高速鐵路橋梁跨既有營(yíng)業(yè)鐵路施工技術(shù)研究

林帥宏

(黑龍江省交通運(yùn)輸和規(guī)劃研究中心，黑龍江 哈爾濱 150000)

1 工程概況

某城際鐵路是一條新建的客運(yùn)專線，采用有砟軌道，將速度目標(biāo)值確定為250 km/h。在該線路范圍內(nèi)，橋梁為控制性工程之一，從既有鐵路上跨越，總長(zhǎng)約574 m。橋梁下部結(jié)構(gòu)采用實(shí)體墩，基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，主墩樁基樁徑為2.5 m，邊墩樁基樁徑為1.5 m。橋梁上部結(jié)構(gòu)梁體截面形式為單箱雙室，頂、底部寬度分別為1 650 cm和1 370 cm；底部和跨中處的梁高分別為8.5 m、3.8 m，梁體的底端呈二次拋物線。橋梁按照三向預(yù)應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要采用強(qiáng)度等級(jí)為C55的混凝土。

2 既有營(yíng)業(yè)線施工

2.1 樁基施工

6#墩承臺(tái)和鐵路外軌之間的水平方向距離最小只有9.92 m。為盡可能減小比例影響，樁基施工應(yīng)使用振動(dòng)較小且效率較高的樁機(jī)鉆進(jìn)成孔，先在與鐵路相距較近的地方成孔，然后在與鐵路相距較遠(yuǎn)的地方成孔。混凝土在攪拌樓集中拌和，拌和好的混凝土采用罐車及時(shí)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)采用汽車泵進(jìn)行泵送，要注意汽車泵應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離鐵路。在施工過(guò)程中，應(yīng)切實(shí)做好對(duì)既有設(shè)施的保護(hù)，并對(duì)路基變形進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。

施工中應(yīng)采取以下兩個(gè)方面的措施：其一，與鐵路相靠近的樁基，其鋼筋籠的最大節(jié)段長(zhǎng)度為6 m，對(duì)此需設(shè)置4個(gè)吊點(diǎn)，采用汽車吊將其吊裝到鉆孔內(nèi)，在鋼筋籠和吊繩之間要使用U形釘將兩者卡牢，并用鐵絲將吊繩和吊鉤捆綁牢固。在實(shí)際的吊裝過(guò)程中，應(yīng)用纜繩將鋼筋籠的上部捆綁牢固，然后在既有線的外側(cè)對(duì)其進(jìn)行牽引。其二，對(duì)澆筑導(dǎo)管進(jìn)行安裝和拆除的過(guò)程中，應(yīng)在上端綁好纜繩按照向既有線外側(cè)的方向牽引。

2.2 承臺(tái)施工

基坑防護(hù)措施采用鋼軌樁，單根樁的樁長(zhǎng)為7 m，按照0.5 m的間隔距離布置。采用機(jī)械將基坑開挖到與設(shè)計(jì)標(biāo)高相距20 cm的位置后，應(yīng)改換人工進(jìn)行清底，然后進(jìn)行墊層的澆筑。基坑開挖完成后，需在底部開挖集水井與匯水溝，以便采用水泵及時(shí)排水。

施工中應(yīng)采取以下措施：基坑開挖棄土的堆放應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離既有鐵路線路，并對(duì)實(shí)際的堆放數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，及時(shí)清運(yùn)，以免對(duì)新建線路的施工和既有線路的運(yùn)營(yíng)造成影響。

2.3 墩柱施工

防護(hù)支架與施工作業(yè)平臺(tái)均采用雙排鋼管進(jìn)行搭設(shè)，其頂部高度應(yīng)比墩頂高出1.2 m。支架搭設(shè)完畢后，其立桿的橫縱向距離分別為0.9 m和1.2 m，橫桿的步距為1.2 m，在雙排鋼管之間進(jìn)行跑道的搭設(shè)，并在其下方懸掛好防落網(wǎng)。在支架的周圍設(shè)置剪刀撐。所有鋼筋都在場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行加工，加工完成后在防護(hù)體系的防護(hù)下進(jìn)行定位與安裝。墩柱施工方法為翻模法，鋼模的單塊重量較大，可達(dá)3 t，需使用汽車吊進(jìn)行吊裝。墩柱的混凝土澆筑方法和要點(diǎn)與樁基的混凝土澆筑相同。

施工中應(yīng)采取以下幾個(gè)方面的措施：其一，在腳手架上掛設(shè)密目網(wǎng)，以此形成全封閉防護(hù)體系；其二，所有施工作業(yè)都在防護(hù)體系的防護(hù)下進(jìn)行；其三，對(duì)于鋼筋定位，可通過(guò)分層設(shè)置臨時(shí)定位架實(shí)現(xiàn)，這樣能有效防止鋼筋向既有線路范圍內(nèi)發(fā)生傾覆；最后，施工中禁止向防護(hù)體系以外拋物。

3 跨營(yíng)業(yè)線施工

3.1 棚架安裝與拆除

為避免新建橋梁施工對(duì)既有鐵路的運(yùn)營(yíng)造成太大影響，需在跨營(yíng)業(yè)線范圍內(nèi)進(jìn)行防護(hù)棚架的搭設(shè)。

棚架跨度按12+18 m控制，與鐵路布置保持垂直，長(zhǎng)度為每側(cè)比橋梁寬度大3 m，將外立柱放置在接觸網(wǎng)立柱以外，防護(hù)棚底部應(yīng)比接觸網(wǎng)立柱底部高出2.5 m。在防護(hù)棚的搭設(shè)范圍內(nèi)，需要對(duì)接觸網(wǎng)的上回流線進(jìn)行專門的絕緣處理。采用人工開挖一個(gè)尺寸為80 cm×80 cm的基坑，然后澆筑混凝土，并在頂面進(jìn)行鋼板的預(yù)埋；在混凝土的實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，采用汽車吊對(duì)鋼管立柱進(jìn)行吊裝，然后和之前預(yù)埋的鋼板通過(guò)焊接相連。排架在場(chǎng)外制作，做好排架并鋪設(shè)好竹膠板以后，開始整體吊裝，在接觸網(wǎng)的對(duì)應(yīng)位置掛設(shè)放電板。最后采用U形螺栓對(duì)主橫、縱梁進(jìn)行固定，對(duì)于排架上的拼縫，要釘上白鐵皮。將棚架設(shè)置好后，要在其兩側(cè)通過(guò)拉設(shè)纜風(fēng)繩來(lái)提高穩(wěn)定性。

在跨線施工結(jié)束以后， 應(yīng)按照從上到下的順序?qū)ε锛苓M(jìn)行拆除。以棚架搭設(shè)過(guò)程中使用的排架為基本單元，先對(duì)各單元之間的白鐵皮進(jìn)行拆除，然后結(jié)合施工量解除主、縱橫梁之間的連接，沿主縱梁走向滑移到跨線梁的兩側(cè)，然后將其向下吊放即可。

3.2 掛籃安裝與拆除

掛籃應(yīng)采用全封閉式，掛籃的安裝和拆除是整條跨營(yíng)業(yè)線施工的風(fēng)險(xiǎn)控制要點(diǎn)，需在營(yíng)業(yè)線之外進(jìn)行。在5#墩的0#梁段施工完成后，采用汽車吊與塔吊對(duì)桿件進(jìn)行吊裝，使其到達(dá)橋面處，準(zhǔn)備拼裝。在邊跨合龍以后，需將掛籃移動(dòng)到6#墩的位置，先將封閉設(shè)施拆除，然后利用手拉葫蘆對(duì)底模和側(cè)模進(jìn)行下放，最后用汽車吊對(duì)主桁架進(jìn)行拆除。在掛籃的安裝和拆除施工中，應(yīng)注意以下兩個(gè)要點(diǎn)：其一，拆除施工中劃定防護(hù)范圍，避免侵限；其二，對(duì)主桁架進(jìn)行拆除的過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)對(duì)纜風(fēng)繩的斜拉來(lái)固定主桁片，以使側(cè)向保持穩(wěn)定。

3.3 箱梁懸澆

在跨營(yíng)業(yè)線施工中，另外一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)控制的要點(diǎn)在于箱梁懸澆過(guò)程中掛籃的行走，對(duì)此，應(yīng)通過(guò)要點(diǎn)作業(yè)來(lái)保證其安全。首先，制定要點(diǎn)計(jì)劃，在營(yíng)業(yè)線范圍內(nèi)，懸澆梁段總長(zhǎng)為34 m，掛籃需要走行8次，每次行走的時(shí)間為110 min，要點(diǎn)數(shù)量為24個(gè)；其次，做好點(diǎn)前準(zhǔn)備，將掛籃解除以后，對(duì)橫梁、側(cè)模和內(nèi)模的走行梁進(jìn)行錨固，然后下放底籃，對(duì)掛籃軌道梁進(jìn)行前移，以此為掛籃的行走做好準(zhǔn)備；最后，點(diǎn)內(nèi)作業(yè)組織與控制，將后主錨解除之后，通過(guò)千斤頂?shù)捻斖剖箳旎@開始行走。在掛籃行走的過(guò)程中，需對(duì)軌道的錨固位置進(jìn)行倒換，掛籃行走到位后，對(duì)后錨進(jìn)行錨固。

3.4 橋面系施工

橋面系施工內(nèi)容有：聲屏障設(shè)施施工、電纜槽蓋板加裝、豎墻施工、擋渣墻施工、防水層施工、接觸網(wǎng)立柱施工與基礎(chǔ)施工。其中，擋渣墻施工方法為模筑，使用撐桿、鏈條葫蘆與拉桿進(jìn)行固定。聲屏障設(shè)施的結(jié)構(gòu)為柱配肋板，在其肋柱與擋渣墻的頂部需設(shè)置支撐點(diǎn)，并用定位拉桿進(jìn)行連接，將橋面組拼好后，方可使用小型炮車進(jìn)行安裝，安裝就位后，和豎墻上預(yù)留好的鋼筋通過(guò)綁扎與焊接相連，最后進(jìn)行混凝土的澆筑。在混凝土實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到要求后，方可對(duì)連接件和定位拉桿進(jìn)行拆除。

4 結(jié) 語(yǔ)

目前該新建高鐵橋梁上跨既有營(yíng)業(yè)線段的施工已經(jīng)順利完成，不僅施工質(zhì)量合格，而且對(duì)既有營(yíng)業(yè)線造成的影響控制在允許范圍內(nèi)，說(shuō)明以上施工技術(shù)合理可行，值得類似工程參考借鑒。