铁路老钢桥的快速拆除改造研究

聂宝磊

（嘉兴南洋职业技术学院 浙江 嘉兴 314003）

0 引言

苏州齐门路北延立交工程西侧非机动车道箱体下穿沪宁铁路下行线94号老钢桥，该桥已经建造使用多年，现在已经不能满足列车提速的要求，需要改造；而且桥下狭窄、失修的道路也不能满足铁路南北通行的要求，根据苏州市的规划和设计要求，拆除老钢桥，在原老钢桥下施工一只穿过铁路的箱涵，以供行人通过。

1 工程概况

老钢桥系1973年修建沪宁复线时建设，全桥共四跨，孔跨为:1-10m复式工字复工梁+1-8.4m低高度混凝土板梁+1-20m锚栓下承板梁+1-7.3m底高度混凝土板梁。跨河孔采用打入长20m，直径40cm管桩，边桩按5:1斜打，其他墩台采用扩大基础。齐门立交工程要拆除的即为第一跨10m复式工字复工梁，复工梁间用横隔板和肋板焊接成整体，并安装有剪刀撑。复式工字梁沪端支墩在桥台上，宁端支墩在桥墩上。复工梁支墩位置、复工梁端头焊有钢板。复工梁通过钢板，利用支墩里预埋的螺栓固定在桥墩台上。螺栓现在已经出现锈蚀，不能拧松。

复工梁西端伸出支墩10cm。在拆除复式工字梁的同时，需要拆除29根桥枕并换上18根Ⅲ型枕，期间还要补充道砟约70m3。在钢桥北侧顺桥向施工范围内，有8股架空电缆线，在施工时需要保护起来。

2 基本思路

先顶进预制好的框架箱涵；再用片石混凝土将框架同钢桥桥墩台间的间隙封闭，养护达到强度，浇筑L型挡砟墙；然后封锁线路，拖出1-10m复工梁（桥枕和复工梁在连在一起拖出）；安装L型挡砟墙，回填道砟，完成墩改台，恢复线路。

3 材料、设备准备

3.1 在铁路上下行线间存放道砟100m3，多预备了30m3道砟，这是为了方便上道砟时的装铲，增大工作面，方便更多的工人同时作业，加速道砟的装运。另外，为了节省复工梁平移后线路下回填道砟的装铲时间和方便搬运，道砟用麻袋分袋装好30m3，码放在钢桥桥头两线中间位置。袋装的道砟，一部分将被用来堆码出南侧的临时挡砟墙。临时挡砟墙在满足Ⅲ型枕的宽度要求的情况下，尽量向线路内侧堆码，减少了上道砟位置的宽度，有效的减少回填道砟的工作量，节约上道砟的时间，为整个钢桥的拆除有效争取了时间。

图1 齐门路复工梁下加固设计图

3.2 2根12.5m钢轨做为滑道，准备安装在复工梁两端下部的部位，并在钢轨上抹上黄油，以减小拖拉复工梁时的摩擦阻力（如图1所示）。滑道顶面高度可根据复工梁底的高度通过加减竹夹板的高度来调整。要求滑道顶和复工梁底的高差满足封锁时落复工梁的要要求，但又不许太大。高差太大增加落复工梁的竖向行程，不确定性和不安全因素也随之增加的。根据桥枕和钢轨连接的现场实际情况，我们把这个高差控制在3～4cm，并力求复工梁两端等高，以避免拖拉复工梁时复工梁横向滑动。一但复工梁横向偏移，就会出现复工梁卡在桥台和下一跨复工梁之间的情况，将不能及时的把复工梁从轨道下拉出。

3.3 准备6只千斤顶、3台气焊机、2把手持高速切割机、3台0.5吨卷扬机。其中4台千斤顶留作封锁时顶起钢轨，两台落复工梁；2台气焊机是用来割断复工梁两端制作处的螺栓和限位钢板，1台备用；2把手持高速切割机备用，应对突发情况；2台0.5吨卷扬机安装在复工梁的两端两线间的位置，用来往两线间拖拉复工梁，1台备用。

4 顶进结束后复工梁墩改台加固

箱体顶进结束后，上下行线之间部分，自底部向上用粘土分层回填、压实，并在顶面浇筑20cm厚C20混凝土，硬化两线之间的空地，以作为卷扬机的拖拉平台和操作平台；铁路线下，箱体和钢桥桥墩、桥台之间的空间浇筑C20素混凝土。复工梁下混凝土顶面同两线之间混凝土顶面相平,形成一个整体操作平台，方便安装滑道、拖拉复工梁和封锁时施工作业人员的行走和作业。（见图1）在桥墩外侧用浆砌片石加固形成护坡，在浆砌片石的下部采用10cm碎石垫层。

5 复工梁北侧电缆的保护

在钢桥北面就位箱体的两侧制作电缆临时架空支架，把电缆临时架设在支架上，然后拆除复工梁北侧既有混凝土人行道道板和旧电缆支架。人行道混凝土清理后，在箱体顶面浇筑混凝土电缆槽，然后将电缆安放在电缆槽里，并盖好盖板。

6 复工梁北侧挡砟墙、Ⅲ型枕的准备

在复工梁的北侧预先浇筑好正式的混凝土挡砟墙（挡砟墙在电缆槽的南面），挡砟墙的高度低于轨底40cm。挡砟墙是在满足道床路肩放坡要求的条件下尽量向内设置，以减少封锁时间向线路下填道砟的工作量。为了减少在安装Ⅲ型枕过程中抬轨枕和换轨枕的时间，在挡砟墙的外侧搭设一排支架，支架与挡砟墙构成一个工作台。线路封锁之前，在工作台上对应需安装Ⅲ型枕位置整齐、单层排列放置混凝土Ⅲ型枕18根和相应的扣件18组。放在平台上的轨枕采用拖拉的方式能够很快的拉到铁轨下，在撬棍和扳手的配合下进行安装。这样既节约封锁时段抬轨枕的时间，又杜绝了封锁时间内因为争分夺秒赶工而出现的不安全隐患。

7 复工梁的处理

复工梁自宁端向东0.3m为分界线，将复工梁分隔成东、西两段。复工梁东段两端用木枕垫实，并且纵向每隔2m用钢板焊接，定位复工梁，防止复工梁偏移（见图2）。复工梁西段用气焊割断取出。

线路封锁前，复工梁东段用木枕垫实两端，形成两个支点，同时焊接好定位钢板，保证复工梁有足够的稳定性，然后逐个凿出复工梁两端埋在桥墩台支座里的螺栓。在凿螺栓的同时，加强线路标高和位移的观测，在保证线路安全的情况下凿除支座混凝土。凿除支座时，螺栓不要完全凿出。凿除支座混凝土的目的是为了封锁时能够快速地用气焊割断螺栓，使复工梁与桥墩台脱离，并使复工梁有足够下落的空间，能够顺利落在滑道上。所以只需要凿出螺栓的上部一段，不需要全部凿出螺栓，这样螺栓在没有被割断之前仍能起到固定复工梁的作用。

8 L型挡砟墙

图2 钢桥加固处理图

将西段复工梁切断并取出后，凿出西段复工梁L型挡砟墙位置桥墩的钢筋，并植入长70cmΦ16钢筋，间距20cm×20cm布置。钢筋植入桥墩里面20cm，50cm为L型挡墙的竖向主筋，然后在原西段复工梁部位绑扎L型挡砟墙钢筋，并立模浇筑C15混凝土L型挡墙，竖向混凝土顶面浇筑至钢轨底部以下70cm（见图2）。L型挡砟墙宁侧与相邻跨混凝土板梁伸缩缝控制在10cm。

图3 L型挡砟墙

拆除复工梁宁端相邻混凝土板梁端头的一根桥枕，并凿除该桥枕下面的混凝土板梁铺装及以下混凝土20cm宽。将混凝土面凿至与L型挡砟墙等高后，安装预制好的钢板挡砟盖板。（见图3）

9 拉出复工梁

封锁开始前，将卷扬机安装到位。封锁开始后，立即组织人员拧掉复工梁上部钢轨扣件，并且拧松影响复工梁顶起范围内的钢轨扣件（沪宁两侧均5m左右）。把卷扬机的钢丝绳绑牢在复工梁上。四台千斤顶向上微微顶起钢轨，两台千斤向上顶住复工梁。然后用气焊机割断复工梁东段两端墩台上面的支座螺栓和定位钢板，抽出东段复工梁下两端的木枕，利用千斤顶慢慢放下复工梁。待复工梁两端都落在滑道上后，两台卷扬机同时向南（两线之间）拖出复工梁，复工梁拖出后放置在上下行线中间，以待后来再切割运走。卷扬机拖拉复工梁时，要两台机器配合施工，同时用力，力求钢丝绳的速度一致，否则，复工梁很容易在拖拉的过程中卡在桥台和宁端混凝土板梁之间而无法拖动。

10 回填道砟，安装Ⅲ型枕，恢复线路

在复工梁拖出回填道砟影响范围时，立即开始向箱涵顶、线路下位置铺设道砟。一边向中间倾倒道砟的同时，一边在线路南侧用袋装道砟垒出一道临时挡砟墙。临时挡砟墙堆放的位置，在满足铁路Ⅲ型枕宽度要求的条件下尽量向内堆码，以减少封锁时间所要铺设道砟的量，节省时间。线路恢复通行后，再在用袋装道砟堆码出来的临时挡砟墙的外侧浇筑永久的混凝土挡砟墙，然后再用道砟填满正式挡砟墙与临时挡砟墙之间的间隙，填出路肩，达到验收要求。

当南北两侧挡砟墙内的道砟顶距轨底还有40-50cm时，开始安装Ⅲ型枕。Ⅲ型枕已经放在线路北侧挡渣墙和外侧支架搭起的平台上，用绳子把Ⅲ型枕直接拉到钢轨下，然后配合撬棍和扳手把Ⅲ型枕安装在钢轨上预先标记好的位置处。边拧紧扣件边倒入道砟，直至上满道砟。

回填道砟至轨底面时，撤掉顶起钢轨的千斤顶，捣实道床，调整、恢复线路。

11 封锁时间安排

11.1 在封锁前，做好准备工作:安放好千斤顶、钢轨滑道、卷扬机，并安排作业人员就位；

11.2 拧松钢轨扣件，顶起钢轨、复工梁，割断螺栓和定位钢板:20分钟；

11.3 拖出复工梁:15分钟；

11.4 回填道砟:40分钟；

11.5 安装Ⅲ型枕、补充道砟:45分钟；

11.6 捣固道砟、线路调试和恢复:30分钟。

12 结语

该复工梁桥拆除的全过程，封锁时间短，施工难度大，需要各个工种紧密协作，人员安排也是很重要的环节，在任何环节都不能出现错误或延时，时间必须精确到分钟。经过项目部现场施工实践，封锁时间的安排还有需要商榷的地方。现场实际用时如下:拧松钢轨扣件，顶起钢轨、复工梁，割断螺栓和定位钢板用时15分钟，拖出复工梁只用了6分钟，而回填道砟阶段时间用了53分钟。接下来的安装安装Ⅲ型枕、补充道砟和捣固道砟、线路调试工作交叉进行，用时基本按计划进行。