铁路线路非便梁架空施工重点

[摘 要]结合惠州市惠博公路大跨度顶进施工，主要论述工字钢架空既有线路设计与施工，重点介绍横抬梁受力体系转换的设计。

[关键词]顶进施工;工字钢;转换体系

中图分类号：U215 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）28-0294-01

一、惠博公路大跨度工字钢架空体系简介

惠博公路全长约13.5公里，于1994年建成通车，现为一级公路，路基宽度23米，为双向4车道。随着惠州市扩张，需改造惠博公路，改造后的惠博公路规划按城市快速路标准建设，道路红线宽度为50米，规划主车道为双向8车道，设计行车速度每小时80公里。

惠博快速路改扩建工程在公路里程YK1+967.8与京九铁路相交，此处京九铁路的上行线和下行线都采用跨度32m的梁桥上跨惠博公路。惠博快速路改扩建工程因增加4车道，需增加1-21.5x6m的框架桥，下穿京九铁路的上行线和下行线，才能满足行车要求。新建框架桥中心为京九铁路下行线铁路桩号为K2258+430.15（公路桩号 K1+967.8），交角89.6°，按正交考虑，由于上下行线间距有17.74m故采用左右分别向中间顶进，中部一段现浇的施工方法。

由于该桥跨度大，采用现行D24施工便梁解决不了问题。如用军用梁抬轨，梁高度大，势必降低公路标高，使新旧公路面高差加大，导致积水。经研究拟采用挖孔桩抬2根I63b工字钢连续纵梁，横抬梁采用2根I45c工字钢横抬梁对既有线进行架空。这样抬梁长度在主体框架内L=30m，框架外L=12m，即6.0+6.0+6.0+6.0+6.0+6.0+6.+6.0+6.0m的跨度。横抬梁间距为0.5m，均从枕木间穿过。横抬梁在钢轨外侧焊接工字型横撑并绝缘，扣住钢轨，在两线间纵向设置I63b工字钢梁，每4根横抬梁设置一根与其固结，保证顶进过程中线路的横向稳定。

二、工字钢架空总体施工设计思路

按照设计连续纵梁采用2拼I63b工字钢，横抬梁采用2拼I45c工字钢。横纵梁链接选用特定U型螺栓，架空跨度为42m即，6.0+6.0+6.0+6.0+6.0+6.0+6.+6.0+6.0m架空支撑采用φ1.5m、2.0m的挖孔桩。先期顶进施工时横抬梁受力与挖孔桩，当框架顶进至接近中间两根挖孔桩之前，框架就已经进入横抬梁的范围，当顶进需要拆除中部8根挖孔桩时，先进行体系转换，在框架顶安装可滑动支墩，将全部横抬梁支于框架顶面上的纵抬梁，由纵梁吊抬横梁改为纵垫梁支撑横梁。铁路加固的纵横梁采用9×6.0m跨度加固体系，其最不利时应力δmax=69.4Mpa，最大位移为2.48mm，挠度约为1/2330;横抬梁最大应力98.4Mpa，最大位移为17mm，挠度约为1/470。

三、 建立架空体系体系

1、横纵梁的布置

横抬梁间距为0.5m，均从枕木间穿^。横抬梁在钢轨外侧焊接工字型横撑并绝缘，扣住钢轨，在两线间纵向设置I63b工字钢梁，每4根横抬梁设置一根与其固结，保证顶进过程中线路的横向稳定。纵横抬梁间、横抬梁与枕木间均用U型螺栓联结。（具体见图1）

横抬梁与纵梁链接为关键，在没有受力于支撑挖孔桩上的横梁通过纵梁拉力来平衡铁路轨道、列车自重及动荷载的冲力。如固定时有空隙或U行螺栓的变形均会引起轨道局部的变形。U型螺栓采用Q235φ34的圆钢制作，拉板采用Q235厚30mm钢板，整个链接件采用双螺母固定。

2、轨道绝缘

京九铁路为全自动闭塞电气化铁路，塞分区内钢轨上装设轨道电路，能够反映列车的运行情况和钢轨是否完整，并及时传给通过信号机显示出来，向接近它的列车指示运行条件，进一步保证行车安全。上下两股钢轨需要保持绝缘，在架空后钢轨直接由横抬梁支撑，保持绝缘为重中之重。（具体见图2）

横抬梁在钢轨内外两侧侧焊接工字型横撑，扣住钢轨，在横撑和钢轨之间加设聚乙烯绝缘扣件。聚乙烯扣件为新型材料，强度高，硬度大且具有绝缘功能。在钢轨底部与横抬梁之间加设绝缘聚乙烯板，每处两块。架空后24小时安排专人对该项检查，每经过列车后需要加紧扣件螺栓防止聚乙烯板脱落。

3、框架桥上滑道布置

在框架桥上方设置临时滑道，在受力体系转换后横抬梁有框架桥支撑。在横抬梁边缘0.8m处设置一条4拼45C工字钢组合小纵梁，将框架桥上方横抬梁受力全部集中在该纵梁上。在框架桥上方平均铺设5条宽为0.5m的钢板，钢板上方铺设0.5cm聚乙烯四氟板作为临时滑道，根据临时滑道与组合小纵梁之间空隙对应临时滑道铺设5条5m长一定高度的横梁。横梁下方满焊3cm钢板，横梁利用U型螺栓与组合纵梁固定，让其在临时滑道上滑行。

该处施工最为关键为，横梁与临时滑道滑行。为了保持滑行选择了具有一定强度和硬度的聚四氟乙烯板，四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，其结构简式为 -[-CF2-CF2-]n- ，被美誉为/俗称“塑料王”，中文商品名“铁氟龙”，压力为 -0.1～6.4Mpa（全负压至64kgf/cm2），且为固体中摩擦系数最小的物品。降低横梁与临时滑道的摩擦力从而达到横梁与组合小纵梁之间，组合小纵梁与横抬梁支架同步不滑行。

4、轨道平面位置固定

钢轨用八台卷扬机分左右拉住以固定平面位置。在上下行每股钢轨在架空体系外侧5m处各安设一台60t卷扬机固定钢轨平面位置，前后左右卷扬机同时刻受力必须相同，防止受力不均轨道拉偏。任何时候，当有列车通过时，均不准顶进框架及挖土工作，每顶一次及过每一列车必须测量轨道数据，发现侧移或下沉超过标准时必须抢修复位，否则不可放行列车

5、架空受力体系转换

在框架桥顶进至距支撑挖孔桩0.5m时对整个横抬梁受力体系转化，此时横抬梁已经深入框架桥上方0.3m。施工安装组合小纵梁（纵垫梁），横梁，施工比完毕后，将横梁落在框架桥临时滑道，利用厚度不同的铁楔将各处缝隙加塞密实。此时由纵梁吊抬横梁改为纵垫梁支撑横梁，然后拆除架空支撑挖孔桩，孔桩的拆除要在天窗时间迅速同时卸载，使列车开过时左右轨受力均匀不至于产生侧倾的危险。

四. 横抬梁体系转换在惠博路施工中的运用

材料及施工方案确定后，经铁路局审批后办理施工许可证。架空支撑挖孔桩施工完毕后。由于架空材料重量、体积较大，现场为高路基，综合考虑后利用铁路轨道列车在天窗施工点内将架空材料运输至施工现场。报批施工点后，利用挖掘机调运横纵梁人工配合利用了一个施工将上行线架空施工完毕。

在框架桥顶进行程20.32m时进行第一次体系转换凿除前排8根架空支撑挖孔桩，此时一侧横抬梁由纵垫梁支撑，受力于框架桥。在框架桥顶进行程27.17时进行第一次体系转换凿除后排8根架空支撑挖孔桩，此时另一侧横抬梁也由有纵垫梁支撑，整个架空体系全部受力于框架桥。在整个顶进施工中在架空范围内轨道上分别设置12个观测点，每股道3个观测轨道平面及纵面位置变化。

五.结语

通过本文工程案例的介绍，对施工中的一些具体的注意事项进行了详细的分析，在进行施工的时候，要严格按照设计图纸、设计规则以及国家规定进行，保证整体质量。并且尽量保证施工的过程不耽误正常的运输工作，从而降低损失。希望可以起到借鉴的作用。

参考文献：

[1] 曹磊.下穿铁路既有线顶进施工架空加固施工简述[J].科技致富向导.2011（12）