摘要:在铁路工程施工中,下穿铁路框架桥与既有铁路交叉处多采取D型便梁架空施工,D型便梁是由纵梁、横梁、斜杆、连接板、牛腿等钢构件组成的一个整体的钢梁,在施工下穿框架桥时,利用它来连接铁路线路,同时不影响机车正常营运通行,并且安装、拆除方便等特点,特别适用于既有线铁路施工。 关键词:D型便梁;下穿铁路框架桥施工;应用 前言
D型便梁是一种整体钢梁,适用于既有线铁路桥涵施工,在工程施工中,新建道路穿越既有铁路一般采用上跨或者下穿的形式,与既有铁路交叉施工时大多数都采用下穿框架桥形式,因为下穿框架桥施工过程中,成本相对于上跨铁路费用低,工期短,在下穿框架桥施工过程中,从安全可靠角度和施工工期考虑,D型便梁便成了一种常用的线路加固方式,在铁路工程施工中被广泛应用。 1、工程概况
城厢LK3+889下穿既有线铁路框架桥桥长29.3m,采用15m+15m两孔钢筋混凝土独立并置框架桥下穿达成线2股道,整个线路受影响范围纵向长度大约为70m,线路至框架桥基础底垂直高度为11.3m。该框架桥与既有铁路交叉里程为GK0+150,与线路交角65°,在整个框架桥施工的过程中必须保持既有铁路两股线路正常运行,为了加强线路的稳定施工,采用D型便梁架空既有线路对框架桥进行施工。
2、采用D型便梁施工方案探讨
为了在保证铁路正常运营和施工建造过程安全的条件下,以及从施工工期及经济效益等方面分析,提出方便施工并且要求对既有线营运干扰小的线路加固施工方案,最优的方案将会满足施工工期并且减少施工的费用。通过对方案的对比、优化,考虑施工安全、经济效益等多方面因素,最后认为采用D型便梁进行线路稳定加固最为合理,具体方案如下,D型便梁采用D24m+D16m+D24m工字钢扣轨附跨进行安排施工,共所需4组D24m便梁,2组D16m便梁。通过对承载力的计算、铁路机车荷载计算、施工影响等要求考虑在内,位于线路两边的D型便梁支墩采用1.5×2.5m挖孔支撑桩,线路中间的便梁支墩采用2.5×2.5m挖孔支撑桩,框架桥部分支撑桩桩长15.8m,两端线路部分支撑桩桩长10m。 3、D型便梁施工
工艺流程为:施工支撑桩支墩→线路道床修整→横梁就位→请点纵梁就位→请点连接纵横梁→调整便梁(将便梁架设在支撑桩支墩上)→施工临时混凝土防护桩→土方开挖(开挖至框架桥底)→框架桥施工→回填路基→拆除便梁。 3.1施工支撑桩支墩
支撑桩施工,为既有线施工,测量放样桩位,便梁支点位于桩中心线上,支撑桩采用人工挖孔桩,为减小挖孔桩施工时对线路沉降影响及加快桩基施工,挖孔桩护壁采用一次性钢模板加固,此法较混凝土护壁施工,大大加快了成孔速度,同时减少了对线路的影响,桩基浇筑时预留安装防D型便梁横向移动的防震桩的预留孔,孔深50cm,挖孔桩成桩后,测量便梁底标高,破除桩顶30cm混凝土,放置型钢、钢板用于便梁支撑。 3.2横梁就位
要点施工前,将混凝土轨枕间道碴装袋,道碴挖至混凝土轨枕底,装好后放回原位;装混凝土枕外侧50cm外道碴,装好后分两层堆在外侧顶住内侧道碴。横梁用装载机或叉车运到现场,对准相应位置。要点施工时,移出轨枕间已装袋的道砟,并扒出横梁就位处的道碴,人工用尼龙绳及挂钩拉横梁就位。同时移动轨枕,用液压千斤顶顶起,松螺丝,移动混凝土轨枕。横梁基本就位后,准确定位端部横梁的位置。两侧端部横梁就位后,通过拉线确定中间横梁位置,安装横梁与轨间绝缘胶垫(根据轨道高度调整绝缘胶垫厚度),利用千斤顶顶住横梁,用捣固机将横梁底部捣实。在所有轨枕靠近轨道处填道砟,并用捣固机捣实,拧紧松动的螺丝。并用装满道碴的袋子顶住混凝土轨枕的外侧。横梁施工时,采用间隔替换轨枕法,有效的保证了线路的正常运营。 3.3纵梁就位
请点施工开始后,利用轨道车将纵梁运至现场指定位置,起吊纵梁,落位前应确保4个支墩高程准确、端部2根横梁位置准确。将端部两根横梁与纵梁连接,同时,安装防D型便梁横向移动的防震桩。 3.4连接纵横梁
通过千斤顶微调纵梁高程及位置,确保位置准确。逐根调整每根横梁的位置,并安装牛腿及连接板连接纵横梁。检测轨道高程是否符合要求,通过采用2mm
及5mm的橡胶垫板调整轨道高度,轨道高程符合要求后,安装扣件。安装斜杆、牛腿及所有联结系统、挡碴件等。 3.5施工临时混凝土防护桩
在D型便梁的防护下,施工临时混凝土防护桩,路基开挖深度及宽度范围较小,且开挖面边坡距离支点较远,不会影响线路稳定,能够确保铁路行车安全。采用人工挖孔桩施工铁路两侧桩基。开挖铁路下方路基至标高,破除桩头,同时施工下方高压旋喷桩,高压旋喷桩直径为80cm。 4、架、拆D型便梁注意事项
①施工进场材料必须经过检测,确保材料质量合格:对D型便梁进行无损探伤检验,确保D型便梁质量合格,纵横梁、斜杆、牛腿等钢构件进行预拼装检测,确保施工时顺利连接;②与铁路单位签订安全协议,签订使用轨道车装卸合同,施工时采用轨道车运送D型便梁;③依照《成都局集团公司营业线施工安全管理实施细则》、“十一不准”等相关规定,项目配备足数经过考试合格的施工人员,定时定点进行安全教育培训,每次班组施工前进行班组施工安全讲话,现场悬挂安全施工标识标牌;④请点施工阶段应急人员、应急物资配备机械充足,必须紧邻现场,需要时能及时投入使用;⑤桩基开挖依照设计要求施工,保证部位与几何尺寸正确,当日开挖成孔的孔洞必须当日完成钢护壁施工,严禁过夜,作业期间禁止任何机具、材料侵入铁路限界,桩身混凝土强度必须达到设计要求后再架梁,备料时要依照设计图配齐便梁所有的组合构件,并把D24、D16型便梁配套的消耗用品配备好,螺栓螺帽、垫圈垫片、塑橡胶垫板、绝缘尼龙垫片等,施工时有损坏马上进行更换,避免影响行车。 5、既有线路及D型便梁养护
施工时应建立完善的监控量测点,对既有铁路在挖孔桩部位各布置一个观测点,线路道床设置3个观测点,实时监测线路沉降,D型便梁安装完成后成立便梁线路监测盯控小组,日夜监测维护,设置温度监控系统,设备自动降温体统,两套系统智能连接,智能操作降温,并且配备监测人员,定期人工监测养护,确保D型便梁处于最佳状态;成立应急救援中心,当铁路线路沉降监测异常时,找
出问题后进行补强加固,再监测合格后方可继续施工,确保施工期间线路稳定确保行车安全;D型便梁使用期间进行巡查,对既有线路巡查保养,巡查时要监测观察线路、便梁动态情况,道床、路肩状况,每趟列车过后检验一次线路轨距、水平、高低与方向,检验梁上紧固件与绝缘垫片的连接部位等,施工区域的线路内要加装轨距拉杆,不少于6根在便梁区域内,便梁外侧的两端每端不少于4根。 结束语
在下穿框架桥施工的工期内,设有专业人员24小时对既有线路和对D型便梁进行监测巡察,监控检测设置了定点沉降观测点,监测数据在可控范围内,同时,在框架桥施工完成后及D型便梁施工完成后没有发生任何危害铁路行车安全的事故,利用D型便梁进行本项目线路加固效果十分好,确保了施工期间铁路的正常运行,同时也保证了下穿框架桥顺利施工完成,保证了施工工期。 参考文献:
[1]《成都局集团公司营业线施工安全管理实施细则》(CDG/SG101-2018)[Z].中国铁道出版社.2018.
[2]《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)[Z].中国铁道出版社.2003.
[3]中铁宝桥天元实业发展有限公司.D型施工便梁使用说明书[M].2015.01.
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