陳自榮

（中鐵城建集團(tuán)有限公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410208）

1 工程概述

九景衢鐵路鄱陽(yáng)湖特大橋?yàn)殡p線鐵路橋梁，全長(zhǎng) 5378.67m，梁跨布置為 2×32.7（連續(xù)梁）m+6×41.8（40m箱梁）+（121+120+120+121）m鋼桁梁+29×41.8m（40m箱梁）+103×32.6m（32m簡(jiǎn)支梁），其左幅為新建九景衢鐵路左線，右幅為已開通的銅九線（改建為右線）。鋼桁梁共4跨，每跨分成10節(jié)，每節(jié)長(zhǎng)度12m，編號(hào)依次為1E0、1E1、...、1E10、...、4E1、...、4E10，設(shè)計(jì)采用明橋面軌道標(biāo)準(zhǔn)鋪設(shè)木枕，木枕規(guī)格為220*240（或260）*3000mm。

2 試驗(yàn)觀測(cè)

因鋼桁梁對(duì)溫度變化敏感，為準(zhǔn)確掌握其實(shí)際預(yù)拱度值，安排在年平均最高氣溫月和最低氣溫月，且在每天的最高氣溫時(shí)段和最低氣溫時(shí)段進(jìn)行為期60天的觀測(cè)。采用在鋼桁梁節(jié)間布點(diǎn)，三組人員復(fù)核測(cè)量的方式，累計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù) 14400條，根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)原理計(jì)算分析得出既有側(cè)軌頂預(yù)拱度基準(zhǔn)值和新線側(cè)落梁預(yù)拱度值。

為節(jié)省造價(jià)利用舊木枕和相應(yīng)扣配件鋪設(shè)（試驗(yàn)線路采用與新線標(biāo)準(zhǔn)一致的技術(shù)指標(biāo)），于2015年12月底鋪設(shè)完成，隨后進(jìn)行靜動(dòng)載試驗(yàn)。通過(guò)觀測(cè)分析得出新線側(cè)預(yù)拱度邊跨取值為55mm，中跨為44mm。

3 預(yù)拱度計(jì)算

以鋼桁梁起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿大里程方向?yàn)閄軸正向，垂直X軸向上為Y軸正向,建立預(yù)拱度計(jì)算坐標(biāo)系XOY。預(yù)拱度在支座中心取0mm，邊跨中點(diǎn)取55mm，中跨中點(diǎn)取44mm，采用二次拋物線形式在每跨節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行預(yù)拱度分配計(jì)算,并在兩跨相連接處以二次拋物線進(jìn)行順接。第一跨預(yù)拱度計(jì)算：以（1E4,55）為坐標(biāo)原點(diǎn)，X1、Y1軸正方向與原坐標(biāo)系一致，建立輔助坐標(biāo)系X101Y1，采用X2=-2PY（P＞0，開口向下)計(jì)算1E1預(yù)拱度:P1=((4-0)*12)2/(2*55)

=20.9455,Y1E1=55+X2/（-2P）=55+((4-1)*12)2/（-2*20.9455）=24.1mm。同理計(jì)算1E2、1E3、1E4、1E5、1E6、1E7的預(yù)拱度分別為41.3mm、51.6mm、55mm、51.6mm、41.3mm、24.1mm。在1E7點(diǎn)采用二次拋物線與相鄰跨順接（即前后兩條拋物線在1E7點(diǎn)預(yù)拱度取值相等)，以（1E10,0）為坐標(biāo)原點(diǎn)，X2、Y2軸正方向與原坐標(biāo)系一致，建立輔助坐標(biāo)系X2O2Y2。采用X2=2PY（P＞0，開口向上)計(jì)算1E8預(yù)拱度：P2=(12*(10-7))2/(2*24.1)=26.888，Y1E8=X2/2P

=((10-8)*12)2/（2*26.888）=10.7mm。同理計(jì)算1E9、1E10、2E1、2E2、2E3的預(yù)拱度分別為2.7mm、0mm、2.7mm、10.7mm、24.1mm。

第二跨與第一跨在2E3點(diǎn)采用二次拋物線順接，以(2E5,44)為坐標(biāo)原點(diǎn)，X3、Y3軸正方向與原坐標(biāo)系一致，建立輔助坐標(biāo)系X3O3Y3。采用X2=-2PY（P＞0，開口向下)計(jì)算2E4預(yù)拱度：P3=((5-3)*12)2/(2*(44-24.1))=14.4724，Y2E4=44+X2/(-2P)=44+((5-4)*12)2/(-2*14.4724)=

39mm。同理計(jì)算2E5、2E6、2E7的預(yù)拱度分別為44mm、39mm、24.1mm。在2E7點(diǎn)采用二次拋物線與相鄰跨順接，以（2E10,0）為坐標(biāo)原點(diǎn)，X4、Y4軸正方向與原坐標(biāo)系一致，建立輔助坐標(biāo)系X4O4Y4。采用X2=2PY（P＞0，開口向上)計(jì)算2E8預(yù)拱度：P4=X2/2Y=((10-7)*12)2

/(2*24.1)=26.888，Y2E8=X2/2P=((10-8)*12)2/(2*26.888)=10.7mm。經(jīng)計(jì)算 2E9、2E10的預(yù)拱度分別為 2.7mm、0mm。同理可計(jì)算第三、四跨各節(jié)點(diǎn)預(yù)拱度值。經(jīng)調(diào)整后各節(jié)點(diǎn)軌頂預(yù)拱度值與落梁后預(yù)拱度值對(duì)比圖：

4 刻槽深度計(jì)算

通過(guò)避開鋼梁橫梁、聯(lián)結(jié)系桿件、節(jié)點(diǎn)板、螺栓及滿足兩枕間凈距（0.1 ～0.18m，橫梁處除外)來(lái)確定每根木枕鋪設(shè)里程，從而得出共需鋪設(shè)1366根木枕（按1～1366#編號(hào)）。根據(jù)每根枕的里程坐標(biāo)計(jì)算出其軌頂預(yù)拱度值，再根據(jù)軌頂預(yù)拱度值、軌頂設(shè)計(jì)標(biāo)高(34.52m)、木枕高度（0.24m或0.26m）、鋼軌高度（0.176m）、鋼墊板厚度（0.02m)及墊片厚度(0.004m）計(jì)算每根枕的初步刻槽深度。又刻槽深度不能大于30mm，且聯(lián)結(jié)系桿件、節(jié)點(diǎn)板、螺栓在行車情況下需留有3mm空隙，橫梁處不小于15mm空隙。綜上所述計(jì)算出每根枕的最終刻槽深度。

鋼梁架設(shè)后會(huì)存在扭曲現(xiàn)象，故每根枕需測(cè)量四個(gè)位置的標(biāo)高來(lái)分別計(jì)算其刻槽深度。位于起點(diǎn)～1E0之間的8#枕刻槽深度計(jì)算（以木枕左側(cè)第一點(diǎn)為基準(zhǔn)）：其實(shí)測(cè)枕底標(biāo)高為34.093m，其里程為K230+876.175，拋物線頂點(diǎn)里程為K230+922，預(yù)拱度Y8=55+X2/(-2P)=

55+((922-876.175))2/(-2*20.9455)=4.9mm，增設(shè)預(yù)拱度后軌頂標(biāo)高為34.52+4.9/1000=34.525m,故8#枕刻槽深度為34.525-34.093-0.24-0.176-0.02-0.004=8mm。同理計(jì)算其他枕刻槽深度。木枕經(jīng)刻槽鋪設(shè)后達(dá)到的軌頂預(yù)拱度圖如下：

5 結(jié)束語(yǔ)

在新線鋪設(shè)時(shí)、鋪設(shè)完成及開通運(yùn)營(yíng)后，對(duì)既有側(cè)軌頂預(yù)拱度進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，與之前所測(cè)基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比分析，最大偏差值不到 1mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī)定的預(yù)拱度容許誤差值。同時(shí)對(duì)既有線采用軌檢車測(cè)試，其軌道幾何結(jié)構(gòu)尺寸偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于規(guī)范容許值，對(duì)既有線安全無(wú)影響。

通過(guò)試驗(yàn)線路鋪設(shè)和靜動(dòng)載試驗(yàn)，監(jiān)測(cè)既有側(cè)線路行車安全，調(diào)整新線側(cè)軌頂預(yù)拱度設(shè)置值，優(yōu)化各節(jié)間木枕刻槽深度值，使新鋪線路與既有線路完美契合，二者之間影響狀態(tài)完全可控。并在新鋪線路軌道精調(diào)完成后，采用軌檢車進(jìn)行測(cè)試，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良。本技術(shù)方案，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工和中國(guó)鐵路總公司對(duì)九景衢鐵路開通運(yùn)營(yíng)前的安全評(píng)估分析，證明本技術(shù)方案安全可行，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。