陽涉鐵路大型養路機械整治橋梁偏心方案研究
——以50#弓家溝橋為例

崔 健

天佑京鐵工程建設有限公司 河北 石家莊 050000

1 工程概況

50#弓家溝橋位于陽涉鐵路寒王至石港口區間，橋梁長度為176.72m，橋跨布置為5-32M-預應力鋼筋混凝土T型梁橋，橋梁中心里程k107+549.00（既有橋頭橋尾里程k107+460.64-k107+637.36）。既有曲線要素：Ay=55°41′30″、R=600m、L=693.2m、l=110m、h=45mm，曲線控制點里程：ZH k107+325.29、HY k107+435.29、YH k107+908.49、HZ k108+018.49。2022年9月，通過人工測量梁端、梁中的方式，計算出橋上偏心情況。

表1 整治前橋梁偏心情況

根據《普速鐵路工務安全規則》、《普速鐵路橋隧建筑物修理規則》等規范中線橋偏心值最大70mm的規定[1]，其中K107+465偏心170mm，K107+485偏心107mm，K107+500偏心76mm，K107+600偏心72mm，K107+630偏心79mm，5處超限。

2 整治方案

2.1 整治原因

位于曲線上的橋梁由于列車離心力的作用，使主梁除產生平面彎曲外，還伴有扭轉，致使外梁承載加重，內外主梁受力不均，導致兩主梁不能協同工作[2]。有縫線路在震動狀態下產生局部小量位移，曲線地段軌道逐步偏移形成偏心。一旦橋上線路出現偏心，使偏載更加嚴重，貨物列車長時間運行導致線橋偏心不斷增大，線路方向不良，出現方向偏差，使梁體受力發生改變，輕則降低梁的承載能力，縮短梁的使用壽命，嚴重時直接影響梁的正常使用 ，存在安全隱患危及運輸安全。為此，有效地限制橋梁線橋偏心，最大限度減少偏載影響，是維修養護的重要任務。

2.2 整治原則

要想整治橋梁線橋偏心僅僅撥移橋梁上的線路是不夠的，必須對整條曲線進行重新設計計算。在保證曲線圓順的同時要嚴格控制線梁偏心值，不能哪里不圓順就撥哪里，應該在全曲線范圍使用流水撥道法撥道，以減少線梁偏心病害的發生[3]。經設計單位計算一次性解決50#橋梁的偏心問題，曲線上最大撥道量為205mm，為了大型養路機械撥移線路安全考慮分兩個階段進行調整線橋偏心[4]。經過重新設計計算第一階段整條曲線的線路撥移量最大撥道量為118mm。設計曲線要素：Ay=55°41′44″、R=601.8m、L=684.99m、l=100m、h=45mm，曲線控制點里程：ZH k107+327.89、HY k107+427.89、YH k107+912.88、HZ k108+012.88。

2.3 整治前準備

（1）整條曲線路基段進行大機清篩

為了大型養路機械整治線橋偏心時減小橫向阻力，對調整的曲線路基部分先進行大機清篩。清篩后路肩石砟松散、不板結利于搗固車撥移線路；線路清篩后利用配砟整形車根據線路撥移的方向合理分配石砟，減少整治偏心時的工作量。

（2）橋梁上根據線路撥移方向進行人工挖邊

根據圖紙上線路撥移的方向，撥移線路前將枕木頭與橋梁擋墻之間的石砟、污土清空，減小線路橫移時的阻力。

（3）測量標記

技術人員對寒王至石港口k107+270-k108+080每隔10m一個控制點進行現場測量放樣，路基地段打好標樁，找好參照物，測出既有橫距，在鋼軌上油漆標記，橋梁上的原始數據標記在橋梁欄桿上。路基段線路清篩后，重新測量線路變化后數據，與設計圖紙上撥移量對比，重新計算撥移量，保證施工過程質量卡控到位。

（4）技術交底

第一次交底：施工負責人組織召開由工班長、機械車長、施工隊長、防護員、材料員、后勤負責人參加的點前預備會，落實施工方案內容，確定新的曲線要素、起止里程、撥移方向及撥移量，提出具體要求，必要時到現場實地交底。第二次交底：工班長、機械車長、施工隊長分別組織本班組全體人員傳達技術交底內容并就所承擔的施工作業內容制定落實措施，做到“崗位明確、責任到人、標準熟悉、措施落實”。資料由各工班長、機械車長、施工隊長負責整理，在班組臺帳記錄。

圖1 撥移量示意圖

（5）機械設備調試

施工前一天對參與施工的大型機械、配套設施、小型機具進行保養調試，確保設備運轉良好。

2.4 現場施工流程

大型養路機械線橋偏心整治施工工藝流程：按批復的施工計劃進行現場調查、技術測量標記→施工方案制定→點前預備會→施工預登記→施工登記→確認調度命令→機械車進入施工作業區段→設置防護體系→搗固車撥道作業→搗固車恢復線路→復核線路技術數據→確認開通條件→機械車組返回車站、銷點開通。

（1）線上防護設置：天窗點內施工按照調度批準的施工計劃設置防護。駐站聯絡員提前1小時到車站登記要點，施工人員提前 1 h 到達現場，遠端、現場防護員到達指定位置，準備設置移動停車信號防護。施工負責人接到施工調度令，復核調度命令，下達命令。嚴格執行《普速鐵路工務安全規則》、《大型養路機械使用管理規則》等規定，確保人身、設備、行車安全。

（2）橋下防護設置

①在橋下設置專職防護員。

②在橋上機械車即將作業至跨公路處時，橋下提前設置交通錐，距離橋梁50m處來車方向每10m設置交通錐阻止車輛經此車道通過。

③在交通錐前方設置安全警示牌，警示牌規格為2m×2.3m，內容為：橋梁施工，注意落石。

④防護員穿戴醒目防護服，站于距離橋下來車方向70m處手拿防護旗及時指揮過往車輛避讓。

⑤使用汽車在距離橋下70m處打開雙閃，加以警示，人員撤離汽車。

⑥橋下防護員隨時與現場防護員聯系，及時調整交通錐及警示汽車位置，改變橋下汽車通過的車道。

（3）車組運行

大型養路機械車組復核調度命令，車機聯控，進入封鎖區段指定位置解體。

（4）搗固車撥道

①車長將撥移量每10m一個測量點標記在枕木上，書寫標準醒目，并用箭頭標示出撥道方向。勞務人員進行橋梁上的石砟清理。DC-32型搗固車輸入新的曲線要素進行撥道，設計控制點處手動輸入撥道量進行撥道，設計控制點兩點間進行給量順接，確保曲線的圓順度。撥道后勞務人員及時對枕木頭的離縫補充石砟，防止撥道后線路回彈。

②撥道過程中搗固車嚴格按預定的數據設置撥道量，1號操作手，接收到車長撥道量、撥道方向指令后，必須復述一遍，得到確認回復方可進行操作；1號、2號操作手要專心認真，嚴防誤操作。

③搗固車3號、4號位車組人員，在撥道過程中嚴密觀察車輪走行及撥道裝置動作，發現異常立即通知停車或直接按下停車按鈕。

（5）搗固車進行撥道作業時，必須做到以下幾點：

①單次撥道量不得大于80mm,大于80mm的撥道作業應分兩次或數次完成。

②撥道搗固車第一次撥道時要重點觀察D、B點輪對及材料小車下的車輪走行情況。

③撥道搗固車要有專人對撥道后的線路進行觀察測量，發現線路方向及超高數值超限后，應停止作業并通知地面人員進行人工起、撥處理后方可繼續作業。

④撥道搗固車要有專人對撥道后的線間距進行測量，根據測量結果及時更新標注撥道量，確保二次撥道后準確到位。

⑤撥道搗固車一次撥道結束，退車作業時，車組3號、4號位車組人員嚴密盯控車輛的材料小車下的輪對及B點輪對走行情況，發現異常立即通知停車或直接按下停車按鈕。

（6）技術人員在DC-32型搗固車后測量撥移量，并重新計算剩余撥移量（劃標顏色：施工前現場劃標用白色、二次重新劃標用紅色、誤差量藍色）。

（7）DCL-32型搗固車，輸入新曲線要素結合剩余線路偏移量對曲線進行精調。

（8）技術人員在DCL-32型搗固車后進行數據復測。

（9）質量回檢人員跟隨DCL-32型搗固車回檢線路幾何尺寸、限界等情況，不達標時，組織人工進行返工。

（10）機械車組返回停留車站，人員機具撤出施工地段，銷點開通線路。

2.5 施工安全措施

（1）作業人員必須聽從統一指揮，確認封鎖命令下達后，經設備單位配合人員同意后在防護員帶領下才能進出施工場地。

（2）上線作業，人員、機具、物料不得侵入限界。

（3）上線作業時應加強瞭望，駐站聯絡員和800m防護員及時報車，雙向確認。

（4）800m防護員每3-5分鐘與駐站聯絡員、現場防護員聯系一次，確保通訊暢通。

（5）養護作業不能超限，確保列車運行安全。

①養護時要保持兩股鋼軌水平不能大于6mm；

②松動扣件不能超過7根軌枕，一次墊板不能超過10mm；

③曲線養護要先上股后下股的順序進行整治。

（6）地下管線的保護措施

①“探”。即進行地下管線及光電纜的探測。邀請施工所在的設備管理單位對施工可能涉及到的地下管線及光電纜，提前進行徑路探測。確保施工可能涉及到的地下管線及光電纜應探盡探。

②“標”。即對探測出來的地下管線及光電纜進行分類標識。用油漆標記出來，方便清篩施工時確認出具體的位置、路徑。

③“挖”。即對已經做好了標識的地下管線及光電纜徑路進行人工開挖探溝，將施工區域內的地下管線及光電纜挖出來，進行改移或防護。

④“移”。即把找出來的地下管線及光電纜進行改移徑路。

對施工暫時無影響的地下管線及光電纜進行有效防護，待施工結束后恢復原狀。如果挖出來的地下管線及光電纜對施工有影響，則會同設備管理單位共同采取相應措施。

（7）車輛救援起復

搗固車上隨車攜帶起復救援備品。一旦搗固車在撥道過程中脫線，采取液壓工具頂復法進行車輛起復：

①工具安裝：使用頂復法要根據現場車輛的脫軌情況，打好止輪器松開手閘、車輛插紅旗防護。然后安裝好脫線車輛索具，在車輛下方確定起復頂點，安放橫移板梁、橫移小車、三級油缸和頂托，連結頂升和橫移高壓油管，機動泵站分配閥組合開關置于中立位，確認汽油機油位和液壓油狀態正常后，起動發動機。

②復軌操作：操縱起升開關手柄進行頂升，頂升高度的標準，以脫線車輪最低點超過線路鋼軌為止。然后將橫移定位銷置于正確位置后，操縱橫移開關手柄進行橫移，橫移位置的標準，以脫軌車輛的兩軸四輪落下時能復軌為止。最后操作下降開關手柄，使脫軌車輛車輪落到鋼軌上復軌。

③橋梁及曲線區段脫軌起復注意事項

一是在橋梁上采用頂復法時首先要打好止輪器，橫移梁要搭壓在鋼軌上，橋梁步行板不能受力，禁止在步行板上受力頂復，對已頂起的車輛，禁止在車底下作業。必須進入車下作業時，要用枕木或其它物品采取防護措施。二是在曲線區段采用頂復法時，由于內外軌有一定的超高差度，橫移裝置有一定的傾斜度，為防止起復車輛發生橫向滑行，起復前，必須在內側鋼軌上用鋼板墊平橫移裝置，確保起復的設備和人身安全。

3 整治效果

通過對50#橋梁施工后的第一、三、五天進行數據采集，最終測得線路穩定后的偏心值如下：

表2 整治后橋梁偏心情況

根據《普速鐵路工務安全規則》、《普速鐵路橋隧建筑物修理規則》等規范中線橋偏心值最大70mm的規定，K107+465偏心69mm，K107+485偏心66mm，K107+500偏心61mm，K107+600偏心40mm，K107+630偏心0mm，5處超限均已達到線橋偏心的允許范圍，50#弓家溝橋梁偏心第一階段整治達到預期目標。線橋偏心整治后列車對橋梁振幅、動撓度、加速度、沖擊系數與施工整治前對比均有顯下降，線橋偏心影響降低，施工整治效果比較明顯。

4 結論

（1）50#弓家溝橋橋梁線橋偏心整治是陽涉鐵路首次以采用大型養路機械施工的方式對線橋偏心問題進行整治，成功實現最大撥道量118 mm的設計目標。

（2）整治作業完成后，橋梁結構振幅、加速度、撓度、沖擊系數和自振頻率等性能指標明顯降低，線橋偏心影響降低，施工整治效果比較明顯。

（3）該整治方案具有人工需求少、線路保持期長、作業時間少和整治效果顯著的典型優點，對于陽涉鐵路后期線橋偏心整治積累了經驗，施工工藝和組織方案具有重要的指導意義。