孫 健(上海鐵路軌道交通開發(fā)有限公司,上海 200071)
在隴海線連云港“平改立”工程中,一處立交涵下穿隴海下行線,與下行線正交,位于圓曲線地段,曲線半徑700m,外軌超高 75 mm,下股軌底標(biāo)高 7054 mm,立交涵為單孔,涵頂標(biāo)高(含保護(hù)層)為 6270 mm。
線路加固采用d 24 型施工便梁。
按《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》(鐵總運(yùn)[2014]272 號(hào))規(guī)定和施工地段曲線要素,D 24 型便梁的縱梁位置應(yīng)該選擇最低位。但若按最低位架設(shè)便梁,則下股縱梁底標(biāo)高為6141 mm,低于涵洞頂板 129 mm,即采取最低位架設(shè)便梁,縱梁梁底高度不能滿足框架頂進(jìn)需要。
初擬采用最低位架設(shè)便梁,不能滿足框架頂進(jìn)需要,因此,否定用最低位架設(shè)便梁進(jìn)行線路加固方案??紤]到施工地段曲線半徑是 700m,較接近低位架設(shè)便梁時(shí)曲線半徑限值(R≥900m),故重?cái)M選用低位架設(shè)便梁,進(jìn)行線路加固方案,并對(duì)低位架設(shè)便梁進(jìn)行計(jì)算,來驗(yàn)證方案的可行性。D 24 型施工便梁低位和最低位架設(shè)適用條件見表1。
表1 d24 型便梁低位和最低位架設(shè)適用條件
D 24 型便梁采用低位架設(shè),即 h =449 mm,d =480mm,B =4460 mm,便梁長(zhǎng)度 L =24.5 mm,根據(jù) h 值可知限界值為 1875 mm。便梁架設(shè)斷面圖見圖1。
圖1 便梁架設(shè)斷面圖
實(shí)測(cè)外軌超高△h =75 mm,根據(jù)限界加寬辦法可知:
縱梁中矢距:
求得 b,c 值:
單線地段便梁架設(shè)應(yīng)滿足條件:
(1)滿足便梁框架本身限制條件,即 b+c≤B。而本立交涵的 b+c-B = 21>0,不能滿足要求,但偏差值較小。
(2)滿足曲線外軌超高限制條件,即 △h≤100 mm。曲線實(shí)測(cè)超高 75 mm<100 mm,超高能滿足條件要求。
(3)下股縱梁下凈空滿足頂進(jìn)要求。低位架設(shè)便梁,其下股縱梁梁底標(biāo)高為 6.291m,>涵頂標(biāo)高,即下股縱梁凈空能滿足框架頂進(jìn)要求。
按便梁架設(shè)適用條件和以上計(jì)算得出的 b、c 值,選擇低位架設(shè)便梁方案是可行的,但需對(duì)低位架設(shè)便梁方案進(jìn)一步優(yōu)化,優(yōu)化方案討論了2種解決辦法。
第1種優(yōu)化方案,b值取 2250 mm,c 值取 2230 mm,即橫梁中心線與便梁定位線一致。b 值較 c 值多出的20 mm 可采取牛腿加長(zhǎng) 20 mm 辦法解決,即對(duì)下股牛腿進(jìn)行改進(jìn)。
第2種優(yōu)化方案,b 值取 2240 mm,c 值取 2220 mm,即 b、c 取值分別比計(jì)算值小9mm、12 mm,按此優(yōu)化方案,b、c 值分別把限界值減小 10 mm 左右,這對(duì)于限界是不利的,但因減小量較小,對(duì)于臨時(shí)性結(jié)構(gòu)可忽略不計(jì),或作為施工誤差不予考慮。
選擇第2種優(yōu)化方案進(jìn)行線路加固。
施工前,現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)相關(guān)數(shù)據(jù),在確認(rèn)無誤后,進(jìn)行精確測(cè)量放線,便梁定位線和橫梁中心線現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確標(biāo)記,設(shè)置縱橫向位移觀測(cè)樁和沉降觀測(cè)樁。
便梁架設(shè)完成后,做好檢查維護(hù)工作,重點(diǎn)加強(qiáng)便梁各部位連接螺栓復(fù)擰和鋼軌扣件的鎖定,確保便梁橫向剛度和整體穩(wěn)定性。
受過超高影響,便梁始終承受向內(nèi)側(cè)方向的橫向力。為保證便梁橫向穩(wěn)定性,加強(qiáng)了側(cè)向限位,在兩端支座上埋設(shè)鋼軌樁,鋼軌樁與縱梁間用硬架木塞實(shí)。
線路加固期間,重點(diǎn)加強(qiáng)橫向穩(wěn)定性觀測(cè)。從觀測(cè)結(jié)果來看,便梁橫向穩(wěn)定性是良好的。
頂進(jìn)期間,加強(qiáng)頂進(jìn)觀測(cè),做到邊頂邊測(cè),嚴(yán)禁頂進(jìn)抬頭,使高程誤差控制在負(fù)誤差范圍內(nèi)。
當(dāng)選擇的便梁架設(shè)方案符合某一適用條件時(shí),往往卻不能滿足框架頂進(jìn)的需要,本案例工程就證明了這一點(diǎn)。因此,在工程實(shí)踐中,要全面平衡便梁架設(shè)條件,既要考慮限制便梁架設(shè)的主要因素(如:限界、半徑、線間距、超高等),同時(shí)也要分析其他不利因素,經(jīng)綜合各方面因素并在充分計(jì)算論證基礎(chǔ)上,合理應(yīng)用便梁適用條件。