困難條件下高鐵聯絡線線路架空新技術和設備研究

賈曉輝

（中鐵二十五局集團第二工程有限公司 江蘇南京 210046）

1 引言

線路架空技術在既有線施工中廣泛采用，但均為常規方法。當今我國高鐵發展迅速，城市道路難免會與高鐵交叉，由于場地條件限制，只能選擇下穿。貴廣南廣上行聯絡線位于佛山市南海區大瀝鎮鹽步，線路跨越9股道，需避開復雜的接觸網［1］和回流線，以便D型便梁就位和拆除。

2 工程概況

貴廣南廣上行聯絡線連接廣州站至佛山西站，使廣州站出發的動車經佛山西站通過貴廣南廣高鐵線路達到貴陽和南寧。貴廣南廣上行聯絡線位于三眼橋站和貴廣南廣高鐵間，自南側施工需跨越9股道，自北側施工需跨越有6 m高差的高鐵線路、下行聯絡線及河涌。經現場勘查后，確定從南側跨越站場和廣茂線進行施工。本次線路施工采用4套D20型便梁進行架空。

3 工程重點及難點

（1）普速鐵路和高鐵聯絡線封鎖時間不同步，普速鐵路開通后，高鐵聯絡線施工安全壓力巨大。

（2）施工過程中，加強對既有鐵路設備的保護。

（3）為節約成本，需減小吊距，如何使大噸位吊車進入站場就位成為問題關鍵。

（4）D20便梁縱梁人工橫移就位和拆除，技術難度巨大。

（5）接觸網和回流線密集，吊裝過程中嚴禁刮碰，需采取施工防護方案。

4 施工技術及設備研究

4.1 縱梁就位方案比選

（1）方案一：在鐵路天窗點［2］內，接觸網和回流線停電后吊車進入站場就位，一次將縱梁吊至聯絡線上空，用麻繩牽引穿過接觸網落梁至聯絡線中心直接就位。該方案容易導致縱梁在吊裝的過程中，刮碰到接觸網和回流線，對鐵路設備破壞幾率很高，吊裝過程難以控制擺動方向。

（2）方案二：在鐵路天窗點內，高鐵聯絡線接觸網和回流線停電后吊車進入站場就位，將縱梁吊裝到I道與L2線間鋪好的走行軌上，人工橫移縱梁至指定位置，然后用三腳架裝置落梁就位。

通過兩方案的對比分析，并與鐵路局供電段進行溝通后確定采用方案二。

4.2 電纜開挖保護技術

現場調查電纜槽尺寸、電纜種類及數量，通過縱梁擺放位置，計算出兩線間縱梁間距后定制專用鐵制電纜槽。提前將電纜槽移到指定位置，縱梁就位后將定制電纜槽懸掛于縱梁上并固定。

4.3 大噸位吊車就位技術

（1）通過鐵路相關部門審批后實施。

（2）修筑吊車專用通道。將兩線路間吊車走行路線滿鋪木枕，高程低于軌面3 cm，并將道心的木枕擺放于兩線間，不能侵限。

（3）吊車進站施工。三眼橋站5～8道封鎖命令下達后，防護員就位，人工將道心滿鋪木枕，檢查合格且滿足地基承載力［3］（提前進行吊車行走演練）后，吊車進入封鎖區域，停放就位。

4.4 技術設備研究

（1）縱梁橫移設備及工藝

設備包含：6.5 m長的P43鋼軌2根、木枕8根、道釘20個、黃油若干、撬棍25個、1 cm厚木板若干、大錘1把、挖機2臺、2套鋼絲繩、16 mm的U型扣4個。

縱梁橫移就位步驟：鋪設木枕基礎→鋪設鋼軌→調整滑道→固定鋼軌→涂刷黃油→人工用撬棍撥移縱梁。

縱梁橫移拆除步驟：縱梁提升至滑道面上方→鋪設木枕基礎→鋪設鋼軌→調整滑道→固定鋼軌→涂刷黃油→縱梁肋板安裝U型扣和鋼絲繩→挖機牽引縱梁橫移。

主要解決因接觸網密集縱梁無法吊裝到位問題，采用橫移方法實現縱梁安裝和拆除。

（2）縱梁升降設備

自行研發的升降設備為2個三腳架和2個9 t手拉葫蘆。包括20 mm厚、φ50 mm鋼板2塊，3.1 m長、6 mm厚 φ108 mm鋼管6根，M28螺母12個、M22螺母6個、2 mm厚鋼板（130 mm×130 mm）6塊，60 cm長、φ25圓鋼2根。

采用人工安裝三腳架的方法使縱梁落梁就位和縱梁提升拆除。

（3）橫梁拆除設備

為了加快拆除橫梁效率，研究采用挖機牽引代替人工撬棍撥移的方法。材料及設備包括：挖機1臺、鋼絲繩4條、8字鉤若干。

主要解決站內D型便梁橫梁拆除問題，也可用于一般情況下D型便梁橫梁的拆除2。

起落設備及縱梁橫移滑道見圖1、圖2。

圖2 縱梁橫移滑道

5 施工關鍵技術

5.1 鐵路設備保護及電氣化柱基礎切割

（1）電纜防護

提前聯系鐵路單位進行溝通，施工時在設備單位人員配合下，電纜挖出后用定制鐵電纜槽進行套裝防護，并派專人看守，保證電纜不外露［4］。

（2）電氣化柱基礎切割

施工前聯系鐵路供電段，對影響縱梁安裝位置的電氣化柱基礎制定切割方案，審批完畢后實施。

5.2 調整軌枕間距

列車限速45 km／h［5］，按照 D 型便梁說明書要求，將軌枕間距調整為670 mm［6］；以中線樁的中心位置為基準控制點，計算縱梁定位控制點，以該控制點為基準按670 mm間距確定其余軌枕具體位置，隔六抽一。確定好的位置用紅油漆在鋼軌上做好標記，同時在兩紅點中間涂白油漆確定橫梁位置，便于施工。根據現場測量的線間距，確定縱梁位置后采用高位架設［7］。

縱梁定位控制點計算：D20縱梁長20.48 m，共計31根肋板。

最外側肋板到縱梁邊距離：

縱梁定位控制點距中線距離：

5.3 橫梁安裝和拆除

（1）橫梁安裝

在天窗點內，人工將橫梁移至兩線路間，最高位置低于軌面高程，不得侵限；按照鋼軌標記位置，將軌枕盒內道碴掏空，高程低于軌枕；安排8人為一組將橫梁穿于軌枕間，并按線路中線和橫梁垂線調整橫梁至設計位置。

（2）橫梁拆除

天窗點內在線路上人工鋪設挖機進出通道，挖機開進線路施工現場指定位置；縱梁吊裝完畢后，人工掛設橫梁8字鉤，挖機齒掛設鋼絲繩，進行牽引抽梁。

5.4 縱梁安裝和拆除

（1）縱梁安裝

廣茂線三眼橋站2道、I道D20型施工縱梁采用汽車吊直接就位安裝，而貴廣南廣高鐵聯絡線由于受電氣化柱、接觸網密集等因素影響，內側D20型縱梁通過廣茂線I道側中轉后縱梁橫移落梁的方式就位。此方法成功解決了在接觸網及電化柱影響、條件困難下的施工便梁就位問題。施工裝置為橫移滑道和吊裝設備，吊裝設備主要為三腳架和9 t手拉葫蘆。

具體方法：利用軌道作為承載基礎，鋪設3組走行軌；調整走行軌水平度后用道釘將走行軌固定于木枕上，并在走行軌上涂黃油減少縱梁橫移時的摩擦力；縱梁吊裝至走行軌，采用人工用撬棍將縱梁撥移到指定位置；安裝人工吊裝設備，將縱梁吊起拆除走行軌后落梁就位。該工藝避免了縱梁吊裝過程中觸碰接觸網的安全隱患。

縱梁橫移滑動計算：D20縱梁重11.3 t，鋼與鋼之間的滑動摩擦系數為0.15，共鋪設3組走行軌。

按25人計算，每人平均施力：

通過涂抹黃油減小摩擦系數，故可以撬動。

（2）縱梁拆除

縱梁拆除采用人工吊裝設備和橫移方法完成。吊裝設備包括1個9 t手拉葫蘆、自制直徑108鋼管焊接組裝的三腳架。

縱梁拆除需兩組人分別在縱梁兩端同時完成。首先，每組人在縱梁兩端安裝吊裝設備，完成后，兩端統一指揮，采用手拉葫蘆將縱梁慢慢升起；安裝走行軌，并落梁至走行軌上；人工安裝牽引鋼絲繩后采用挖機牽引橫移至指定位置，吊車一次性吊出站場，見圖3。

圖3 機械配合縱梁橫移拆除

該縱梁拆除工藝用機械代替人工，可節約天窗點時間、降低安全風險。

6 施工注意事項

（1）施工前，應做好充分準備，并提前向設備管理、使用和配合單位進行溝通聯系［8］；加強和鐵路各部門的溝通，以便及時掌握施工計劃審批，合理安排施工。

（2）站外進行縱梁橫移演練，并做好應急預案。

（3）在進入車站上道作業前，作業帶班負責人必須按要求清點好人員、材料、機具，確認所有工機具是否到位，并做好登記拍照。

（4）封鎖施工前必須確認防護員是否到位、確認封鎖牌及慢行牌是否插設完畢。施工負責人接到天窗點封鎖命令并確認線路封鎖后，下達開始施工命令，作業人員方可開始鋪設便道［9］。

（5）縱梁吊裝前，供電單位得到許可施工命令，停電完畢接好地線后，方可開始吊裝作業［10］。

（6）施工單位駐站聯絡員必須辦理好解除封鎖手續后，把解除封鎖命令時間通知施工現場負責人后方可離崗。

（7）所有機具、材料及防護設施頂面均低于既有軌道頂面，各項設施均不得侵入既有鐵路建筑限界［11］；施工完畢做到工完料清。

（8）施工時每隔3～5 min與現場防護員通話一次，做好防護登記，并準時將施工命令及列車運行情況傳達至工地防護員及施工負責人［12］。

7 結束語

困難條件下的高鐵線路架空安裝和拆除技術核心是鐵路設備保護、縱梁安裝和拆除施工。在施工環境受限的條件下，必須嚴格按照鐵路設備管理單位規定和要求優化施工方案，確保安全可行和鐵路運營安全。

困難條件下高鐵線路架空施工目前在國內比較罕見，本工程D型便梁安裝及拆除圓滿完成，說明該方法的合理性。通過此次施工技術研究，為今后的高鐵線路D型便梁安裝和拆除施工技術打下了堅實基礎，為類似工程提供借鑒。