崔 健
天佑京鐵工程建設(shè)有限公司 河北 石家莊 050000
50#弓家溝橋位于陽涉鐵路寒王至石港口區(qū)間,橋梁長度為176.72m,橋跨布置為5-32M-預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁橋,橋梁中心里程k107+549.00(既有橋頭橋尾里程k107+460.64-k107+637.36)。既有曲線要素:Ay=55°41′30″、R=600m、L=693.2m、l=110m、h=45mm,曲線控制點里程:ZH k107+325.29、HY k107+435.29、YH k107+908.49、HZ k108+018.49。2022年9月,通過人工測量梁端、梁中的方式,計算出橋上偏心情況。
表1 整治前橋梁偏心情況
根據(jù)《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》、《普速鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》等規(guī)范中線橋偏心值最大70mm的規(guī)定[1],其中K107+465偏心170mm,K107+485偏心107mm,K107+500偏心76mm,K107+600偏心72mm,K107+630偏心79mm,5處超限。
位于曲線上的橋梁由于列車離心力的作用,使主梁除產(chǎn)生平面彎曲外,還伴有扭轉(zhuǎn),致使外梁承載加重,內(nèi)外主梁受力不均,導致兩主梁不能協(xié)同工作[2]。有縫線路在震動狀態(tài)下產(chǎn)生局部小量位移,曲線地段軌道逐步偏移形成偏心。一旦橋上線路出現(xiàn)偏心,使偏載更加嚴重,貨物列車長時間運行導致線橋偏心不斷增大,線路方向不良,出現(xiàn)方向偏差,使梁體受力發(fā)生改變,輕則降低梁的承載能力,縮短梁的使用壽命,嚴重時直接影響梁的正常使用 ,存在安全隱患危及運輸安全。為此,有效地限制橋梁線橋偏心,最大限度減少偏載影響,是維修養(yǎng)護的重要任務(wù)。
要想整治橋梁線橋偏心僅僅撥移橋梁上的線路是不夠的,必須對整條曲線進行重新設(shè)計計算。在保證曲線圓順的同時要嚴格控制線梁偏心值,不能哪里不圓順就撥哪里,應(yīng)該在全曲線范圍使用流水撥道法撥道,以減少線梁偏心病害的發(fā)生[3]。經(jīng)設(shè)計單位計算一次性解決50#橋梁的偏心問題,曲線上最大撥道量為205mm,為了大型養(yǎng)路機械撥移線路安全考慮分兩個階段進行調(diào)整線橋偏心[4]。經(jīng)過重新設(shè)計計算第一階段整條曲線的線路撥移量最大撥道量為118mm。設(shè)計曲線要素:Ay=55°41′44″、R=601.8m、L=684.99m、l=100m、h=45mm,曲線控制點里程:ZH k107+327.89、HY k107+427.89、YH k107+912.88、HZ k108+012.88。
(1)整條曲線路基段進行大機清篩
為了大型養(yǎng)路機械整治線橋偏心時減小橫向阻力,對調(diào)整的曲線路基部分先進行大機清篩。清篩后路肩石砟松散、不板結(jié)利于搗固車撥移線路;線路清篩后利用配砟整形車根據(jù)線路撥移的方向合理分配石砟,減少整治偏心時的工作量。
(2)橋梁上根據(jù)線路撥移方向進行人工挖邊
根據(jù)圖紙上線路撥移的方向,撥移線路前將枕木頭與橋梁擋墻之間的石砟、污土清空,減小線路橫移時的阻力。
(3)測量標記
技術(shù)人員對寒王至石港口k107+270-k108+080每隔10m一個控制點進行現(xiàn)場測量放樣,路基地段打好標樁,找好參照物,測出既有橫距,在鋼軌上油漆標記,橋梁上的原始數(shù)據(jù)標記在橋梁欄桿上。路基段線路清篩后,重新測量線路變化后數(shù)據(jù),與設(shè)計圖紙上撥移量對比,重新計算撥移量,保證施工過程質(zhì)量卡控到位。
(4)技術(shù)交底
第一次交底:施工負責人組織召開由工班長、機械車長、施工隊長、防護員、材料員、后勤負責人參加的點前預(yù)備會,落實施工方案內(nèi)容,確定新的曲線要素、起止里程、撥移方向及撥移量,提出具體要求,必要時到現(xiàn)場實地交底。第二次交底:工班長、機械車長、施工隊長分別組織本班組全體人員傳達技術(shù)交底內(nèi)容并就所承擔的施工作業(yè)內(nèi)容制定落實措施,做到“崗位明確、責任到人、標準熟悉、措施落實”。資料由各工班長、機械車長、施工隊長負責整理,在班組臺帳記錄。
圖1 撥移量示意圖
(5)機械設(shè)備調(diào)試
施工前一天對參與施工的大型機械、配套設(shè)施、小型機具進行保養(yǎng)調(diào)試,確保設(shè)備運轉(zhuǎn)良好。
大型養(yǎng)路機械線橋偏心整治施工工藝流程:按批復的施工計劃進行現(xiàn)場調(diào)查、技術(shù)測量標記→施工方案制定→點前預(yù)備會→施工預(yù)登記→施工登記→確認調(diào)度命令→機械車進入施工作業(yè)區(qū)段→設(shè)置防護體系→搗固車撥道作業(yè)→搗固車恢復線路→復核線路技術(shù)數(shù)據(jù)→確認開通條件→機械車組返回車站、銷點開通。
(1)線上防護設(shè)置:天窗點內(nèi)施工按照調(diào)度批準的施工計劃設(shè)置防護。駐站聯(lián)絡(luò)員提前1小時到車站登記要點,施工人員提前 1 h 到達現(xiàn)場,遠端、現(xiàn)場防護員到達指定位置,準備設(shè)置移動停車信號防護。施工負責人接到施工調(diào)度令,復核調(diào)度命令,下達命令。嚴格執(zhí)行《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》、《大型養(yǎng)路機械使用管理規(guī)則》等規(guī)定,確保人身、設(shè)備、行車安全。
(2)橋下防護設(shè)置
①在橋下設(shè)置專職防護員。
②在橋上機械車即將作業(yè)至跨公路處時,橋下提前設(shè)置交通錐,距離橋梁50m處來車方向每10m設(shè)置交通錐阻止車輛經(jīng)此車道通過。
③在交通錐前方設(shè)置安全警示牌,警示牌規(guī)格為2m×2.3m,內(nèi)容為:橋梁施工,注意落石。
④防護員穿戴醒目防護服,站于距離橋下來車方向70m處手拿防護旗及時指揮過往車輛避讓。
⑤使用汽車在距離橋下70m處打開雙閃,加以警示,人員撤離汽車。
⑥橋下防護員隨時與現(xiàn)場防護員聯(lián)系,及時調(diào)整交通錐及警示汽車位置,改變橋下汽車通過的車道。
(3)車組運行
大型養(yǎng)路機械車組復核調(diào)度命令,車機聯(lián)控,進入封鎖區(qū)段指定位置解體。
(4)搗固車撥道
①車長將撥移量每10m一個測量點標記在枕木上,書寫標準醒目,并用箭頭標示出撥道方向。勞務(wù)人員進行橋梁上的石砟清理。DC-32型搗固車輸入新的曲線要素進行撥道,設(shè)計控制點處手動輸入撥道量進行撥道,設(shè)計控制點兩點間進行給量順接,確保曲線的圓順度。撥道后勞務(wù)人員及時對枕木頭的離縫補充石砟,防止撥道后線路回彈。
②撥道過程中搗固車嚴格按預(yù)定的數(shù)據(jù)設(shè)置撥道量,1號操作手,接收到車長撥道量、撥道方向指令后,必須復述一遍,得到確認回復方可進行操作;1號、2號操作手要專心認真,嚴防誤操作。
③搗固車3號、4號位車組人員,在撥道過程中嚴密觀察車輪走行及撥道裝置動作,發(fā)現(xiàn)異常立即通知停車或直接按下停車按鈕。
(5)搗固車進行撥道作業(yè)時,必須做到以下幾點:
①單次撥道量不得大于80mm,大于80mm的撥道作業(yè)應(yīng)分兩次或數(shù)次完成。
②撥道搗固車第一次撥道時要重點觀察D、B點輪對及材料小車下的車輪走行情況。
③撥道搗固車要有專人對撥道后的線路進行觀察測量,發(fā)現(xiàn)線路方向及超高數(shù)值超限后,應(yīng)停止作業(yè)并通知地面人員進行人工起、撥處理后方可繼續(xù)作業(yè)。
④撥道搗固車要有專人對撥道后的線間距進行測量,根據(jù)測量結(jié)果及時更新標注撥道量,確保二次撥道后準確到位。
⑤撥道搗固車一次撥道結(jié)束,退車作業(yè)時,車組3號、4號位車組人員嚴密盯控車輛的材料小車下的輪對及B點輪對走行情況,發(fā)現(xiàn)異常立即通知停車或直接按下停車按鈕。
(6)技術(shù)人員在DC-32型搗固車后測量撥移量,并重新計算剩余撥移量(劃標顏色:施工前現(xiàn)場劃標用白色、二次重新劃標用紅色、誤差量藍色)。
(7)DCL-32型搗固車,輸入新曲線要素結(jié)合剩余線路偏移量對曲線進行精調(diào)。
(8)技術(shù)人員在DCL-32型搗固車后進行數(shù)據(jù)復測。
(9)質(zhì)量回檢人員跟隨DCL-32型搗固車回檢線路幾何尺寸、限界等情況,不達標時,組織人工進行返工。
(10)機械車組返回停留車站,人員機具撤出施工地段,銷點開通線路。
(1)作業(yè)人員必須聽從統(tǒng)一指揮,確認封鎖命令下達后,經(jīng)設(shè)備單位配合人員同意后在防護員帶領(lǐng)下才能進出施工場地。
(2)上線作業(yè),人員、機具、物料不得侵入限界。
(3)上線作業(yè)時應(yīng)加強瞭望,駐站聯(lián)絡(luò)員和800m防護員及時報車,雙向確認。
(4)800m防護員每3-5分鐘與駐站聯(lián)絡(luò)員、現(xiàn)場防護員聯(lián)系一次,確保通訊暢通。
(5)養(yǎng)護作業(yè)不能超限,確保列車運行安全。
①養(yǎng)護時要保持兩股鋼軌水平不能大于6mm;
②松動扣件不能超過7根軌枕,一次墊板不能超過10mm;
③曲線養(yǎng)護要先上股后下股的順序進行整治。
(6)地下管線的保護措施
①“探”。即進行地下管線及光電纜的探測。邀請施工所在的設(shè)備管理單位對施工可能涉及到的地下管線及光電纜,提前進行徑路探測。確保施工可能涉及到的地下管線及光電纜應(yīng)探盡探。
②“標”。即對探測出來的地下管線及光電纜進行分類標識。用油漆標記出來,方便清篩施工時確認出具體的位置、路徑。
③“挖”。即對已經(jīng)做好了標識的地下管線及光電纜徑路進行人工開挖探溝,將施工區(qū)域內(nèi)的地下管線及光電纜挖出來,進行改移或防護。
④“移”。即把找出來的地下管線及光電纜進行改移徑路。
對施工暫時無影響的地下管線及光電纜進行有效防護,待施工結(jié)束后恢復原狀。如果挖出來的地下管線及光電纜對施工有影響,則會同設(shè)備管理單位共同采取相應(yīng)措施。
(7)車輛救援起復
搗固車上隨車攜帶起復救援備品。一旦搗固車在撥道過程中脫線,采取液壓工具頂復法進行車輛起復:
①工具安裝:使用頂復法要根據(jù)現(xiàn)場車輛的脫軌情況,打好止輪器松開手閘、車輛插紅旗防護。然后安裝好脫線車輛索具,在車輛下方確定起復頂點,安放橫移板梁、橫移小車、三級油缸和頂托,連結(jié)頂升和橫移高壓油管,機動泵站分配閥組合開關(guān)置于中立位,確認汽油機油位和液壓油狀態(tài)正常后,起動發(fā)動機。
②復軌操作:操縱起升開關(guān)手柄進行頂升,頂升高度的標準,以脫線車輪最低點超過線路鋼軌為止。然后將橫移定位銷置于正確位置后,操縱橫移開關(guān)手柄進行橫移,橫移位置的標準,以脫軌車輛的兩軸四輪落下時能復軌為止。最后操作下降開關(guān)手柄,使脫軌車輛車輪落到鋼軌上復軌。
③橋梁及曲線區(qū)段脫軌起復注意事項
一是在橋梁上采用頂復法時首先要打好止輪器,橫移梁要搭壓在鋼軌上,橋梁步行板不能受力,禁止在步行板上受力頂復,對已頂起的車輛,禁止在車底下作業(yè)。必須進入車下作業(yè)時,要用枕木或其它物品采取防護措施。二是在曲線區(qū)段采用頂復法時,由于內(nèi)外軌有一定的超高差度,橫移裝置有一定的傾斜度,為防止起復車輛發(fā)生橫向滑行,起復前,必須在內(nèi)側(cè)鋼軌上用鋼板墊平橫移裝置,確保起復的設(shè)備和人身安全。
通過對50#橋梁施工后的第一、三、五天進行數(shù)據(jù)采集,最終測得線路穩(wěn)定后的偏心值如下:
表2 整治后橋梁偏心情況
根據(jù)《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》、《普速鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》等規(guī)范中線橋偏心值最大70mm的規(guī)定,K107+465偏心69mm,K107+485偏心66mm,K107+500偏心61mm,K107+600偏心40mm,K107+630偏心0mm,5處超限均已達到線橋偏心的允許范圍,50#弓家溝橋梁偏心第一階段整治達到預(yù)期目標。線橋偏心整治后列車對橋梁振幅、動撓度、加速度、沖擊系數(shù)與施工整治前對比均有顯下降,線橋偏心影響降低,施工整治效果比較明顯。
(1)50#弓家溝橋橋梁線橋偏心整治是陽涉鐵路首次以采用大型養(yǎng)路機械施工的方式對線橋偏心問題進行整治,成功實現(xiàn)最大撥道量118 mm的設(shè)計目標。
(2)整治作業(yè)完成后,橋梁結(jié)構(gòu)振幅、加速度、撓度、沖擊系數(shù)和自振頻率等性能指標明顯降低,線橋偏心影響降低,施工整治效果比較明顯。
(3)該整治方案具有人工需求少、線路保持期長、作業(yè)時間少和整治效果顯著的典型優(yōu)點,對于陽涉鐵路后期線橋偏心整治積累了經(jīng)驗,施工工藝和組織方案具有重要的指導意義。