徐成良

（遼寧省水資源管理集團有限責任公司，遼寧 沈陽 110003）

1 工程概況

該框構涵施工里程位于京哈線K809+859.49 m，為無縫線路地段，線間距為15.41 m，上行線為5.3‰上坡，下行線為8.3‰上坡，框構涵軸線與線路軸線交角72.15°?？驑嫼珜?2.272 m、軸長33.5 m、高9.9 m，采用現場預制頂進就位。涵體頂程48 m。施工期間正線列車限速45 km/h。

工程所在區(qū)域地下水類型為第四系孔隙潛水，同時存在季節(jié)性上層滯水、毛細水等。地下水埋深3.4～7.5 m，地下水位高程約為81.0～81.3 m。含水層主要為圓礫。

2 線路加固方案

框構涵頂進施工過程中，對既有線路進行加固，是保證運營安全的重點，制定有效合理的加固方案，是決定列車能否安全運營的主要措施，該框構涵的具體加固施工方案為：采用55C工字鋼縱梁、3-5-3吊軌梁同55C工字鋼橫抬梁組合，用C30鋼筋混凝土縱梁支墩進行線路加固，然后進行頂進。

1）線路準備。慢行申請行車速度按45 km/h、吊裝縱梁申請封鎖線路施工、所有電纜都已探明并做好防護。

2）支墩施工。頂進前端設置鋼軌錨樁、混凝土橫梁中支帶，縱梁兩端設置200 cm×100 cm×60 cm的C20混凝土支墩。

3）便梁安裝?？v梁使用56C型工字鋼便梁，工便梁可用縱向聯(lián)接板，將5孔12 m的聯(lián)接起來組成50 m長便梁。接頭聯(lián)接板進行聯(lián)結時使用相同強度，由上、下兩組夾板和一組腹板拼裝而成。

4）橫抬梁安裝。橫抬梁采用56C工字鋼，所有橫梁一端架設在支墩上，另一端擱置于框架頂端。頂進施工時，考慮橫抬梁與箱頂之間摩擦力的作用，為避免縱梁橫向變形，在箱頂接觸面放置鋼板，橫梁與鋼板間涂抹潤滑油，以減少摩擦力，保證縱梁及線路方向正確，確保行車安全。

工作坑后面存在抗滑移樁，并且采用鋼絲繩、10 t倒鏈將橫抬梁與地面錨固點固結，這樣做的目的是為了防止在頂進過程中，橫抬梁縱移線路影響列車的運營安全。

5）木枕安裝。一般選用木枕來連接便梁和縱梁，木枕安裝時要按照“隔六穿一”的原則進行。安裝順序為：開挖一孔然后穿入一根，穿入一根以后固定一根，依次逐步安裝完成。在安裝過程中，要嚴格掌握好方向，以保證行車的安全。木枕兩端采用高強螺栓與縱梁連接。

6）線路控制：因為木枕上面都留有道釘，木枕和縱梁通過高強螺栓連接以后，使得線路被緊密固定在便梁之間，該工程采用此方法控制線路的橫向方向，使縱梁、橫梁和線路連接成為一個整體，保證了線路線形安全可靠。

7）軌束梁加固：依據軌束梁的具體跨徑和列車輪軌重的差異，其可以設計成一層或者兩層、焊接梁三種常見形式。單層梁由2到9根軌組成，當鋼軌數量超過4根時，需要將軌道頂上、下錯開進行設置，但這種情況下需要將各個鋼軌拴在一起，以此確保鋼軌上、下軌底面在相同的平面之上。軌間空隙用木塊填塞。

3 提高限速的加強措施

吊軌梁在持久的頂進過程中，彎矩過大，要保證線路穩(wěn)定，對以上提出的問題采取相應的補救措施。主要如下：

1）改變支撐方式：使用軌束梁或工字鋼束梁對線路架空時一般是由枕木垛提供支承。枕木垛很容易發(fā)生變形，而路基在頂進過程中非常容易出現沉陷等危害。在線路的兩側設挖孔樁6根，將臨時加固梁支承在挖孔樁上，使支承點比較穩(wěn)固，挖孔樁還可對路基起保護作用，效果較好。

2）加強縱梁自身聯(lián)結：縱梁通常情況下由很多片組成，由于鋼軌截面為工字型，其焊接起來比較困難，一般在現場施工時，會間隔一段距離后，采用等邊角鋼或高強螺栓等措施來固定幾片縱梁，保證鋼軌的整體性。

3）固定鋼軌：在施工時，為了防止實際鋼軌在運營期間內發(fā)生橫向的移動，橫梁之上添加角鋼，用木撐裝置或魚尾板等裝置頂住軌腰。

4 頂進過程軌道分析

4.1 頂進過程軌道變形分析

作用于軌道上的荷載系符合力的獨立作用原理，即列車輪系作用下軌道各部件的應力、應變，等于各單獨車輪作用下的應力、應變代數和。直線軌道上的垂直荷載采用準靜態(tài)當量靜荷載，其計算公式如下：

式中：Pd——車輪作用下鋼軌上的垂直動荷載；Pj——靜輪載；α——速度系數，速度V≤160 km/h的電力牽引機車α=0.6v/100。

經計算取Pd=280 kN。

1）荷載工況和模型建立。工況一為只有頂力作用，工況二為上行線來車，工況三為下行線來車，工況四為上行線和下行線同時來車。運用大型商用有限元軟件ANSYS建立有限元模型。

2）荷載加載及求解。對工況四為最不利荷載進行加載和求解，即上行方向和下行方向同時來車。

工況四為上行方向和下行方向同時來車。如圖1為Y方向位移云圖，圖2為Z方向位移云圖，圖3、圖4為鋼軌不利位置Y，Z方向位移變化時程圖。

圖1 Y方向位移云圖

圖2 Z方向位移云圖

圖3 鋼軌不利位置Y方向位移變化時程

圖4 鋼軌不利位置Z方向位移變化時程

從以上各圖可以看出，在上行方向和下行方向列車荷載作用下鋼軌最大豎向位移為4.046 mm，橫向最大位移為0.1 489 mm。鋼軌豎向最大位移超過2 mm，對行車安全和舒適性有一定影響，在施工過程中進行限速運行是合理的。

4.2 現場檢測分析

1）監(jiān)測點布設方案?；诂F場監(jiān)測試驗內容，文中研究對依托工程施工全過程進行了全方位動態(tài)監(jiān)測。根據依托工程現場實際情況，并結合已有測站資料，共布置了4個測站點，地面相對高程參考點2個，線路監(jiān)控點3排，經檢測儀器均能滿足監(jiān)測精度。

2）鐵路路基及軌道沉降監(jiān)測成果與分析。鐵路路基沉降量是評價箱涵頂進施工優(yōu)劣的重要指標，對箱涵頂進施工引起的軌道和路基沉降變化進行現場監(jiān)測。根據監(jiān)測要求并結合施工現場情況，分別在框構涵兩側各10 m、20 m處設置觀測點，并在框構涵頂中間及兩邊設置線路沉降觀測點。不同監(jiān)測點處框構涵高程沉降監(jiān)測結果見圖5。

圖5 框構涵高程偏差統(tǒng)計圖

根據實施后的數據顯示：線路及路基高程偏差變化規(guī)律性不強，但均在允許范圍之內波動。根據研究總結出的技術要點，在具體的工程實施工程中，得以驗證。

5 結語

文中研究正遇遼寧省重點輸水工程穿越京哈鐵路工程實施，針對無縫雙線線路、曲線地段線路加固方法，提出采用冠梁支撐橫抬梁、增設魚尾板和角鋼的聯(lián)動裝置加強措施，為提高列車行駛安全和線路穩(wěn)定做好鋪墊。通過規(guī)范化管理模式的運行極大地提高了施工單位的工程建設效率，顯著提升了工程建設進度，創(chuàng)新、優(yōu)化的一些列新技術措施保障了工程建設任務順利實施及環(huán)境保護社會效益的同步進行。

［參 考 文 獻］

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