李 叶
(广西宁铁工程有限责任公司,工程师,广西 南宁530001)
在城市道路日新月异快速发展的今天,道路下穿铁路框架桥是较为常见的公路铁路立交工程,特别是下穿城市中心火车站多条既有铁路股道工程,更是近几年涉铁工程不断发展的新趋势,无论从施工组织、方案到施工技术、工艺等特点分析,类似工程施工流程很复杂,而且施工难度相当大,为了提高施工效率,确保运输安全,普遍采用D 24 型便梁架空明挖现浇,分步移梁施工。本文以贵港市同济大道下穿铁路工程为例,重点介绍框架桥线路加固,分三步进行移梁架空施工的工艺。
1.1 基本原理 该工程由于施工场地有限,主体框架净宽15 m 跨度较大,而且四孔箱身是互相分离的,其中线路加固第二步最大总跨度达93.43 m,不宜采用常规的预制框架,破桩顶进施工方法,为此,从施工效率和安全角度以及经济效益分析研究,最终采取分三步纵向移梁加固施工方案,这在南宁铁路局下穿铁路工程建设项目中是较为少见的先进工艺,也是一种技术创新。
1.2 工程概况 该工程位于贵港市港北区同济大道与黎湛线铁路交汇处,相交地点为铁路里程DK 53+939.89,框架桥全长120.68 m,道路净宽48 m,采用9+15+15+9 m四孔钢筋混凝土独立并置架桥下穿黎湛线上下行等5 股道,框架垂直于道路方向总长为57.7 m,机动车道框架孔径为15 m,非机动车道9.0 m,道路属于城市主干道,双向8 车道,设计行车速度60 km/h。
黎湛线、工业站线、新货场线、猫儿山线五股道线路轨面标高为49.90-51.27 m之间,框架主道底板底标高为36.1 m,主道开挖深度在15 m 左右,框架辅道底板底标高为38.6 m,辅道开挖深度在12.5 m左右。1~15 m跨径框架桥箱身净高为8 m,顶板厚1.0 m,底板厚1.2 m,边墙厚1.3 m;1-9.0 m跨径框架桥箱身净高为6.2 m,顶板厚0.85 m,底板厚0.95 m,边墙厚0.85 m。框架箱身分为6个节段第14节至第19节,其中第14节长度为15.5 m,第15节至19节长度为21.0 m,每节段间均设置3 cm宽的沉降缝,在第14节设置消防通道。
原设计第14 节框架为现浇段,第15 至19 节框架在工业站专用线右侧预制顶进施工。根据现场调查情况、施工技术以及有关领导专家图纸会审,顶进施工方案难以实施,要求第15至19节框架顶进施工变更为现浇施工。现浇框架主要施工步骤为:第一步架设D 24 型便梁现浇右幅主道框架施工。第二步架设D 24 型便梁现浇左幅主道框架和右幅辅道框架施工。第三步架设D 24 型便梁现浇左幅辅道框架施工。
2.1 基本流程 该工程下穿黎湛线正线上下行、贵港站货物联络线、猫儿山中转港线、工业站专用线共5 条线路,加固方法均采用D 24 型便梁架空及工字钢组合扣轨,本文以黎湛线正线为例(其他线方法相同)。施工流程一般为无缝线路应力放散→设定便梁支墩点→方枕插入横梁→封锁线路→安装D 24型便梁→吊装4 I 56 B 12 纵向工字钢→插入36 B 6横向工字钢→连接零配件→开通线路。施工期间黎湛线上下行列车限速45 km/h。
2.2 第一步是架设至右幅主道和辅道 线路加固采用24 m+24 m 便梁以及工字钢12 m+8 m 扣轨架梁,现浇右幅主道框架施工。架设施工主要流程如下:无缝线路应力放散→设定便梁支墩点→方枕插入横梁→吊装D24型便梁→吊装4I56B12纵向工字钢→插入36B6横向工字钢→连接零配件,完成第一步线路加固架梁施工。详情参见图1,图2所示。
图1 黎湛线上下行架设D24型便梁横向示意图
图2 第一步架梁纵向示意图
2.3 第二步是移梁至左幅主道和右幅辅道架设 右幅主道框架现浇完成并回填恢复线路后,在右幅主道框架顶上重新浇筑新1#和新2#桩墩,左幅主道采用D 24 型便梁以及工字钢12 m+12 m 扣轨架梁,右幅辅道采用的是D 24 型便梁以及工字钢12 m+8 m扣轨架梁,现浇左幅主道框架和右幅辅道框架施工。移梁施工主要流程如下:设定便梁支墩点→方枕插入横梁→拆卸联结板→安装导向滑轮→移动D 24型便梁→吊移并安装4 I 56 B 12或3 I 56 B 8纵向工字钢→插入36 B 6 横向工字钢→连接零配件,完成第二步线路加固移梁施工。详情如图3所示。
图3 第二步移梁完成后纵向示意图
2.4 第三步是移梁至左幅辅道架设 左幅主道框架右幅辅道框架现浇完成并回填恢复线路后,在左幅主道框架顶上重新浇筑新3#桩墩,采用的是D 24型便梁以及工字钢4 I 56 B 12 扣轨架梁,现浇左幅辅道框架施工。将左幅D 24 型便梁移位至左幅辅道架设后,即可拆除其他便梁和工字钢。移梁施工主要流程如下:设定便梁支墩点→方枕插入横梁→拆卸联结板→安装导向滑轮→移动D 24 型便梁→拆除其他便梁和工字钢→连接零配件,完成第三步线路加固移梁施工。详情如图4所示
图4 第三步移梁完成后纵向示意图
3.1 基本情况 该工程5 条下穿铁路线路加固措施,采用了分步移梁现浇框架施工方法,全部顺利完成移梁任务,其中黎湛线上下行利用工务封锁天窗点仅120 min的情况下,进行最困难的第二步移梁施工,安全正点顺利完成移梁任务,取得很好的效果,为今后类似工程施工提供了宝贵的经验,具有一定的借鉴价值。
3.2 无缝线路应力放散施工 要求单元轨两端设置缓冲区,控制好锁定轨温,更换失效的扣件,重新加强扭力,同时轨距、水平、高低、方向等几何尺寸符合要求,尤其是控制好超高值达到稳定状态,关系到便梁安装条件能否符合限界要求和设计标准。
3.3 方枕插入横梁施工 由于D 24型便梁的横梁间距为670 mm,既有线路砼枕间距为600 mm,因此需要横移和调整砼枕间距,而且每方枕9 根必须抽出1 根才能满足670 mm 的间距。该工程需要备用两组横梁专门周转使用(每组横梁有37 根)。插入横梁完成后及时补充回填道砟,捣固密实,确保行车安全。特别要注意的是:横梁与钢轨间须垫上并固定好专用的绝缘橡胶垫板,防止轨道电路短路出现红光带。
3.4 安装D 24型便梁施工 首先量出支墩的轮廓线和中心线以及线路的中心线,确定便梁支墩的中心位置,凿出因上下股道存在超高的台阶,用细沙找平,再用钢垫板和木垫板以及绝缘胶垫板铺设好便梁支墩,另外由于便梁底面低于道砟面600 mm,要求提前挖好道砟槽,顺线路方向设置挡板,用钢钎将挡板固定,以保护道砟厚度,最后封锁线路吊梁就位。
3.5 移梁施工 首先确定便梁支墩的中心位置,铺设好便梁支墩,拆卸便梁的联结板(封锁线路前保留便梁两端联结板),在道砟边坡处开挖一条用于移动便梁的路径,整平夯实后每3 m 安装一组特制的导向滑轮,同时利用千斤顶在便梁底面安装三组导向滑轮,便梁前一端用钢丝绳连接到已固定好的葫芦吊上(便梁预定的位置),最后很轻松的把便梁滑移到新的支墩上。
3.6 吊移安装或拆除工字钢施工 工字钢安装或拆除过程中,最容易发生联电出现红光带事故,尤其是使用压机、撬棍等松紧扣件作业时,操作不当就会导致事故的发生。另外,在工字钢上使用轨距杆、斜拉杆以及U 型扣板控制轨距和方向时,采取绝缘保护措施。工字钢与钢轨间垫上并固定好特制的绝缘橡胶垫板,避免造成轨道电路短路出现红光带。
目前,我国道路交通发展速度非常迅猛,尤其是城市道路东西、南北交通快环结构网建设趋势越来越突出,在城市中心区出现铁路与公路纵横交错也是一道美丽的风景线,因此城市道路下穿铁路框架桥的建设项目也会越来越多。掌握下穿铁路框架桥工程施工中的移梁加固方法,对提高施工安全,效率以及正点开通十分有益,而且这种施工方法在列车高密度运行条件下能减少对运输的干扰,经济效益和社会效益明显。