关于优化施工方案确保既有线框构顶进作业安全的研究

刘颖

摘 要：采用便梁与纵横梁吊轨和工字钢纵横梁相结合的方式进行线路加固，极大的消除了大跨度框构顶进对路基稳定性的影响，保证了线路技术状态良好，为施工提供了安全可靠的工作条件，保证了施工的顺利进行。

关键词：线路加固；大跨度框构顶进；稳定性；技术状态

近年来，随着铁路周边地区的日趋发展，对其周边交通提出了更高的要求。高速公路网逐步完善，越来越多的高速公路需要贯穿铁路而行。为了不影响铁路的正常运营，这就需要我们在此处进行大跨度框构顶进作业处理。

但是大跨度框构顶进对路基稳定性的影响较大，钢轨横向、纵向阻力减少，导致线路下沉、变形，轨道几何尺寸无法保持，给行车安全带来极大的安全隐患。为确保大跨度框构顶进施工作业的稳固与安全，需要进一步优化施工方案。下面笔者就北同蒲线322.445km处大跨度框构顶进为例，来进一步探讨如何优化施工方案确保既有线框构顶进作业安全。

1 工程概况

北同蒲线铁路为双线电气化铁路，桥位处的北同蒲线铁路双线距离为15m，两线间有一宽6.3m、深1.3m的路基排水沟。桥位处的北同蒲线铁路处于路基填方段，路基填方高度约10-13m，其中北同蒲线上行线侧路基填方高度为10.3m，北同蒲线下行线侧路基填方为12.4m。桥位处的北同蒲线铁路双线均为直线，上行线线路纵坡坡度为0.67%，下行线线路纵坡坡度为0.86%，北高南低。轨道类型为有砟轨道，钢轨型号为60kg/m钢轨，为无缝线路。

本框构桥采用2-（7+13）框构桥正交下穿北同蒲线铁路。本框构桥顺铁路方向总长度47.4m，横铁路方向总宽度32m，结构总高度10.4m，结构净高8.5m，使用净高6.39m。框构桥施工方法采用一次错位顶进施工，左右幅框构桥错开距离控制在5.0m。

2 优化施工方案

近年来，该段共顶进大跨度框构桥3座，在对线路进行加固时，采取的是挖孔桩与工字钢扣轨的施工方案。上述施工方案虽然在一定程度上，有效保证了路基与线路状态的稳定，但是在框构顶进过程中曾发生过多起路基塌陷、线路下沉或变形施工问题，极大的影响了施工的顺利进行。

为杜绝上述施工问题的发生，经该段与施工单位共同研究，决定采用便梁与纵横梁吊轨和工字钢纵横梁相结合的方式进行线路加固。

3 框构顶进施工

3.1 纵横梁路加固

框构桥两侧采用纵横梁方式加固线路，两侧各10.7m，共21.4m。

施工流程为：穿枕木—3-5-3扣轨—穿横梁—铺纵梁。

3.1.1 穿枕木

穿枕木采用“隔一穿一”原则进行穿设，从加固段中线沿线路向两侧对称进行，穿后用小型捣固机振捣密实后再穿下一根枕木。穿完后对线路进行全面检查。

3.1.2 3-5-3扣轨

待枕木穿设完毕，对纵横梁加固段采用3-5-3扣轨加固。扣轨与其下面的枕木用Φ22-U型螺栓连接在一起，钢轨用43kg/m钢轨。

3.1.3 穿横梁

横梁采用I50c工字钢，铺设间距1.0m，横梁的穿入要基本垂直于线路，先中间后两侧。在横梁上放置绝缘垫，防止联电产生红光带。

3.1.4 铺纵梁

为了使横梁牢固联接在一起，沿线方向在线路两侧采用I50c工字钢纵梁，3根一组。纵梁工字钢与横梁工字钢用Φ22-U型螺栓联接在一起，纵梁两端支撑于旧枕木跺上。

3.2 D24型施工便梁加固

线路加固采用D24型施工便梁，便梁加固线路长49.97m，纵梁共4组、8片，横梁4组，148根。D24m施工便梁架空线路施工，架设时两片纵梁中心横向间距为4.46m，纵向间距为24.12m。D24m施工便梁采用甲式进行架空。

3.3 D型施工便梁施工工艺

D型便梁施工工艺流程为：吊至线路两侧—绝缘防护，穿放横梁—安放纵梁—纵横梁联接—安装钢轨扣件—掏空轨底道砟。

3.3.1 横梁安装

3.3.1.1 调整轨枕间距

按670mm的间距调整好加固范围内的轨枕间距，并将多余的轨枕抽出。

3.3.1.2 横梁就位

在调整好的轨枕间距内扒除部分道砟并穿入横梁，与钢轨接触面垫好绝缘胶垫，防止造成信号电路短路，并捣固道床。

横梁安装完毕后，即可安装钢轨扣件。扒除道砟应注意控制标高，使横梁顶距轨底有20mm的空隙以保持轨距，以便塞绝绝缘垫，更重要的是才能使钢轨扣件的齿咬合，不至移动，起到控制轨距的作用。

3.3.2 纵梁安装

纵梁长24.5m，高1.3m，宽0.48m，重16.0283T。采用两台450t全液压汽车吊机吊装。人工配合就位，按要求吊放在支撑桩上。根据钢梁的重量、长度和吊装方法选用直径为30mm、长15m的钢丝绳，直径30mm的钢丝绳，最大破断拉力在45T，4倍以上的系数后单股钢丝绳可达到11.25T，拉力在安全系数内。（图1）

3.4 框构桥顶进及线路恢复

本框构桥设计最大顶力5850.52t，顶进施工后背采用钢筋混凝土桩与后背梁结合形式，顶进方向为自西向东，框构桥施工方法采用一次错位顶进施工，左右幅框构桥错开距离控制在5.0m。

框构桥顶进工艺流程：顶进设备安装—试顶—检查线路加固情况—挖土—清底—测量—换填—开镐—顶进—换顶铁—测量校正—下一个循环。

线路恢复主要作业项目有：桥侧夯填、补砟、撤梁、换枕、安装护轮轨、整修线路。

纵横梁及扣件拆除流程：回填道砟—拆除扣轨—抽横梁、换桥枕—补充道砟—拆纵梁。

D24型施工便梁拆除流程：回填道砟—抽拆除纵梁—抽横梁、换桥枕—补充道砟。

北同蒲线上下行为60轨，采用XШ型桥枕，间距60cm，直线段60m，共计90根。按隔六抽一的原则，抽一根旧枕换一根新桥枕，每换一根桥枕要随即补充道砟并捣实。换枕后，要根据道床沉降情况，随即补充道砟，加强养护，确保线路稳定。

施工完成后，检查线路状态，清理现场保证行车安全。

4 取得的效果

北同蒲线322.445km大跨度框构顶进过程中，采用便梁与纵横梁吊轨和工字钢纵横梁相结合的方式进行线路加固，极大的消除了大跨度框构顶进对路基稳定性的影响，保证了线路技术状态良好。施工作业中框构周边铁路及路基一切正常，确保了施工的顺利完成。