賈曉輝
(中鐵二十五局集團第二工程有限公司 江蘇南京 210046)
線路架空技術(shù)在既有線施工中廣泛采用,但均為常規(guī)方法。當(dāng)今我國高鐵發(fā)展迅速,城市道路難免會與高鐵交叉,由于場地條件限制,只能選擇下穿。貴廣南廣上行聯(lián)絡(luò)線位于佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)鹽步,線路跨越9股道,需避開復(fù)雜的接觸網(wǎng)[1]和回流線,以便D型便梁就位和拆除。
貴廣南廣上行聯(lián)絡(luò)線連接廣州站至佛山西站,使廣州站出發(fā)的動車經(jīng)佛山西站通過貴廣南廣高鐵線路達到貴陽和南寧。貴廣南廣上行聯(lián)絡(luò)線位于三眼橋站和貴廣南廣高鐵間,自南側(cè)施工需跨越9股道,自北側(cè)施工需跨越有6 m高差的高鐵線路、下行聯(lián)絡(luò)線及河涌。經(jīng)現(xiàn)場勘查后,確定從南側(cè)跨越站場和廣茂線進行施工。本次線路施工采用4套D20型便梁進行架空。
(1)普速鐵路和高鐵聯(lián)絡(luò)線封鎖時間不同步,普速鐵路開通后,高鐵聯(lián)絡(luò)線施工安全壓力巨大。
(2)施工過程中,加強對既有鐵路設(shè)備的保護。
(3)為節(jié)約成本,需減小吊距,如何使大噸位吊車進入站場就位成為問題關(guān)鍵。
(4)D20便梁縱梁人工橫移就位和拆除,技術(shù)難度巨大。
(5)接觸網(wǎng)和回流線密集,吊裝過程中嚴禁刮碰,需采取施工防護方案。
(1)方案一:在鐵路天窗點[2]內(nèi),接觸網(wǎng)和回流線停電后吊車進入站場就位,一次將縱梁吊至聯(lián)絡(luò)線上空,用麻繩牽引穿過接觸網(wǎng)落梁至聯(lián)絡(luò)線中心直接就位。該方案容易導(dǎo)致縱梁在吊裝的過程中,刮碰到接觸網(wǎng)和回流線,對鐵路設(shè)備破壞幾率很高,吊裝過程難以控制擺動方向。
(2)方案二:在鐵路天窗點內(nèi),高鐵聯(lián)絡(luò)線接觸網(wǎng)和回流線停電后吊車進入站場就位,將縱梁吊裝到I道與L2線間鋪好的走行軌上,人工橫移縱梁至指定位置,然后用三腳架裝置落梁就位。
通過兩方案的對比分析,并與鐵路局供電段進行溝通后確定采用方案二。
現(xiàn)場調(diào)查電纜槽尺寸、電纜種類及數(shù)量,通過縱梁擺放位置,計算出兩線間縱梁間距后定制專用鐵制電纜槽。提前將電纜槽移到指定位置,縱梁就位后將定制電纜槽懸掛于縱梁上并固定。
(1)通過鐵路相關(guān)部門審批后實施。
(2)修筑吊車專用通道。將兩線路間吊車走行路線滿鋪木枕,高程低于軌面3 cm,并將道心的木枕擺放于兩線間,不能侵限。
(3)吊車進站施工。三眼橋站5~8道封鎖命令下達后,防護員就位,人工將道心滿鋪木枕,檢查合格且滿足地基承載力[3](提前進行吊車行走演練)后,吊車進入封鎖區(qū)域,停放就位。
(1)縱梁橫移設(shè)備及工藝
設(shè)備包含:6.5 m長的P43鋼軌2根、木枕8根、道釘20個、黃油若干、撬棍25個、1 cm厚木板若干、大錘1把、挖機2臺、2套鋼絲繩、16 mm的U型扣4個。
縱梁橫移就位步驟:鋪設(shè)木枕基礎(chǔ)→鋪設(shè)鋼軌→調(diào)整滑道→固定鋼軌→涂刷黃油→人工用撬棍撥移縱梁。
縱梁橫移拆除步驟:縱梁提升至滑道面上方→鋪設(shè)木枕基礎(chǔ)→鋪設(shè)鋼軌→調(diào)整滑道→固定鋼軌→涂刷黃油→縱梁肋板安裝U型扣和鋼絲繩→挖機牽引縱梁橫移。
主要解決因接觸網(wǎng)密集縱梁無法吊裝到位問題,采用橫移方法實現(xiàn)縱梁安裝和拆除。
(2)縱梁升降設(shè)備
自行研發(fā)的升降設(shè)備為2個三腳架和2個9 t手拉葫蘆。包括20 mm厚、φ50 mm鋼板2塊,3.1 m長、6 mm厚 φ108 mm鋼管6根,M28螺母12個、M22螺母6個、2 mm厚鋼板(130 mm×130 mm)6塊,60 cm長、φ25圓鋼2根。
采用人工安裝三腳架的方法使縱梁落梁就位和縱梁提升拆除。
(3)橫梁拆除設(shè)備
為了加快拆除橫梁效率,研究采用挖機牽引代替人工撬棍撥移的方法。材料及設(shè)備包括:挖機1臺、鋼絲繩4條、8字鉤若干。
主要解決站內(nèi)D型便梁橫梁拆除問題,也可用于一般情況下D型便梁橫梁的拆除2。
起落設(shè)備及縱梁橫移滑道見圖1、圖2。
圖2 縱梁橫移滑道
(1)電纜防護
提前聯(lián)系鐵路單位進行溝通,施工時在設(shè)備單位人員配合下,電纜挖出后用定制鐵電纜槽進行套裝防護,并派專人看守,保證電纜不外露[4]。
(2)電氣化柱基礎(chǔ)切割
施工前聯(lián)系鐵路供電段,對影響縱梁安裝位置的電氣化柱基礎(chǔ)制定切割方案,審批完畢后實施。
列車限速45 km/h[5],按照 D 型便梁說明書要求,將軌枕間距調(diào)整為670 mm[6];以中線樁的中心位置為基準(zhǔn)控制點,計算縱梁定位控制點,以該控制點為基準(zhǔn)按670 mm間距確定其余軌枕具體位置,隔六抽一。確定好的位置用紅油漆在鋼軌上做好標(biāo)記,同時在兩紅點中間涂白油漆確定橫梁位置,便于施工。根據(jù)現(xiàn)場測量的線間距,確定縱梁位置后采用高位架設(shè)[7]。
縱梁定位控制點計算:D20縱梁長20.48 m,共計31根肋板。
最外側(cè)肋板到縱梁邊距離:
縱梁定位控制點距中線距離:
(1)橫梁安裝
在天窗點內(nèi),人工將橫梁移至兩線路間,最高位置低于軌面高程,不得侵限;按照鋼軌標(biāo)記位置,將軌枕盒內(nèi)道碴掏空,高程低于軌枕;安排8人為一組將橫梁穿于軌枕間,并按線路中線和橫梁垂線調(diào)整橫梁至設(shè)計位置。
(2)橫梁拆除
天窗點內(nèi)在線路上人工鋪設(shè)挖機進出通道,挖機開進線路施工現(xiàn)場指定位置;縱梁吊裝完畢后,人工掛設(shè)橫梁8字鉤,挖機齒掛設(shè)鋼絲繩,進行牽引抽梁。
(1)縱梁安裝
廣茂線三眼橋站2道、I道D20型施工縱梁采用汽車吊直接就位安裝,而貴廣南廣高鐵聯(lián)絡(luò)線由于受電氣化柱、接觸網(wǎng)密集等因素影響,內(nèi)側(cè)D20型縱梁通過廣茂線I道側(cè)中轉(zhuǎn)后縱梁橫移落梁的方式就位。此方法成功解決了在接觸網(wǎng)及電化柱影響、條件困難下的施工便梁就位問題。施工裝置為橫移滑道和吊裝設(shè)備,吊裝設(shè)備主要為三腳架和9 t手拉葫蘆。
具體方法:利用軌道作為承載基礎(chǔ),鋪設(shè)3組走行軌;調(diào)整走行軌水平度后用道釘將走行軌固定于木枕上,并在走行軌上涂黃油減少縱梁橫移時的摩擦力;縱梁吊裝至走行軌,采用人工用撬棍將縱梁撥移到指定位置;安裝人工吊裝設(shè)備,將縱梁吊起拆除走行軌后落梁就位。該工藝避免了縱梁吊裝過程中觸碰接觸網(wǎng)的安全隱患。
縱梁橫移滑動計算:D20縱梁重11.3 t,鋼與鋼之間的滑動摩擦系數(shù)為0.15,共鋪設(shè)3組走行軌。
按25人計算,每人平均施力:
通過涂抹黃油減小摩擦系數(shù),故可以撬動。
(2)縱梁拆除
縱梁拆除采用人工吊裝設(shè)備和橫移方法完成。吊裝設(shè)備包括1個9 t手拉葫蘆、自制直徑108鋼管焊接組裝的三腳架。
縱梁拆除需兩組人分別在縱梁兩端同時完成。首先,每組人在縱梁兩端安裝吊裝設(shè)備,完成后,兩端統(tǒng)一指揮,采用手拉葫蘆將縱梁慢慢升起;安裝走行軌,并落梁至走行軌上;人工安裝牽引鋼絲繩后采用挖機牽引橫移至指定位置,吊車一次性吊出站場,見圖3。
圖3 機械配合縱梁橫移拆除
該縱梁拆除工藝用機械代替人工,可節(jié)約天窗點時間、降低安全風(fēng)險。
(1)施工前,應(yīng)做好充分準(zhǔn)備,并提前向設(shè)備管理、使用和配合單位進行溝通聯(lián)系[8];加強和鐵路各部門的溝通,以便及時掌握施工計劃審批,合理安排施工。
(2)站外進行縱梁橫移演練,并做好應(yīng)急預(yù)案。
(3)在進入車站上道作業(yè)前,作業(yè)帶班負責(zé)人必須按要求清點好人員、材料、機具,確認所有工機具是否到位,并做好登記拍照。
(4)封鎖施工前必須確認防護員是否到位、確認封鎖牌及慢行牌是否插設(shè)完畢。施工負責(zé)人接到天窗點封鎖命令并確認線路封鎖后,下達開始施工命令,作業(yè)人員方可開始鋪設(shè)便道[9]。
(5)縱梁吊裝前,供電單位得到許可施工命令,停電完畢接好地線后,方可開始吊裝作業(yè)[10]。
(6)施工單位駐站聯(lián)絡(luò)員必須辦理好解除封鎖手續(xù)后,把解除封鎖命令時間通知施工現(xiàn)場負責(zé)人后方可離崗。
(7)所有機具、材料及防護設(shè)施頂面均低于既有軌道頂面,各項設(shè)施均不得侵入既有鐵路建筑限界[11];施工完畢做到工完料清。
(8)施工時每隔3~5 min與現(xiàn)場防護員通話一次,做好防護登記,并準(zhǔn)時將施工命令及列車運行情況傳達至工地防護員及施工負責(zé)人[12]。
困難條件下的高鐵線路架空安裝和拆除技術(shù)核心是鐵路設(shè)備保護、縱梁安裝和拆除施工。在施工環(huán)境受限的條件下,必須嚴格按照鐵路設(shè)備管理單位規(guī)定和要求優(yōu)化施工方案,確保安全可行和鐵路運營安全。
困難條件下高鐵線路架空施工目前在國內(nèi)比較罕見,本工程D型便梁安裝及拆除圓滿完成,說明該方法的合理性。通過此次施工技術(shù)研究,為今后的高鐵線路D型便梁安裝和拆除施工技術(shù)打下了堅實基礎(chǔ),為類似工程提供借鑒。