既有線下穿框架頂進(jìn)施工的線路加固技術(shù)及結(jié)構(gòu)受力檢算

盧文明

摘要：本文結(jié)合了下穿既有鐵路6股道的鋼筋砼框架排水涵頂進(jìn)施工實(shí)踐，詳細(xì)介紹了頂進(jìn)施工時(shí)的線路加固技術(shù)，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)受力檢算，使加固的線路滿足列車運(yùn)營要求，確保了行車及施工的安全。為今后類似工程提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鋼筋砼框架涵頂進(jìn)施工線路加固施工技術(shù)受力檢算

1 工程概況

工程項(xiàng)目位于柳州車站北端，為竹鵝溪排水工程，本次施工的排水涵長160.24m，排水涵采用鋼筋砼框架形式，框架尺寸為寬7.6m×高5.4m，涵身為C35鋼筋砼。部分框架下穿湘桂線等既有鐵路共6股道，穿越鐵路段框架采取分節(jié)中繼間法頂進(jìn)施工，共分4節(jié)，每節(jié)長16m，施工長度64.09m。鐵路范圍外的框架采用明挖現(xiàn)澆施工，施工長度96.15m。

既有線為電氣化鐵路，運(yùn)輸十分繁忙，對頂進(jìn)施工中的既有線路加固提出了很高的要求，線路加固須牢固可靠，確保行車及施工的安全。

2 加固方案

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，下穿既有線的框架采用中繼間法頂進(jìn)施工，頂進(jìn)前對線路進(jìn)行加固，頂進(jìn)時(shí)列車限速為45km/h。

既有6股道均采用扣軌加縱橫梁加固方法，在鋪設(shè)扣軌前對線路進(jìn)行一次全面的整修，使各項(xiàng)幾何尺寸達(dá)到維修后的標(biāo)準(zhǔn)。黔桂A線、黔桂線、湘桂線正線、Ⅵ道采用P50軌P3-3-3組合1-2扣，Ⅰ道、待機(jī)線采用P43軌P3-3-3組合1-2扣扣軌。

橫抬梁采用I45c工字鋼，其長度有12.5m、8m、5.5m三種。因需加固的線路較多，為減少施工時(shí)影響的線路股道數(shù)量，橫抬梁采取從東、西兩側(cè)分別橫穿線路的方法。根據(jù)現(xiàn)場的施工條件，黔桂A線、黔桂線、湘桂正線、Ⅵ道共4股道的橫抬梁從西往東橫穿線路，為便于施工及確保橫抬梁在橫穿4股道施工時(shí)線路的安全，西側(cè)4股道的橫抬梁均采用單根I45c工字鋼，橫向間距為0.68m，長度采用12.5m、8m兩種。東側(cè)的Ⅰ道、待機(jī)線共2股道橫抬梁由東向西橫穿線路，因Ⅰ道、待機(jī)線受到鐵道集市場及現(xiàn)場高擋墻制約，如果采用較大長度的工字鋼橫抬梁，從東側(cè)橫穿時(shí)不僅吊裝困難且對集市的民眾造成較大的安全隱患，因此采用長為5.5m的短雙工字鋼橫抬加固，橫向間距為1.5m。

工地施工范圍處于黔桂線一組E/J型道岔上，線路加固比較復(fù)雜，為保證道岔的正常使用，施工時(shí)不挪動既有線軌枕，橫抬梁采用單根I45c工字鋼，間距為0.68m。在線路中心砼枕設(shè)上P50軌1-2扣扣軌。橫抬梁與扣軌梁用U型螺栓邊接，岔枕與橫抬梁間采用木枕或墊木支墊，軌道外扣軌與縱抬梁之間設(shè)枕木橫撐。為防止道岔在框架頂進(jìn)及列車經(jīng)過時(shí)出現(xiàn)橫移，在股道間橫抬梁搭接處用1-2扣軌或15cm×15cm方木用U型螺栓將所有橫抬梁連接成牢固整體。

縱抬梁全部采用8根I56b工字鋼，為增加剛度及橫向穩(wěn)定性，每側(cè)的4根工字鋼并排組成梁束，每束工字鋼每間隔4m放入枕木垛并利用U型扣夾緊，縱抬梁支點(diǎn)設(shè)在直徑為125cm的挖孔樁上。Ⅰ道東側(cè)因條件所限，不能施工挖孔樁支墩，橫抬梁搭東側(cè)端搭設(shè)在枕木垛上。

路線加固結(jié)構(gòu)見圖1、2、3所示。

圖1線路加固平面布置示意圖

圖2線路加固立面布置圖

圖3線路加固立面布置圖

3 橫抬梁工字鋼施工順序安排

根據(jù)本項(xiàng)目的現(xiàn)場實(shí)際情況，并考慮需加固的線路較多，為減少施工同時(shí)影響的線路股道數(shù)量，橫抬梁采取從東、西兩側(cè)分別橫穿線路的方法。具體的施工順序安排如下：

1）從西向東工字鋼橫穿既有線4股道，穿越的線路依次為：黔桂A線→黔桂線→湘桂線正線→Ⅵ道。首先當(dāng)黔桂A線有維修天窗點(diǎn)時(shí)，工字鋼先穿過黔桂A線，橫移至黔桂線外側(cè)，然后待黔桂A線及黔桂線同時(shí)有施工點(diǎn)后，再將工字鋼橫移穿過黔桂線，移到湘桂線外側(cè)，待黔桂A線、黔桂線及湘桂線同時(shí)有施工點(diǎn)后，再橫穿過湘桂線到Ⅵ道外側(cè)。最后待4條股道同時(shí)有施工點(diǎn)后穿過Ⅵ道。按此方法完成西側(cè)4條股道的加固。

2）從東向西雙I36c橫穿既有線東側(cè)2條股道，穿越的線路依次為：Ⅰ道→待機(jī)線。

首先當(dāng)Ⅰ道有維修天窗點(diǎn)時(shí)，橫抬梁工字鋼從東側(cè)橫穿過Ⅰ道至待機(jī)線外側(cè)，然后待Ⅰ道及待機(jī)線同時(shí)有施工點(diǎn)后移至待機(jī)線加固。最后當(dāng)Ⅰ道有維修天窗點(diǎn)后，從東側(cè)橫穿鋼軌加固Ⅰ道。

因框架采用中繼間法頂進(jìn)，頂進(jìn)總頂程達(dá)到68.56m，且框架預(yù)制采用并列式，故頂進(jìn)施工的工期較長，為了縮短線路加固對既有線Ⅰ道的影響時(shí)間，待框架頂至黔桂線后再對Ⅰ道、待機(jī)線進(jìn)行線路加固施工，并安排在框架頂進(jìn)到湘桂正線時(shí)完成對Ⅰ道、待機(jī)線線路加固。

4 施工方法

4.1 支墩挖孔樁施工

在框架現(xiàn)澆施工的同時(shí)進(jìn)行縱梁支墩φ125cm挖孔樁的施工，施工前對施工地段進(jìn)行現(xiàn)場勘察，做好路肩上埋設(shè)的各種既有光、電纜的臨時(shí)拆、移或保護(hù)工作，并派專人晝夜監(jiān)護(hù)。挖孔樁施工期間列車限速為60km/h，施工嚴(yán)格遵守鐵路有關(guān)既有線旁施工的規(guī)范、規(guī)程等，確保行車及人員安全。

4.2 線路防護(hù)

線路加固前與工務(wù)段等相關(guān)部門簽訂施工安全協(xié)議，在線路加固兩側(cè)距框架外800m的線路左側(cè)設(shè)立減速信號牌，限速45km/h，在線路加固兩側(cè)20m處設(shè)立施工作業(yè)標(biāo)。對加固地段正線進(jìn)行無縫線路應(yīng)力放散，并提前申報(bào)慢行計(jì)劃，經(jīng)與車站聯(lián)系，確定慢行點(diǎn)后，在有線路防護(hù)員防護(hù)的情況下，方可進(jìn)行施工。

4.3 抽換枕木

在挖孔樁支墩施工完成后，利用施工維修天窗把線路加固地段的砼枕抽換成木枕，并在枕木下預(yù)放U形螺栓。

4.4 穿插工字鋼橫抬梁

橫抬梁采用I45c工字鋼。在既有線穿工字鋼的位置，按照技術(shù)交底的要求，扒掉道碴，然后將工字鋼橫梁利用人工及吊車配合拉入就位，橫抬梁頂面頂著基本軌底，在橫抬梁頂面與基本軌底間用絕緣PVC板墊緊，使橫抬梁與線路軌道保持絕緣，以防止出現(xiàn)紅光帶。橫抬梁與吊軌梁、縱抬梁用φ25mmU形螺栓連接成整體。

4.5 鋪設(shè)扣軌

6股道均采用P3-3-3組合1-2扣扣軌。黔桂A線、黔桂線、湘桂線正線、Ⅵ道采用P50軌P3-3-3組合1-2扣；Ⅰ道、待機(jī)線采用P43軌P3-3-3組合1-2扣扣軌。

要點(diǎn)利用軌汽把吊軌梁運(yùn)到施工地點(diǎn)并卸在鐵路線間平放好，防止侵限。然后再要點(diǎn)將吊軌梁安放在設(shè)計(jì)位置，并與其下的枕木和工字鋼橫梁用φ25mmU形螺栓連在一起以增加其整體性?？圮墐啥松斐隹蚣芎酝?m，接頭錯(cuò)開3m，并與主軌接頭錯(cuò)開≥1m擺放，吊軌梁頂面不得高出主軌頂面。

4.6 架設(shè)工字鋼縱梁

本加固方案采用I56b工字鋼縱抬梁，采用軌汽吊放橫抬梁工字鋼面上，擺放整齊，梁兩端支撐在澆筑好的支承樁頂，為增加剛度及橫向穩(wěn)定性，每側(cè)的4根工字鋼并排組成梁束，每束工字鋼每間隔4m放入枕木垛并利用U型扣夾緊。用φ25mmU形螺栓將縱抬梁與橫抬梁聯(lián)接為整體。縱抬梁鋪設(shè)后，全面檢查各部分連接是否牢固，線路的軌距水平方向是否符合規(guī)范誤差，全面檢查合格后方可進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)。

4.7 線路加固安全防護(hù)措施

線路加固的列車慢行計(jì)劃要向鐵路局總調(diào)度室申請報(bào)批，施工慢行計(jì)劃批準(zhǔn)后，才能進(jìn)行線路加固。線路加固前做好各種信號及通訊線路的遷移及防護(hù)，對重要設(shè)施在施工前測量并記錄好標(biāo)高、位置，以便完工后原樣恢復(fù)，并做好看守和防護(hù)工作。施工期間要設(shè)減速信號牌。備足厚度不等的硬木板，以便調(diào)整線路的水平。

線路進(jìn)行加固后，要求全天慢行，設(shè)置專人24小時(shí)防護(hù)，并設(shè)置線路養(yǎng)護(hù)組24小時(shí)養(yǎng)護(hù)，做好施工范圍內(nèi)的線路養(yǎng)護(hù)工作，利用線路加固前設(shè)置好的線路中線樁及軌面標(biāo)高控制樁，每過一趟列車便用道尺等工具檢查線路的水平、軌距及方向，發(fā)現(xiàn)偏差超過允許范圍，馬上進(jìn)行調(diào)整。在樁身預(yù)埋鋼筋環(huán)，以便用拉鏈葫蘆固定鋼軌，防止鋼軌橫移并做好防爬措施。