摘要:介紹大準(zhǔn)鐵路K188+855平面改立交的工程概況和施工難點(diǎn),提出了解決思路,制定了施工方案,組織鋼便梁支撐樁和鋼便梁架設(shè)施工,順利完成該工程施工任務(wù),取得了預(yù)期效果,可供相關(guān)工程施工技術(shù)人員參考。
關(guān)鍵詞:超窄間距鐵路;修建隧道;架設(shè)鋼便梁
0" "引言
在采用鋼便梁進(jìn)行鐵路修筑時(shí),會遇到線路間距不能滿足施工要求、無法按照常規(guī)施工方法進(jìn)行鋼便梁架設(shè)等問題。而采取其他施工方案,會造成施工工期延長、工程成本增的,并影響鐵路的安全運(yùn)行。在大準(zhǔn)鐵路K188+855平面改立交工程中,遇到了“超窄間距鐵路低位架設(shè)D型鋼便梁”的工程施工難題。針對于此提出解決思路,制定施工方案,組織了鋼便梁支撐樁和鋼便梁架設(shè)施工,順利完成了該工程施工任務(wù),取得了預(yù)期效果。
1" "工程概況
國能新朔公司下轄的大準(zhǔn)鐵路東起大同東站,西至薛家灣站,全長264km,1997年11月完成全線電氣化改造,是全國首條開行萬噸重載列車的電氣化鐵路。大準(zhǔn)鐵路上、下行線的間距為4.1m,上行線鋼軌為標(biāo)準(zhǔn)75軌,下行線鋼軌為標(biāo)準(zhǔn)60軌。其上行線為無縫線,使用標(biāo)準(zhǔn)75軌,其底部寬度為15cm,上部寬度為7.2cm,高度為19.2cm,質(zhì)量為75kg/m;下行線使用標(biāo)準(zhǔn)60軌,其底部寬度為15cm,上部寬度為7.1cm,高度為17.6cm,質(zhì)量為60kg/m。
大準(zhǔn)鐵路K188+855部位為平面交叉路口,鐵路與公路交叉運(yùn)行,給當(dāng)?shù)卮迕癯鲂性斐蓸O大安全隱患,因此需要將該路段平交路口改造為公鐵立交。為保障鐵路安全運(yùn)行和村民通行需求,工程施工需平行架設(shè)2組跨度為24.12m的D24型丁式低高度施工鋼便梁(以下簡稱D型鋼便梁),以此對該部位線路軌道進(jìn)行臨時(shí)加固,然后開展橋洞工程施工。鋼便梁分別架設(shè)于大準(zhǔn)鐵路正線K188+854.6處、代管煤臺線MK0+460.4處。
2" "施工難點(diǎn)
進(jìn)行K188+855路段平面改立交工程需架設(shè)D型鋼便梁。但大準(zhǔn)鐵路上、下行線路鋼軌的中心間距為410cm,屬于超窄線路。而所用2組D型鋼便梁為國標(biāo)尺寸,其中到中的尺寸為446cm,其寬度無法滿足同時(shí)架設(shè)2組D型鋼便梁的施工要求。
國標(biāo)鋼便梁的凈高尺寸為130cm,在2根D型鋼便梁之間安裝多根橫梁,在橫梁上安裝2條鋼軌用于行車。按照最低位架設(shè)橫梁,其建筑限界高度為29.9cm。D型鋼便梁邊側(cè)距離線路中心為154cm,根據(jù)鐵路建筑限界規(guī)定,140~160cm的建筑限界高度為30cm,因此不能滿足安全行車對建筑限界的要求。
綜上可知,該工程遇到D型鋼便梁寬度不能滿足線路間距要求、無法按照常規(guī)架設(shè)方法進(jìn)行施工的問題,還可能存在不能滿足安全行車對建筑限界要求的問題,必須加以解決。
3" "解決思路
經(jīng)調(diào)查研究,采用將鋼便梁中心線與線路中心線錯位設(shè)計(jì),不要求D型鋼便梁中心線與線路中心線重合。經(jīng)過驗(yàn)算,此方案對行車安全不構(gòu)成影響。因此將上行線橫梁的中心線往左側(cè)偏移45cm,將下行線橫梁的中心線往右側(cè)偏移45cm,以此保證鋼便梁可以順利架設(shè)。同時(shí)保證中間2片鋼便梁具有6cm間距,以防止列車運(yùn)行過程中D型鋼便梁晃動對線路造成不利影響。
根據(jù)鐵路建筑限界規(guī)定,上下行線D型鋼便梁頂部距離軌道面高度為29.9cm,確實(shí)不滿足安全行車對建筑限界的最低要求。對大準(zhǔn)鐵路上正在運(yùn)行的所有重載列車及軌道車等進(jìn)行逐一測量排查,得知車輛外部結(jié)構(gòu)距離軌面最低端為車門扶手處的踏步,其距離軌道面高度為44cm。這說明列車的實(shí)際情況可滿足安全行車對建筑限界的要求。D型鋼便梁低位架設(shè)改進(jìn)方法如圖1所示。
4" "施工方案
4.1" "支撐樁施工方法
根據(jù)D型鋼便梁低位架設(shè)的改進(jìn)方法進(jìn)行樁孔定位。鋼便梁支撐樁采用在線路外側(cè)天窗點(diǎn)內(nèi)施工和人工挖孔的施工方法。線路外側(cè)采用樁徑為1.5m、長度為15m的鋼筋混凝土樁作為支撐樁,線路中心處采用2根樁徑為1.5m、長度為15m的鋼筋混凝土樁并排設(shè)置作為支撐樁,在2根支撐樁的上部做混凝土冠梁。
4.2" "鋼便梁吊裝運(yùn)輸和技術(shù)要求
D型鋼便梁的縱梁自重16t,由于吊裝作業(yè)的跨度較大,使用1臺350t汽車起重機(jī)在大準(zhǔn)鐵路南側(cè)將縱梁提升后,安裝于大準(zhǔn)鐵路上、下行線。D型鋼便梁架設(shè)完成至拆除期間,鐵路線上列車運(yùn)行速度限定為45km/h。
縱梁采用平板拖車運(yùn)輸,裝載、運(yùn)輸時(shí)在平板拖車的前、后方各安放1根橫墊木,并在縱梁兩側(cè)使用2根鋼絲繩拉牽2個(gè)八字形,與平板拖車固定,以保證運(yùn)輸過程不出現(xiàn)位移及傾倒。將D型鋼便梁運(yùn)輸至施工現(xiàn)場臨時(shí)存放,所需構(gòu)件、配件提前準(zhǔn)備充足。D型鋼便梁的主要部件、零件應(yīng)具備出廠合格證和質(zhì)量保證書,配套零部件的數(shù)量要齊全。
5" "鋼便梁架設(shè)施工
5.1" "施工步驟
在D型鋼便梁的鋼筋混凝土支撐樁全部完成澆筑且混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度之后,便可進(jìn)行D型鋼便梁架設(shè)施工。D型鋼便梁采用1臺350t汽車起重機(jī)吊裝,其步驟如下:汽車起重機(jī)就位→調(diào)度下達(dá)停電命令→電務(wù)配合停電、掛地線→現(xiàn)場設(shè)置停車牌→拆除硬隔離、清理道砟等準(zhǔn)備工作→人工抽換軌道枕→架設(shè)上行線D型鋼便梁→架設(shè)下行線D型鋼便梁→加固線路、恢復(fù)硬隔離→接觸網(wǎng)送電。
5.2" "施工準(zhǔn)備
5.2.1" "配備人員和機(jī)具
按照每個(gè)施工步驟,配備所需的施工人員及其使用的各種機(jī)具。施工人員包括測量員、施工技術(shù)員、駐站聯(lián)絡(luò)員、施工安全員、足夠數(shù)量的操作人員。操作人員所使用的電動扳手等電動工具,鏟子、叉子、繩子、撬杠等手動工具,施工前均要做好準(zhǔn)備,做到品種齊全、好使好用、數(shù)量足夠,確保施工作業(yè)的高效完成。
D型鋼便梁采用1臺350t汽車起重機(jī)吊裝,并配備平板拖車負(fù)責(zé)運(yùn)輸。所配備的人員包括持證上崗的汽車吊駕駛員、平板拖車駕駛員、吊裝司機(jī)和哨工,吊裝現(xiàn)場須設(shè)置安全護(hù)欄或安全繩,并由現(xiàn)場安全員進(jìn)行檢查監(jiān)督。
5.2.2" "擺放橫梁
橫梁是D型鋼便梁的重要組成部分,直接承擔(dān)著安裝兩條鋼軌和列車安全運(yùn)行的重任。在正式開始施工之前,由測量員測定橫梁的安裝位置并在鋼軌上施劃標(biāo)記。橫梁的質(zhì)量較輕,由施工人員將所有橫梁搬運(yùn)到鐵路鋼軌之外的邊坡處,并按照事先標(biāo)記的位置擺放,以便具備安裝條件時(shí)快速完成安裝。
擺放橫梁的要點(diǎn)如下:一是橫梁擺放位置與正在運(yùn)行的列車之間,必須保持規(guī)定的安全距離;二是確保作業(yè)人員的自身安全。此時(shí)安全員必須發(fā)揮好檢查監(jiān)督作用。
5.2.3" "運(yùn)送縱梁和碼放配件
D型鋼便梁的縱梁從放置場地由350t汽車起重機(jī)吊裝到平板拖車上,并運(yùn)送到施工現(xiàn)場,然后將縱梁吊裝到軌道車上。開始安裝時(shí),由軌道車運(yùn)送至施工現(xiàn)場。牛腿、鋼軌扣件、螺栓等零部件分類碼放在鐵路線外側(cè)的路肩上備用。
5.3" "施工作業(yè)
D型鋼便梁的施工作業(yè)可分別為8個(gè)步驟,如下所述。
一是拆除硬隔離及接觸網(wǎng)停電掛地線,確認(rèn)放電完成后方可下一步作業(yè)。
二是進(jìn)行扒砟作業(yè)。在安裝D型鋼便梁的部位扒砟長度24.5m(略超鋼便梁長度)。共需扒砟41孔,安排操作人員41名,每名操作人員負(fù)責(zé)1孔。當(dāng)收到駐站聯(lián)絡(luò)員和施工安全員開始扒砟作業(yè)的指令后,41名操作人員開始使用事先準(zhǔn)備好的工具,扒除混凝土枕周邊的石砟,將石砟扒至混凝土枕的底平面為止。
三是拔除多余的混凝土枕并調(diào)整其他混凝土枕的位置。當(dāng)混凝土枕全部露出后,使用準(zhǔn)備好的工具松動其與鋼軌的連接件,將影響橫梁穿入的混凝土枕拔除,然后按照圖紙規(guī)定的位置尺寸調(diào)整其他混凝土枕的位置并上緊其與鐵路鋼軌的連接件。
四是穿入橫梁。按照事先做好的標(biāo)記,將D型鋼便梁的橫梁穿入設(shè)定位置。橫梁是鋼件,具有導(dǎo)電性能,因此在穿入橫梁的同時(shí)須在其底部墊橡膠墊予以絕緣處理。
五是吊裝縱梁初步組裝成整體結(jié)構(gòu)。當(dāng)橫梁就位后,操縱軌道車將D型鋼便梁的縱梁運(yùn)送至鋼便梁的架設(shè)位置。在鋼便梁的混凝土支撐樁或支撐樁的冠梁上安裝D型鋼便梁支座。鋼便梁支座安裝后,使用軌道吊將縱梁吊裝就位,立即安裝D型鋼便梁的橫梁,使D型鋼便梁初步組裝成整體結(jié)構(gòu)。在D型鋼便梁縱梁吊裝過程中,安排工人14名。
六是完成零部件安裝。當(dāng)D型鋼便梁的縱梁與橫梁初步組裝成整體結(jié)構(gòu)之后,繼續(xù)安裝牛腿、連接板、橫梁與鋼軌的連接扣件以及限位器等。安裝牛腿需工人25人,安裝鋼軌扣件需工人13人,安裝限位器需工人4人。
七是對D型鋼便梁的絕緣進(jìn)行檢測,并立即安裝其接地裝置。D型鋼便梁的接地裝置要符合供電部門要求,并在供電部門指導(dǎo)下安裝。
八是收尾工作。D型鋼便梁安裝就緒之后,拆除拆除各種臨時(shí)設(shè)置的安全設(shè)施,由供電部門檢測軌道電壓及線路信號,經(jīng)有關(guān)部門和現(xiàn)場監(jiān)督人員確認(rèn)無誤后,鐵路恢復(fù)正常運(yùn)行。
5.4" "質(zhì)量安全控制措施
5.4.1" "防止縱向移動措施
為了防止D型鋼便梁縱向移動,在大準(zhǔn)鐵路正線K188+854.6處D型鋼便梁加固范圍外兩側(cè)各12.5m,采用3-5-3扣軌及工字鋼縱橫梁組合加固,加固范圍總長25m。加固范圍內(nèi)的軌枕全部抽換成長木枕,并在主軌下加30m木墊板,使用長道釘釘牢,以便加固軌面。
5.4.2" "防止橫向移動措施
為了防止D型鋼便梁橫向移動,在縱梁端部支墩部預(yù)埋定位鋼材(舊鋼軌),舊鋼軌埋入支墩內(nèi)0.8m,外露0.2m。D型鋼便梁的縱梁架設(shè)時(shí),在定位鋼材處楔入木塊,頂緊縱梁,作為橫向限位裝置。
5.4.3" "安全防護(hù)措施
一是為防止在架設(shè)D型鋼便梁過程中施工機(jī)械損壞接觸網(wǎng)支柱,再作業(yè)現(xiàn)場對接觸網(wǎng)支柱底部進(jìn)行堆碼砂袋和張貼醒目標(biāo)志。二是在架設(shè)D型鋼便梁期間,將接觸網(wǎng)供電臂停電,避免發(fā)生觸電事故。三是為防止縱梁橫移或變位,在縱梁端部支墩承臺預(yù)埋定位鋼材。D型鋼便梁縱梁架設(shè)時(shí)在定位鋼材處楔入木塊,頂緊縱梁,作為橫向限位裝置。
5.5" "對D型鋼便梁的檢查保養(yǎng)
在鐵路橋洞施工期間,要按照技術(shù)要求對D型鋼便梁的各連接部位進(jìn)行檢查。具體如下:
檢查、觀測D型鋼便梁的沉降情況并進(jìn)行記錄。在每個(gè)支點(diǎn)上設(shè)置1個(gè)觀測點(diǎn),由測量人員每天上、下午各觀測一次,以確保列車行駛安全。
由技術(shù)人員檢查D型鋼便梁有無整體變形、有無焊縫開裂。由專人負(fù)責(zé)每天對所有連接螺栓、扣件進(jìn)行2次巡查。由電工檢查橡膠墊板和絕緣扣件有無失效。以上檢查若發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)報(bào)告、及時(shí)解決。
D型鋼便梁組合體的所有連接螺栓,由專人負(fù)責(zé)每天進(jìn)行1次涂油養(yǎng)護(hù),以防止生銹。連接螺栓緊固后,使用紅色油漆進(jìn)行標(biāo)記,以便觀測螺栓是否出現(xiàn)松動。
5.6" "對運(yùn)行線路的檢查養(yǎng)護(hù)
架設(shè)D型鋼便梁進(jìn)行鐵路橋洞施工,很可能會對鐵路運(yùn)行線路帶來一定影響,因此施工單位必須嚴(yán)格按照鐵路線路檢查養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定和制度,對施工路段進(jìn)行檢查和養(yǎng)護(hù)。
施工單位要對線路養(yǎng)護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn),使其掌握線路養(yǎng)護(hù)要點(diǎn),熟悉養(yǎng)護(hù)工具,做好檢查記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)匯報(bào)和處理。在施工期間,設(shè)專人對施工路段觀測點(diǎn)的沉降情況和線路狀況進(jìn)行觀測,及時(shí)將浮起的道釘打緊。如有異常情況及時(shí)處理并上報(bào)。
線路恢復(fù)常速后,繼續(xù)安排人員在規(guī)定天數(shù)內(nèi)進(jìn)行巡視、觀測和養(yǎng)護(hù)。負(fù)責(zé)檢查養(yǎng)護(hù)的人員,每天應(yīng)對施工地段(架空處向外方各延伸20m)進(jìn)行全面檢查,對存在的問題及時(shí)處理。
6" "結(jié)語
采用上述施工方案,在解決上、下行超窄線間距使用國標(biāo)D型鋼便梁施工難題基礎(chǔ)上,簡化了施工工序,縮短了施工工期,節(jié)約了施工成本,降低了了工程施工對鐵路運(yùn)運(yùn)行產(chǎn)生的影響,保證了施工期間列車的安全運(yùn)行。
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