馮志宏

（山西省公路局 大同分局，山西 大同 037006）

頂橋施工在國內(nèi)已有30多年的歷史，經(jīng)過30多年的磨練，施工工藝不斷創(chuàng)新。TB型梁，是在我國D型施工便梁長期使用經(jīng)驗(yàn)和使用單位要求基礎(chǔ)上研制的一種新型架空設(shè)備，可用于施工、搶險(xiǎn)和戰(zhàn)備儲備等。本文針對新型線路加固及橋體頂進(jìn)兩個(gè)方面結(jié)合施工過程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行簡單介紹。

1 工程概況

本工程位于山西省大同市，國道208線金家灣至秀女河段改建工程，下穿同蒲大秦上行聯(lián)絡(luò)線框架立交橋工程?？蚣軜蚋?2.5 m，橋?qū)?5.0 m，與鐵路交角70.3°。橋位處既有鐵路線為曲線，曲線半徑400 m，軌道類型為50 kg/m，鐵路線為混凝土枕，無縫線路，鐵路路基高出原地面7 m，基坑開挖深度6.5 m。鐵路兩側(cè)有鐵路通信、信號電纜、自閉線及電氣化接觸網(wǎng)。由于橋體結(jié)構(gòu)高、重心高，故頂進(jìn)施工的線路加固可采用便梁加固，以減小橋體的受力。頂進(jìn)出土也是本次施工的難點(diǎn)，挖掘機(jī)的大臂在正常情況下可伸長5 m，本次施工出土高度為12.5 m，所以出土必須分兩步進(jìn)行，增加了施工的難度。

2 線路加固

2.1 TB型組合便梁線路加固

2.1.1 線路使用條件

曲線，跨度24 m及以下，R≥400 m。

2.1.2 施工方案概述

橋體范圍線路加固采用TB型組合便梁加固，組合型式為TB2+TB1+TB2，組合長度為23.34 m，便梁支點(diǎn)樁設(shè)在TB2梁端（支點(diǎn)樁樁心距離為22.78 m）。在線路加固前，完成便梁支點(diǎn)樁及路基防護(hù)樁施工，并將便梁各部件提前運(yùn)至施工現(xiàn)場，進(jìn)行主梁拼裝。在慢行要點(diǎn)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行抽換鋼枕作業(yè)，在封閉點(diǎn)時(shí)間段內(nèi)用吊車將便梁主梁吊至既定位置，完成對既有線路的便梁加固，待橋體就位后拆除便梁加固，恢復(fù)線路。

2.1.3 TB型組合便梁簡介

TB型梁，是在我國D型施工便梁長期使用經(jīng)驗(yàn)和使用單位要求基礎(chǔ)上研制的一種新型架空設(shè)備，可用于施工、搶險(xiǎn)和戰(zhàn)備儲備等。TB型便梁梁式為拆裝式下承鋼板梁，主梁為焊接工字型梁，由2片焊接組成，由4種標(biāo)準(zhǔn)梁段，可組裝各種標(biāo)準(zhǔn)跨度（見圖 1）。

圖1 各種跨度主梁拼組

梁段間用拼接板和M30剪力承壓型螺栓聯(lián)結(jié)（見圖2）?；驹O(shè)計(jì)列車活載：跨度24 m及以下，V=50 km/h；跨度 32 m，V=30 km/h。

建筑高度，基本梁高1.5 m。軌底至支座底，橫梁低位時(shí)為0.598 m，一般用于施工便梁；橫梁高位時(shí)為0.898 m，一般用于應(yīng)急搶修便梁（見圖3、圖4）。

圖2 梁段間拼接板及剪力承壓型螺栓聯(lián)結(jié)

圖3 橫梁低位時(shí)拼裝圖

圖4 橫梁高位時(shí)拼裝圖

2.1.4 技術(shù)性能

該便梁設(shè)計(jì)梁式為拆裝式下承鋼板梁，主梁為2片焊接工字形梁，高1.5 m，2片主梁間距4.43 m。主梁由 TB2、TB1兩種梁段組裝成 TB2＋TB1＋TB2，總重量 12.1 t，總跨度 L=23.34 m。

橫梁（即鋼枕）工字形，用聯(lián)結(jié)板與主梁聯(lián)結(jié)，并與主梁和隅撐組成橫梁框架，橫梁長4.144 m，間距為3根/2 m。為加強(qiáng)框架體系，另設(shè)交叉分段式下平縱聯(lián)，使用M30剪力承壓型螺栓聯(lián)結(jié)。鋼軌與橫梁間連接用彈條Ⅲ型新型軌枕扣件和鋼底板，雙重絕緣（見圖 5）。

2.1.5 抽換鋼枕

按照隔六抽一的原則進(jìn)行抽換鋼枕作業(yè)，并搗固石碴。鋼枕采用人力搬運(yùn)，在線路加固前預(yù)先將鋼枕擺放在線路東側(cè)距離線路中心大于2.5 m的地方；鋼枕采取人工掏碴，由東向西穿入。

圖5 鋼軌與橫梁聯(lián)接圖

每片便梁主梁吊至就位位置即拉設(shè)地錨，對主梁進(jìn)行固定，以確保工字形主梁穩(wěn)定。兩側(cè)主梁吊裝至預(yù)定位置后隨即進(jìn)行鋼枕、隅撐及下平聯(lián)等構(gòu)件的組裝（可用油鎬對主梁位置做微調(diào)），完成TB型便梁線路加固。

2.1.6 吊裝便梁

在線路西側(cè)支立50 t吊車（該吊車依據(jù)吊裝半徑的不同，具備3～5 t的儲備吊裝能力），在封閉要點(diǎn)時(shí)間內(nèi)（120 min），將已經(jīng)組裝好的便梁主梁吊裝至就位位置，主梁重12.1 t。吊裝時(shí)，先吊裝線路東側(cè)主梁，再吊裝線路西側(cè)主梁。

表1 主梁吊裝計(jì)劃所用時(shí)間

2片主梁吊裝總用時(shí)95 min，剩余25 min進(jìn)行主梁連接固定，檢查線路狀況。

圖6 便梁吊裝示意圖

2.2 橋體外扣軌縱橫梁線路加固方案

a）橋體外側(cè)線路加固采用扣軌縱橫梁加固方案。

b）在進(jìn)行線路加固時(shí)要考慮鋼軌底至橋頂面的距離，保證能穿插橫向工字鋼。

c）為保證線路加固的整體性、穩(wěn)定性，采用U型螺栓將縱橫向工字鋼連為一體。

d）線路加固的扣軌采用比正線低一個(gè)型號的鋼軌，線路兩側(cè)為3扣形式，線路中心采用5扣形式，扣軌施工時(shí)要注意搭接錯(cuò)頭問題。在線路兩側(cè)各設(shè)一道雙縱梁，縱梁工字鋼采用I45c型，縱梁距線中最小距離為2.0 m。縱梁工字鋼接頭相互錯(cuò)開。

e）線路軌距與方向的保持，利用既有混凝土枕保持軌距，利用5扣與混凝土枕和橫梁的連接保持方向。

f）線路加固范圍 橋體兩側(cè)各10.0 m[1]。

3 橋體頂進(jìn)

3.1 頂進(jìn)設(shè)備配備

a）根據(jù)橋體中心線與線路夾角，并根據(jù)單橋體自重合理配置頂鎬，每臺頂鎬按70%的效果?？蚣軜蝮w最大頂力3 530 t，配置500 t級頂鎬11臺。

b）依據(jù)設(shè)計(jì)最大頂力及實(shí)際頂程，合理選擇高壓油泵，以滿足頂進(jìn)需要。

c）順橋方向頂鐵及橫向頂柱搭配組合，每頂進(jìn)4 m設(shè)頂柱一道，以保證頂力的均衡。

3.2 后背制作

該框架橋結(jié)構(gòu)按70.3°設(shè)計(jì)，最大頂力3 530 t。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在工作平臺后側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土后背，采用C25混凝土，內(nèi)設(shè)φ25鋼筋，其后砌筑漿砌片石和回填素土。

3.3 空頂

a）框架橋的頂進(jìn)是整個(gè)施工過程中最重要的環(huán)節(jié)，當(dāng)頂進(jìn)設(shè)備組裝完畢后，要開機(jī)試機(jī)，以便發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行解決。橋體預(yù)制前端距離鐵路路基有一定的距離，在此段距離中要緩緩加壓檢驗(yàn)設(shè)備的穩(wěn)定性，在加壓的過程中要注意檢查后背土體狀況。在框架橋主體與頂進(jìn)滑板分離前，油壓逐步加大，當(dāng)油壓突然下降時(shí)，說明主體與滑板分離，框架橋主體緩緩前移。

b）在頂進(jìn)時(shí)，采用經(jīng)緯儀或全站儀進(jìn)行持續(xù)觀測，嚴(yán)格控制頂進(jìn)的方向；采用水準(zhǔn)儀控制橋體的標(biāo)高。測量結(jié)果及時(shí)反饋給油鎬司機(jī)，以便控制調(diào)節(jié)油壓的大小，控制頂進(jìn)的方向。

3.4 頂進(jìn)及挖土作業(yè)

a）空頂完畢后，刃角部位吃進(jìn)路基，此時(shí)需要將土體挖出。在挖土前，先將頂進(jìn)后三角與頂鎬之間的空隙用頂鐵填充。挖土?xí)r橋體上設(shè)有專人指揮，不得超挖，避免塌方；同時(shí)設(shè)有專人對線路加固進(jìn)行檢查，有松動(dòng)部位及時(shí)檢修。挖土完畢、頂鎬補(bǔ)充完畢、線路加固穩(wěn)定，此后開機(jī)頂進(jìn)。

b）頂進(jìn)時(shí)要特別注意：有火車通過時(shí)不得頂進(jìn)；頂進(jìn)后背出現(xiàn)裂縫或后背土體出現(xiàn)裂縫時(shí)不得頂進(jìn)，采取必要的措施進(jìn)行加固后方可頂進(jìn)；在頂進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)頂鐵有扭曲變形時(shí)不得頂進(jìn)，防止頂柱崩裂；控制測量時(shí)發(fā)現(xiàn)超過規(guī)范要求時(shí)不得進(jìn)行，研究分析原因，采取必要的措施后方可繼續(xù)頂進(jìn)[2]。

c）挖土?xí)r堅(jiān)持四不挖制度，即：列車通過時(shí)，框架頂進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)塌方跡象時(shí)，機(jī)械發(fā)生故障時(shí)。

d）根據(jù)土質(zhì)情況，嚴(yán)格控制一次挖掘進(jìn)尺，根據(jù)頂進(jìn)方向的偏差情況，決定刃角是否吃土。

e）嚴(yán)格挖土坡度防止塌方。

3.5 頂進(jìn)質(zhì)量的監(jiān)控量測

a）監(jiān)控橋體頂進(jìn)過程的觀測儀器設(shè)置在后背受力影響區(qū)以外，同時(shí)設(shè)置防雨照明設(shè)施。

b）在框架橋頂進(jìn)過程中，進(jìn)行持續(xù)不間斷的監(jiān)控量測，并做好原始記錄，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行分析解決，問題未得到解決不得進(jìn)行頂進(jìn)。

4 施工注意事項(xiàng)

4.1 線路加固施工中注意事項(xiàng)

a）線路加固施工前，應(yīng)做好鐵路設(shè)備的拆改工作。

b）線上加固U型螺栓使用φ20，緊固螺絲時(shí)要在同側(cè)施工。

c）橫穿工字鋼和拆除工字鋼時(shí)，嚴(yán)防連電。d）線路加固所有扣件不得高出基本軌軌面。e）橫穿工字鋼施工完成后，必須用石碴插搗密實(shí)。

f）線上施工時(shí)所有工具必須安裝絕緣，以防連電。

g）線上所有工具在避車時(shí)不得侵入限界。

4.2 框架橋在頂進(jìn)時(shí)的一些注意事項(xiàng)

a）框架橋主體混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后方可頂進(jìn)橋體[3]。

b）框架橋的頂進(jìn)是持續(xù)不間斷的作業(yè)過程，為保證頂進(jìn)施工期間的行車安全、人身安全、頂進(jìn)進(jìn)度和質(zhì)量要求，現(xiàn)場統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮。

4.2.1 特別注意事項(xiàng)

a）頂進(jìn)前要向鐵路線所屬的鐵路局申報(bào)頂進(jìn)計(jì)劃，得到鐵路局的審批后方可進(jìn)行頂進(jìn)及線路加固的施工，沒有審批通過不得施工。

b）與鐵路相關(guān)配合單位簽訂安全配合協(xié)議。c）組織人員及機(jī)械設(shè)備進(jìn)場。

d）頂進(jìn)期間派專人到車站調(diào)度室隨時(shí)掌握列車運(yùn)行情況，將了解到的行車情況電話報(bào)告施工現(xiàn)場。

4.2.2 頂進(jìn)方向及高程的控制措施

a）防止橋體高程降低的控制 在框架橋底板預(yù)制前，在前端設(shè)“船頭坡”長1.5 m，高50 mm；若高程降低嚴(yán)重時(shí)設(shè)導(dǎo)梁或氣墊，將橋體抬高。

b）橋體高程抬高 橋體高程抬高時(shí)，在挖土作業(yè)時(shí)，前端向下超挖部分土體，但不可一次性超挖過多，通過超挖逐步將高程降低。

c）頂進(jìn)方向的控制 在預(yù)布油鎬時(shí)提前算好受力情況，按照受力布置油鎬，同時(shí)注意油壓的控制。

4.3 供電段、電務(wù)段、通信段等站段配合技術(shù)要求

a）電纜懸掛完成后每隔5 m設(shè)一警示牌以利各方施工人員注意防護(hù)。

b）施工要點(diǎn)期間派專人晝夜24 h監(jiān)護(hù)。

4.4 工務(wù)段配合技術(shù)要求

工務(wù)段負(fù)責(zé)在現(xiàn)場配備監(jiān)護(hù)人員，監(jiān)護(hù)現(xiàn)場的施工安全和線路檢查工作，防止出現(xiàn)影響行車安全的隱患。在線路加固前，工務(wù)段對既有無縫線路進(jìn)行應(yīng)力放散。