部分的整體型，防止線路下沉時對道岔影響。

5.鋪設橫梁

5.1橫梁采用Ⅰ45b工字鋼，加固范圍包括橋位處及其兩側各16.5m。

5.2橫梁從枕木空隙穿入，間距以0.55-1.1-0.55-1.1m循環排列。橋體范圍外的工字鋼，兩端擔放在路基防護樁冠梁上；橋體范圍內的工字鋼，一端搭在框構頂上，一端搭在抗滑移樁L型冠梁上。

5.3為保證線路水平，穿橫梁時隔六穿一，以框構中心線為中心向兩側對稱進行，每穿一根工字鋼，立即將其底下道碴搗固密實，并將提前放置的扣件螺栓擰緊。

5.4橫梁與扣軌用Φ22－U型螺栓和扣板聯結在一起，以增加整體性。同時，工字鋼與線路軌道接觸點處，均墊襯400×200mm的絕緣膠皮或通長木板，防止聯電。

6.架設縱梁

縱梁采用Ⅰ50b工字鋼，沿線路方向布置，共設兩道，加固范圍長度59.9m，2根一束。縱梁工字鋼內緣距離線路中線2.2m，道岔區距離線路中心2.7m。縱梁工字鋼均架設在橫梁工字鋼上面，并與之用Φ22－U型卡子聯結在一起，以增加整體性。縱梁工字鋼接頭錯開1.5m，其連接接頭采用兩塊長度1100mm，寬度350mm，厚度20mm的夾板進行連接，螺栓為M20mm（螺紋長度46mm），每個接頭使用12條螺栓，以保證縱梁整體等強度連接。

7.框構橋頂進

7.1設備安裝、調試

頂進設備由液壓系統和傳力設備兩大部分構成，由控制點操控指揮頂進。液壓系統由高壓油泵閥門、千斤頂、油箱、油管及壓力表等部件組成。

7.2偏差校正

框構頂進過程中，可能發生中心偏移、抬頭、扎頭等現象。應及時采取糾偏措施，確保頂進質量。在頂進過程中由于各種不平衡因素，如地層變化，出土控制不定、頂進設備故障等不確定的出現，使框構偏移超標，阻力增大。

8.行車線上施工安全措施

鐵路總公司及路局相關營業線施工管理辦法及《鐵路橋涵施工安全技術規程》、《鐵路安全管理條例》等相關文件要求組織施工。開工前按規定向有關部門提出申請，并辦理施工手續，與有關設備單位簽定施工安全協議。施工前，請施工區域內現有設備所屬維修單位派專人在現場配合施工。在地下管線、光電纜等隱蔽設備的地點，做明顯的地面標志，注意保證其完好，未經維修單位同意不得隨意改動，保證既有設備的正常使用。在工字鋼橫梁抽出前，在框構頂搭設支架，將光電纜架空，嚴禁碰撞，橫梁抽完后，將光電纜平放在框構上，并用枕木支護。防護員與駐站員用對講機保持聯系，隨時通報列車的通過情況，充分利用列車間隙施工。

9.橋涵頂進安全措施

頂進挖掘土方必須堅持安全第一的原則。在列車通過時必須停止挖掘與頂進。挖掘進度必須符合在線路加固結構安全允許范圍的原則。每次挖掘不許超過頂進方向0.5米，路基放坡為1：0.5—1：1的范圍。即挖即頂得原則。最后，成立頂進應急救援指揮領導小組，組織應急人員在施工現場隨時待命，遇有突發事件及時搶修。行車設備遭到破壞時，負責人用最快的方法向上級主管部門報告，并會同設備管理部門共同搶修。