(深圳廣鐵土木工程有限公司，廣東深圳　518020)

1　工程概況

本工程D線(xiàn)、E線(xiàn)二座框架橋，橋位處為一高路堤，均位于某車(chē)站的端頭咽喉區(qū)下。由框架橋北往南共9股軌道，依次為：牽出線(xiàn)、Ⅲ線(xiàn)、Ⅳ線(xiàn)、Ⅰ線(xiàn)、Ⅱ線(xiàn)、客走1線(xiàn)、客走2線(xiàn)、機(jī)待1線(xiàn)、機(jī)待2線(xiàn)，且Ⅳ、Ⅰ、Ⅱ線(xiàn)的道岔岔尖，以及客走1線(xiàn)、機(jī)待2線(xiàn)岔轍均處于D線(xiàn)框架橋上，各線(xiàn)之間還存在大量的轉(zhuǎn)轍器、信號(hào)機(jī)、電氣化網(wǎng)柱，以及通訊、信號(hào)、貫通線(xiàn)等地下管線(xiàn)。其中條件最困難、最復(fù)雜的D線(xiàn)框架橋(全長(zhǎng)52.6 m)，與場(chǎng)內(nèi)Ⅱ線(xiàn)斜交角度為21°51′，框架內(nèi)凈寬14 m，外寬15.6 m，框架高8 m，框架橋頂面距大部分軌頂距離只有1.1 m。

廣深線(xiàn)每日由該處通過(guò)的客車(chē)達(dá)122對(duì)，雙向通過(guò)本工點(diǎn)的間隔在白天約為5 min。同時(shí)，該區(qū)域還有一定量的機(jī)務(wù)整備及調(diào)車(chē)作業(yè)。

工程所處場(chǎng)地巖土層按其成因、物質(zhì)構(gòu)成、力學(xué)強(qiáng)度，自上而下可分為人工填土層、第四系沖積土層、第四系殘積土層及震旦系基巖，框架基底落于沖積土及基巖上。

2　方案比選

2.1　框架橋主體施工方法

原D、E線(xiàn)箱形橋施工均采取在鐵路路基外分節(jié)段預(yù)制，然后進(jìn)行明挖頂進(jìn)施工的工法，其中D線(xiàn)北段曲線(xiàn)部分需在原位現(xiàn)澆。由于北段曲線(xiàn)部分決定了此座框架橋“南頂北澆”和“南北現(xiàn)澆“的兩種選擇。但框架橋預(yù)制工作坑范圍內(nèi)地下管線(xiàn)無(wú)法按期遷移，使整個(gè)工程遲遲不能動(dòng)工；同時(shí)，整個(gè)框架橋范圍內(nèi)九條軌道不論是預(yù)制頂進(jìn)施工還是現(xiàn)澆施工，都需要事先進(jìn)行架空，差別是架空時(shí)間的長(zhǎng)短。但預(yù)制頂進(jìn)施工過(guò)程中，軌道特別是復(fù)式交分道岔的扣軌，如何確保基本軌的穩(wěn)定和不變形是整個(gè)道岔扣軌的關(guān)鍵。為保證主跨將近20 m的扣軌縱梁變形不影響道岔基本軌的正常使用以及扣軌梁不侵限，同時(shí)也為挽回基坑遲遲不能動(dòng)工的時(shí)間損失，最終決定施工方案采用原位現(xiàn)澆。

2.2　軌道架空支撐方案

軌道架空受現(xiàn)場(chǎng)眾多的線(xiàn)間設(shè)備、道岔、框架頂與軌道之間的有限凈空影響，現(xiàn)場(chǎng)九股軌道(道岔)大部分只能用上承式架空；因梁高受到限制，在框架范圍內(nèi)道岔扣軌縱梁下不得不用小跨度多立柱，增加豎向支撐以控制大梁的撓度，保證道岔的正常使用；框架橋范圍內(nèi)的所有架空用立柱只有在框架橋成形能夠受力后才能拆除。如架空立柱都采用混凝土立柱，立柱在框架橋范圍內(nèi)需穿過(guò)框架橋的底板與頂板，嚴(yán)重削弱原結(jié)構(gòu)頂板、底板的整體性。為此，在下部樁基礎(chǔ)上，框架橋影響范圍內(nèi)采用2根φ0.4 m的鋼立柱?？蚣芙Y(jié)構(gòu)主要受力鋼筋按原設(shè)計(jì)位置從鋼管中穿過(guò)，并封閉鋼立柱孔中鋼筋周?chē)目障?，直接將鋼立柱澆筑在底板、頂板中，從而避免了采用鋼筋混凝土柱需預(yù)留孔洞、混凝土柱身鑿除、預(yù)留孔洞處鋼筋再接續(xù)、預(yù)留孔洞封閉，以及消除預(yù)留孔洞處理期間的軌道道床的維護(hù)等一系列施工難點(diǎn)問(wèn)題。

3　軌道架空

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的全面詳細(xì)調(diào)查、圖上模擬布置后，形成了軌道架空方案。

3.1　樁基礎(chǔ)及扣軌縱梁布置

軌道架空基礎(chǔ)為挖孔樁，樁徑分為1.3 m、1.5 m、1.8 m三種，其中1.3 m樁為基坑外副跨邊樁，共18根；1.5 m樁為基坑內(nèi)主跨樁和加設(shè)樁，共16根；1.8 m樁為主跨共用樁，共15根。常規(guī)軌道架空基礎(chǔ)及柱無(wú)論從施工方便還是從柱體抗水平變形能力來(lái)說(shuō)都應(yīng)為粗壯的樁體。

3.2　道岔范圍內(nèi)的扣軌

復(fù)式交分道岔是四組單開(kāi)道岔和一副菱形交叉設(shè)備的結(jié)合體。復(fù)式交分道岔由下列部分組成：兩副普通銳角轍叉及護(hù)軌，兩組可動(dòng)心軌鈍角轍叉，四根直尖軌和四根曲尖軌，六根曲導(dǎo)軌，八根連接鋼軌及連接零件，木岔枕(混凝土枕)、電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)械及電路設(shè)備。道岔區(qū)扣軌：在岔區(qū)由于有尖軌的存在，因此盡量避免在橫梁與基本軌之間打設(shè)三角木，三角木的打設(shè)會(huì)影響到尖軌的自由滑動(dòng)。因此，在岔區(qū)加工了滑床板，為了防止出現(xiàn)信號(hào)紅光帶，需要將扣軌配件與基本軌之間絕緣，其處理方式為在滑床板與基本軌及橫梁之間均加設(shè)了絕緣橡膠墊。

軌道電路的防護(hù)措施:在岔區(qū)部分，扣軌橫梁與軌底之間加設(shè)雙絕緣橡膠墊；及時(shí)清理線(xiàn)路或岔區(qū)中的雜物，并涂抹黃油；在封鎖期間利用軌道電路監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，防止在白天火車(chē)通過(guò)時(shí)出現(xiàn)瞬間短路出現(xiàn)信號(hào)紅光帶。保持線(xiàn)路、道岔正常使用的其他措施：由于線(xiàn)路架空后，原軌枕由支墊狀態(tài)變?yōu)槊摽諣顟B(tài)，鋼軌直接支墊在橫梁上，特別是尖軌的支承狀態(tài)變化較大，為增強(qiáng)線(xiàn)路道岔的整體性和穩(wěn)定性，在盡量保持原軌道結(jié)構(gòu)的岔枕的情況下，同時(shí)在鋼軌兩側(cè)及兩基本軌之間加設(shè)1-2扣鋼軌束，用U形螺栓將原有枕木、新插入的鋼橫梁與軌束梁連接(如圖1、圖2所示)。

圖1　鋼軌束平面布置(單位；m)

圖2　2-2截面布置

因軌束梁隨鋼橫梁變形、枕木位移而變形，相應(yīng)地增加了原軌道兩根鋼軌的截面，使輪對(duì)荷載傳到更遠(yuǎn)一點(diǎn)的枕木或鋼橫梁；特別是個(gè)別無(wú)法穿鋼橫梁的轉(zhuǎn)轍器位置，軌束梁對(duì)原軌枕受的約束，原脫空的軌枕同樣恢復(fù)支墊的狀態(tài)，將尖軌的支承狀態(tài)變化減弱趨近于零。

將軌束梁與鋼橫梁對(duì)拉扣緊，將限制軌道向上的“跳動(dòng)”，減少“墊塊”、“三角木”松動(dòng)的幾率；橫向方面的限制，盡管U形螺栓“吊桿”式擺動(dòng)變形的存在，通過(guò)在軌束梁與鋼軌腹板間加設(shè)方木進(jìn)行支撐，對(duì)軌道橫向變形限制得更有效。

不論是上承式、下承式或兩種形式的結(jié)合扣軌方式，荷載傳遞均是通過(guò)鋼軌至橫梁再到縱梁，最后再傳至樁基礎(chǔ)，其中復(fù)式交分道岔扣軌的核心是控制基本軌的變形。因此道岔扣軌中的縱橫梁撓度是影響列車(chē)正常通行的重要因素，必須將縱橫梁的撓度控制在一定范圍才能確保列車(chē)的平穩(wěn)通行。由于框架橋頂至線(xiàn)路軌底的距離只有1 m，因此所選扣軌縱橫梁的高度之和不能大于1 m，同時(shí)還要預(yù)留頂板施工的工作空間至少0.1 m，因此實(shí)際縱橫梁的允許高度之和為0.9 m。施工中選用了H300×200的H型鋼作為扣軌橫梁，扣軌縱梁為特殊加工的H500×500的H型鋼(軌道調(diào)平“三角木對(duì)”0.1 m)，為進(jìn)一步減少岔區(qū)縱梁撓度，將原10 m跨度減少為5 m跨度(在縱梁中間加設(shè)了支撐樁)；為加大橫梁剛度，將H300型鋼翼板加厚，增加了兩側(cè)腹板，將H型鋼加工成為了鋼枕形式。

縱橫梁撓度檢算結(jié)果如下：H300型鋼未封邊時(shí)的橫梁最大撓度為12 mm；H300型鋼封邊后的橫梁最大撓度為9.7 mm；H500型鋼縱梁未加設(shè)中樁時(shí)的最大撓度值為23 mm；H500型鋼縱梁加設(shè)中樁后的最大撓度值為2.4 mm。

由上可知：在橫梁未封邊、縱梁下未加設(shè)中樁的情形下，縱橫梁最大撓度疊加值為35 mm；在對(duì)橫梁封邊、縱梁下加設(shè)中樁的情形下，縱橫梁撓度疊加值為12.1 mm。采取封邊和加設(shè)支撐樁后將縱橫梁撓度最大值減小了22.9 mm，大大的減小了縱橫梁撓度，使道岔養(yǎng)護(hù)趨于簡(jiǎn)單。在軌道架空加固完畢充分受力后，對(duì)架空軌道體系的縱橫梁撓度進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)。

3.3　線(xiàn)路加固體系穩(wěn)定性分析

將以上扣軌縱橫梁理論計(jì)算值與實(shí)際監(jiān)測(cè)值進(jìn)行比較，兩者基本相符，說(shuō)明理論計(jì)算中考慮的計(jì)算參數(shù)基本合理，扣軌縱、橫梁完全能保證列車(chē)運(yùn)營(yíng)安全。

3.4　道岔區(qū)扣軌梁的拆除處理措施

在道岔區(qū)段，在拆除橫梁的過(guò)程中為了保持線(xiàn)路的穩(wěn)定性，確保線(xiàn)路在列車(chē)經(jīng)過(guò)后出現(xiàn)下沉?xí)r能及時(shí)調(diào)整，采用過(guò)渡性支墩(木枕)、三角木相結(jié)合措施，在相對(duì)剛性的橫梁支撐線(xiàn)路與松散道碴支撐線(xiàn)路的狀態(tài)間，增加了一種過(guò)渡狀態(tài)，使恢復(fù)期的線(xiàn)路保養(yǎng)狀態(tài)更趨于平穩(wěn)。主要方法如下：在進(jìn)行回填河砂前將加工的混凝土墊塊放置于新澆筑的箱形橋橋頂，按隔兩個(gè)枕木盒架設(shè)一道支撐墊塊，支撐墊塊搭設(shè)兩層，支撐墊塊長(zhǎng)、寬、高尺寸為0.4 m×0.25 m×0.2 m，拆除橫梁后再在混凝土支撐墊塊上加設(shè)2層木枕，木枕與鋼軌軌底之間的間隙打設(shè)三角木。這樣的操作步驟使恢復(fù)期的線(xiàn)路保養(yǎng)狀態(tài)更趨于平穩(wěn)，很好地完成了線(xiàn)路由扣軌狀態(tài)向自由狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過(guò)渡，保證了整個(gè)拆除過(guò)程中的運(yùn)輸行車(chē)安全。

4　結(jié)束語(yǔ)

本工程很好地解決了復(fù)式交分道岔扣軌問(wèn)題并避免預(yù)制工作坑范圍內(nèi)大量的拆遷工程。在繁忙干線(xiàn)密集道岔場(chǎng)區(qū)下采用現(xiàn)澆法新建大跨徑曲線(xiàn)框架橋，工程難度大，技術(shù)復(fù)雜。通過(guò)設(shè)置縱、橫梁受力及支撐柱并結(jié)合軌束梁，形成了整個(gè)臨時(shí)軌道架空體系，保證了扣軌體系的變形不超限(特別是對(duì)施工范圍內(nèi)的道岔而言)；框架橋內(nèi)的軌道架空支撐柱首次采用鋼管立柱，避免了預(yù)留孔洞等一系列后續(xù)工序，最大限度地保證了框架橋頂板、底板的完整，方便了施工并保證了結(jié)構(gòu)安全。

[1]TZ210—2005鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南[S]