浅谈铁路营业线大跨箱桥线路组合加固技术应用

摘 要：在保证铁路营业线运行安全的前提下，在大跨径箱桥部分线路位于正线、部分线路位于站线岔区，顶进中采用D型便梁及横抬梁对线路进行组合加固，使工程能够节约投资、降低成本、确保行车安全、缩短工期。文章介绍了人工挖孔桩、便梁在线路限速45km/h、400*400H型钢在线路限速15km/h条件下的线路加固应用。

关键词：铁路营业线运行安全；人工挖孔桩；便梁加固；H型钢加固

随着铁路运行图的逐年调整，行车密度已趋于饱和，安全、正点运行越来越显得尤为重要。为能够实现列车安全、正点运行，目前铁路营业线正线最低限速45km/h，站线限速较低，为15km/h。本工程站线位于岔区，为使营业线行车确保安全，同时能够节约投资、降低成本、缩短工期，本工程使用便梁对正线进行加固、纵横抬梁对岔区站线进行加固。在确保铁路营业线运行安全的前提下，本文将结合工程实例对线路组合加固进行论述。

1 工程概况

1.1 设计概况

本工程为济南市刘长山路西延线下穿京沪铁路立交工程。既有桥为2-6.0m钢筋砼框架桥，2孔既有框架桥位于新建桥位北侧。

济南市刘长山路拓宽，对既有2孔框架桥进行拆除，新建10.5+15.0+15.0+10.5m 4孔框架桥，框架桥与线路斜交角为40，箱桥之间的缝隙均为10cm，其他尺寸见图1（图中尺寸单位均以m计）。

桥上有到发线、京沪上行线、水白上行线、京沪下行线、水白下行线、到发线、机待线7股线路。线路均为直线。桥上有两组道岔。

1.2 水文地质

桥址范围内宏观地貌单元属山前倾斜平原中下部，地形较平坦，桥址附近地面高程23.63-24.01m，基底置于亚黏土层上，地基允许承载力[σ]=110Kpa。各层岩土的物理力学指标及岩土施工工程分级见表1。

2 线路加固方案

2.1 纵横抬梁加固方式

2股到发线、1股机待线线路限速15km/h，其中1股到发线、1股机待线位于岔区，连同另一股到发线均采用纵横抬梁对线路进行加固。

框架桥顶进时两侧到发线、机待线在箱桥两侧采用12.5m 9扣扣轨梁、桥顶上采用12.5m 5扣扣轨梁、6.25m 5扣扣轨梁等形式对线路进行加固；横抬梁采用长18m、间距0.5m 400×400H型钢。

2.2 便梁加固方式

京沪上行线、水白上行线、京沪下行线、水白下行线4股线路采用D24m、D12m 2种便梁对线路进行加固，便梁支点采用挖孔桩。挖孔桩平面布置见图2（图中尺寸单位均以cm计），桩直径为Φ2.0m、长23.5m。

线路重量按1t/m计算，未考虑列车冲击时的均布荷载：q1=22/1.5+1=15.67t/m；列车限速45km/h，冲击系数：1+μ=1+2*6/（30+0.5）=1.40。考虑列车冲击时的均布荷载：q2=1.40*15.67=21.94t/m。

路基开挖深度按10.0m计。因墙背直立光滑、土体表面水平，α、β、δ均取值为00。

线路加固见图2。

2.3 挖孔桩检算：按桩为悬臂顶部无拉结进行检算

2.3.1 桩深检算

根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002的要求，通过计算，桩需入土深度为12.5m，挖孔桩挖深为10.0+12.5m=22.5m，满足抗倾覆及承载力要求，施工时按23.5m开挖。

2.3.2 挖孔桩截面计算

根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002的要求，通过计算，挖孔桩直径采用Φ2000mm，砼采用C30；钢筋选用HRB335Φ22钢筋，根数为48根；满足抗倾覆及承载力要求。

2.3.3 挖孔桩护臂厚度计算

通过计算，挖孔桩护壁厚度为6.8cm，根据施工经验，一般护臂厚度最小为8cm，但因有火车动载，为确保施工安全，取20cm。

2.4 H型钢纵、横抬梁检算

路基开挖深度为10m，每次顶程为2m，所以最大跨度按12.0m进行控制，按0.5m间距放置1根40H（400*400）型鋼所组成的横抬梁进行检算。

单层H型钢横抬梁主要受挠度控制。假设H型钢横抬梁在整个顶进过程中承受全部的轨道和列车荷载，横抬梁在顶进中的最大跨度按12.0m控制，最不利的情况为2股线路同时承受列车荷载，经分析计算当箱体向前顶进到到发线、机待线路基中心线时，此时横抬梁所产生的挠度最大。

利用图乘法检算，按0.5m间距布置满足挠度要求。

3 箱桥顶进施工

3.1 顶进顺序

（1）上海方边孔、北京方中孔→（2）上海方中孔、北京方边孔。

3.2 线路加固及顶进

3.2.1 防联电及防滑

扣轨梁与轨枕间用Φ22U型螺栓每隔2根轨枕联结一道。H型钢横抬梁与扣轨梁之间须垫木板，用来防止两者之间产生滑移及联电，并调整两者之间空隙。

3.2.2 施工步骤

（1）到发线及站线

利用封锁点，扣轨梁逐股拉入线路；扣轨梁拉入完毕，穿入横抬梁。施工时列车限速15km/h。

（2）4股正线

a.用4孔便梁对4股正线路进行防护，同时开挖2排挖孔桩，施工时列车限速45km/h；

b.人工进行挖孔桩施工；

c.挖孔桩施工完毕，利用封锁点，对4孔便梁进行纵移对线路进行加固；用D12m便梁对线路进行加固；

d.顶进上海方边孔、北京方中孔，直至箱桥就位；

e.纵移便梁，顶进上海方中孔、北京方边孔，直至箱桥就位；

f.利用慢行点，拉出H型钢横抬梁；

g.利用封锁点，拉出便梁及扣轨梁；

h.线路恢复常速。

3.2.3 安全措施

（1）箱体顶进前应具备的条件

a.箱体钢筋混凝土强度达到100%并安装钢刃脚；

b.施工慢行计划已批准；

c.无缝线路已完成应力放散；

d.线路加固完毕；地下电缆改移完毕；后背检查完毕和顶进设备安装调试完毕。

（2）箱桥顶进中的监控内容

a.加强对线路设备的监控；

b.加强对箱桥方向、标高的监控；

c.加强对顶进设备的监控；

d.加强对后背梁的监控。

（3）顶进作业时前方开挖面坡度控制在1∶0.5左右，以防路基坍塌伤人；侧壁直立开挖，使箱身紧靠开挖面，侧壁和基底均不得超挖，保持吃土顶进。

（4）每顶进一次测量一次桥身的中线方向及标高，并作好记录，若框架出现中心偏移或标高（抬）扎头的趋势时，及时采取有利措施进行纠正，确保框架顶进精确就位。

（5）对线路进行24h巡守、养护，在营业线上作业，严禁使用齿条式起道机。在顶进过程中，每顶进一次或每次列车通过前、中、后，对线路进行观察、检修，确保线路轨向顺直，轨面水平。

（6）在轨道电路的线路上作业时，线路养护机具（如捣固机、捣固架等），万能道尺和各种轻型车辆的车轮应有绝缘装置，撬棍、起道机、拨道器及单轨车手柄等应有绝缘套管。

4 结束语

通过对济南市刘长山路西延线下穿京沪铁路立交工程线路加固情况来看，本方法对营业线行车安全是可靠的——工程已顺利实施；节约工程投资、降低工程成本；缩短工程工期——采用挖孔桩施工，整个挖孔桩工期不到30天。采用挖孔桩、纵横抬梁对大跨径顶进箱桥的营业线加固，收到了良好的效果，在以后類似工程施工中能起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]TB10002.1-99.铁路桥桥设计基本规范[S].

[2]TB10203-2002.铁路桥桥施工规范[S].

[3]TB10203-2002.铁路轨道施工及验收规范[S].

[4]GB50330-2002.建筑边坡工程技术规范[S].

[5]GB50007.建筑地基基础设计规范[S].

[6]GB50010.砼结构设计规范[S].

[7]建筑桩基技术规范[S].

作者简介：潘立芳（1970，10-），女，广西柳州人，工程师，本科。