电气化铁路增建二线共墩桥梁架设技术研究.pdf

———文章编号：１００９４５３９（２０１８）０３００３８０５・桥梁工程・电气化铁路增建二线共墩桥梁架设技术研究王鹏（中铁十五局集团第六工程有限公司江苏南京２１００３１）摘要：结合太原西南环邻近既有太中银线共墩架梁安全风险高、封锁要点难、工期不受控制的特点，通过对吊车架梁和架桥架梁两个方案进行对比分析，最终采用现有ＤＪＫｌ６６架桥机技术改造方案；总结了在电气化铁路接触网不断电、不影响行车条件下快速架梁工艺，掌握了电气化铁路增建二线共墩架梁关键控制技术。对同类工程具有借鉴意义。关键词：增建二线共墩架设改造中图分类号：Ｕ４４５．４文献标识码：Ａ—ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９４５３９．２０１８．０３．ｏｌ１ＥｒｅｃｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｄｄｉｔｉｏｎａｌＳｅｃｏｎｄ－ｌｉｎｅＣｏｍｍｏｎＰｉｅｒＢｒｉｄｇｅｉｎＥｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄＲａｉｌｗａｙＷａｎｇＰｅｎｇ（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ”１５ＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐＳｉｘｔｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１００３１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｍｍｏｎｐｉｅｒｅｒｅｃｔｉｎｇｂｅａｍ，ｗｈｉｃｈｉｓａｄｊａｃｅｎｔｔｏｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇＴａｉｚｈｏｎｇｙｉｎＲａｉｌｗａｙｏｆＴａｉｙｕａｎｓｏｕｔｈｗｅｓｔｒｉｎｇ－ｌｉｎｅ，ｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉ．ｇｈｓａｆｅｔｙｒｉｓｋ，ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｎｂｌｏｃｋａｄｅ，ｕｎｃｏｎｔｒｏＨｅｄｄｕｒａｔｉｏｎ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇａｎｄｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｔｗｏｓｃｈｅｍｅｓｏｎｅｒｅｃｔｉｎｇｇｉｒｄｅｒｕｓｉｎｇｃｒａｎｅａｎｄｂｒｉｄｇｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅＤＪＫｌ６６ｂｒｉｄｇｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｐｒｏｇｒａｍｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｗｉｔｈｅｘｉｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｒａｐｉｄｌｙｅｒｅｃｔｉｎｇｂｅａｍｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｓｕｍｍｅｄｕｐｗｉｔｈｏｕｔｂｒｅａｋｉｎｇｐｏｗｅｒｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｒａｉｌｗａｙｃｏｎｔａｃｔｎｅｔｗｏｒｋａｎｄ—ｎｏｎａｆｆｅｃｔｉｎｇｒａｉｌｗａｙｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｋｅｙｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｍａｓｔｅｒｅｄ，ａｉｍｉｎｇａｔａｄｄｉｔｉｏｎａｌ—ｓｅｃｏｎｄｌｉｎｅｃｏｍｍｏｎｐｉｅｒｂｒｉｄｇｅｉｎｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｒａｉｌｗａｙ．Ｉｔｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄａｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｓｅｃｏｎｄ・ｌｉｎｅ；ｃｏｍｍｏｎｐｉｅｒ；ｅｒｅｃｔｉｏｎ；ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ１工程概况太原西南环邻近太中银既有线架梁项目为太中银遗留工程，位于山西省太原市，待架梁的太长特大桥为四线并置桥。其中，西南环线分列两边，太中银线在中间，西南环左线与太中银上行线为共墩桥，西…南环右线与太中银下行线为共墩桥，两座桥均为并列单线Ｔ梁，见图１。在２０１１年太中银铁路通车前，西南环右线、太中银上下行线Ｔ梁均已架设完成，余西南环左线未架梁。其中，１～１１０号墩与太中银上行线采用软横跨，接触网立柱在西南环左线一侧桥墩上，太中银一侧接触网设备已安装通电使用，为接触——收稿日期：２０１８０ｌ０２基金项目：中铁十五局集团有限公司科技研发计划项目（２０１１８６）作者简介：王鹏（１９８４一），男，工程师，主要从事铁路桥涵工程技术研究和科技管理工作。网下方架梁工况；１１ｌ～１７８孔接触网立柱安装在太中银上行线侧桥墩上，西南环一侧接触网立柱尚未安装，为临近接触网架梁工况，共计１５５孔架梁任务。－Ｉ１１］１１篮幽呸璺．／ｌ进Ｒ草二心‘整熊当ｉ＆星１２３１５土＝太中银太中派待榘粱的线轨面西南＿环左线｜｜』！＝＝§Ⅷｎ，丽酉匹－可可飞腻纩洲㈩１１ＩｌＩ岫Ｉ图１增建西南环线与既有太中银线位置示意３８铁道建篱技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１８（０３Ｊ万方数据・桥梁工程・２临近既有线共墩架梁难点２．１既有线行车速度快太中银铁路２０１１年１月正式运营，客车最快行车速度为１６０ｋｍ／ｈ，线间距仅为５．３～５．４７ｍ。为保证太中银铁路运量，太原铁路局要求西南环左线施工时邻线不得限速，并且每周维修天窗数量有限，这对运架梁方案旧１选择及人员、设备都提出了非常高的要求。２．２既有线接触网风险大既有线接触网设备已通电使用，根据实测，接触网带电体距离待架梁线路中心宽度最近处仅有３．４５ｍ，距设计轨面高度为６．６５ｍ，已立好的接触网软横跨横腕臂距离设计轨面高度为９ｍ，吊柱距待架梁线路中心为２．２５ｍ，见图２。因此对架桥机作业的宽度及高度都有限制，另外在邻线不停电作业情况下架梁，必须要符合相关安全操作规程。图２架桥机与供电设备空间位置示意３架梁方案比选因影响中鼎物流园站开通，太长特大桥１～２６孑Ｌ已于２０１６年４月采用吊车架梁完成，吊车架梁不仅涉及大量既有线电气化设备迁改，且在天窗点内∞架梁，安全风险不可控ｊ，外部干扰较大。综合对比架桥机和吊车架梁方案分析如下：３．１吊车架梁方案（１）大临工程，需要沿桥梁北侧修筑运梁通道，需征地６ｋｍ，征地面积大、地表构筑物和附着物较多，且跨越公路和沟渠多，需修筑便桥和改路改渠，投资成本较大。（２）运梁作业，采用汽车夜间运输，受太长高速公路影响，前１２０孔平均运距２２ｋｍ，后３５孑Ｌ４５ｋｍ，便道运梁阻工频繁，直接影响天窗点架梁，协调费用高，工期不可控。（３）架梁作业，需提前拆改既有供电、通信、工务设备，天窗点内采用２台４００ｔ吊车抬梁架设，投资成本高，且每孔梁架设均需要天窗点，对既有线干扰大，影响运营。３．２架桥架梁方案（１）大临工程，在北格站附近修筑提梁龙门吊场地，临时征地面积小，利用龙门吊提梁上北格站Ⅷ西南环线道，轨上运梁，费用低，工期可控。（２）运梁作业，采用分段接力运梁模式，从梁场到龙门吊场地采用汽车夜间运梁，运距４０ｋｍ，龙门吊提梁上道后２号车走轨上运梁，运距２ｋｍ，线上运梁受干扰小，能连续架梁，工期可控。∽（３）架梁作业，架桥机需要进行瘦身改造Ｊ，加装绝缘防护，确保架桥机架梁稳定、安全，既有线供电设备拆改量小，接触网可不断电作业，不影响行车。架梁铺轨可同步进行，投资少，工期可控。３．３选取的方案通过以上２个方案对比分析，综合建设单位及既有线运维方的意见，最终选定建设临时铺架基地提梁上桥、改造既有ＤＪＫｌ６６型架桥机，在邻线正常行车情况下进行架梁的方案。根据《接触网检修规程》，大型设备作业时距接触网带电体距离必须达到１．６ｍ，因此该架梁工况必须按邻近既有线Ｂ类施工方案实施。４设备选型及改造目前国内使用的铁路Ｔ梁架桥机主要有步履式【５娟１（ＤＪｌ６８、ＤＪｌ８０等），及轮轨式（ＤＪＫｌ６５、ＤＪＫｌ６６）两种，步履式架桥机由于外形尺寸较大，作业时落梁必须整机移动，不适合此种工况使用。而既有ＤＪＫｌ６６架桥机整体外形尺寸满足通过接触网软横跨的要求。但因吊梁天车的卷筒分列在大臂两边，工作时必须先向反向移动，方能捆梁、出梁，而经过实测吊梁天车在此时已与接触网吊柱产生干涉，无法架梁。（１）架桥机技术改造，经研究决定将ＤＪＫｌ６６架桥机原吊梁天车改造＂ｑｊ，改造的目的是在现有的高度、宽度基础上能够实现架梁功能，同时尽量压缩架桥机的外形尺寸，使设备远离邻线接触网带电体。在铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１８（０３Ｊ３９万方数据・桥粱工程・５既有线共墩架梁施工顶起梁片前端，落实到主机的１号拖梁小车上，５・１驻站联络员驻站登记２号拖梁小车Ｅ。卷扬机拖梁片前进，到位后再顶起梁片后端落实到选派普通话清晰流利人员接受路局邻近既有（１）梁片由机动平车往主机拖拉之前，要支好线施工培训，取得驻站联络员资格后持证上岗。在主机后端螺旋千斤顶，顶头离轨面２０。２５ｍｍ，防止施工开始前ｌＯｍｉｎ，驻站联络员在车站行车室登记主机后端受压产生过大的下沉量。完毕后，及时向现场施工负责人报告。（２）拖梁小车上放硬质木板垫，梁片装上拖梁５・２施工便线运梁小车后及时设支撑支护稳固。（１）Ｔ梁从基地装车前先将道砟铺至梁面，道砟（３）吊梁小车运行时设专人盯控，防止卷筒钢丝厚１５ｃｍ，宽２００ｃｍ。采用２号车运梁。装梁时腹绳掉槽、缠绕，吊梁小车运行及吊梁前摘除与１号柱板中心与运梁车中心对齐，梁体支撑加固稳定。发的连接钢丝绳轴，伸缩机臂时吊梁小车连接１号柱钢车前经安质人员检查后，对每片梁加固留存影像，丝绳，吊梁小车卸载后打堰，伸缩机臂后安装定位销。经监理签字确认后方可运梁。运梁中，注意检查支５．４。３吊梁天车吊梁前移、落梁撑是否牢固，发现异常立即停车，并进行补救措施，架桥机吊梁运行到位后开始下落，将梁片落到牢固后前行。在临时停车时，做好防溜措施。靠近墩台（第二片梁落梁时在前片的上面），先落邻（２）由专人负责施工便线的线路维护，架梁完成近既有线一侧Ｔ梁。后轨排铺设必须保证轨道平顺，内外股高差不大于（１）主机吊梁片运行时放下前端液压支腿并用枕０．５ｃｍ，轨道中心线与设计线路中心线偏差在０～５ｃｍ木垫实，在运行过程中设专人观察液压支腿压实情况。（不允许向既有线侧偏移），每天检查并留存维护记录。（２）吊梁走行或落梁时，保持整机水平稳定，注４０铁道建笥技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１８（０３Ｊ万方数据・桥梁工程・意卷扬机的升降量，确保第二片梁下落不撞伤或碰动第一片梁。５．４．４吊梁小车横移梁片、落梁吊梁小车内设有横移小车，在直线线路上可以一次落梁就位。—（１）第一片梁距支座０．２０．３ｍ时暂停进行对位落梁，第二片距第一片梁顶面０．２～０．３ｍ时横移对位落梁，保证低位落梁要求。（２）吊梁小车吊梁横移前，前端液压支腿横梁必须支撑在钢轨上。确保横梁下方垫实，保证横梁支撑距离在２．５ｍ。５．４．５焊接横隔板、铺桥面轨整孔桥梁就位后，再进行焊接横隔板、安装梁端横向铁盖板、平整道砟及铺轨作业。（１）Ｔ梁就位后先焊接横隔板，将Ｔ梁联成整体，Ｔ梁前后两端张拉孔内穿人横向张拉的钢绞线，共穿４个眼，并且用锚具锁死。（２）横隔板焊好后应先盖好纵横向防水盖板，平整桥面道砟，开始铺设轨排。（３）铺轨便线必须保证轨道平顺，内外股高差不大于０．５Ｃｍ，轨道中心线与设计线路中心线偏差—在０５Ｃｍ，并且不允许向既有线侧偏移。各部配件齐全有效，避免丢失。５．４．６支座螺栓灌浆锚固灌浆前，确保预留螺栓孔清洁无杂物，支撑垫石用水浸湿后安装模板，经验收合格后采用重力式灌浆作业，确保灌浆饱满无空隙空洞现象。５．５湿接缝、横向张拉后续工序为：湿接缝及挡碴墙钢筋绑扎（安装波纹管）＿立模＿＋湿接缝及挡碴墙混凝土灌筑与养护＿＋拆模＿预应力张拉、压浆施工＿÷封锚。５．６施工完毕销记’每天施工完毕后架桥机做好防溜，确保０＃柱支垫平稳，并且安排值班人员看守。施工人员离开施工现场，由施工负责人确认，确认后联系驻站联络员销记。６既有线共墩架梁安全措施６．１行车安全保障措施（１）加强与设备管理单位联系沟通［１１｜，提前签订施工配合单及安全协议。严格按照规定设置防护，配齐防护人员及设施。（２）加强施工机械、料具、人员管理防止侵限。（３）参与施工的技术员、安全员、防护员及驻站联络员必须经过既有线施工安全培训，持证后上岗。项目部对其他人员进行安全培训合格后上岗作业。现场作业劳务工必须由具有带班资格的项目部职工带班作业，劳务工不得单独作业。（４）严格执行《太原铁路局铁路既有线施工安全管理实施细则》，管理人员和技术人员要熟悉施工方案，确保安全、质量控制要点及控制措施。每次作业前要严格执行班前安全讲话制度，明确安全控制措施，确保安规操作。（５）架梁时必须有专职安全人员现场盯控，在中鼎物流园站设驻站联络员一人，太中上行线来车方向距施工地点１４００ｍ处设置远端防护员一人；在太中下行Ｖ型天窗时段施工时，中鼎物流园站距施工地点１４００ｍ处方向再设远端防护一人，施工地点设现场防护员２人，配齐防护用品，通讯设备。—驻站联络员与现场防护员必须每３５而ｎ联系一次，确保联系畅通。邻线来车时驻站联络员要立即通知施工负责人及防护员指挥工人停止作业。（６）施工中由施工单位和设备管理单位监督人员共同监督线路情况，施工完毕双方检查确认。（７）架桥机铺轨完成过孔前再次会同供电配合人员测量接触网吊柱与架桥机外轮廓尺寸关系，确认架桥机可通过后再进行过孔作业，防止过孔时架桥机碰撞吊柱造成既有设备损坏。６．２人身安全措施（１）开工前，要做好参建职工、民工安全培训教育，未经安全培训不得上岗，各工种要熟知相应安全操作规程，熟悉作业标准。（２）作业人员必须按规定戴安全帽或防护帽¨２Ｉ，佩戴胸牌或臂章，严禁穿迷彩服和红色衣服上线作业，禁止施工作业人员翻越护栏进人既有线。（３）作业人员要保证充分体力和精力，作业前１０ｈ不饮酒，如有发现禁止参与施工。（４）施工中，按防护等级要求配齐防护人员，防护人员要坚守岗位，按既有线施工规程嘹望、通报行车情况，准确及时通知作业人员停工避车。（５）现场防护设施、安全警示标志必须专业看护，未经设备管理单位批准不得拆动。（６）架桥机对位、落梁、桥面系安装等要系安全绳，架梁完成后立即安装人行道栏杆及步板作为ｌ临边防护，无法立即安装的，在梁边设置警戒绳作为铁道建筑技术ＲＡＩＬＷＡＹＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１８（０３）４１万方数据・桥梁工程・防护，防止人员坠落。（７）为确保人身安全，除牵引供电专业人员按规程作业外，任何人及所带物品、工具与牵引供电设备、高压带电部分保持大于２ｍ的安全距离，与回流线、架空地线、保护线保持大于１ｍ的安全距离。（８）发现牵引供电设备断线或部件损坏，或挂有搭接其他异物的应立即通知最近车站，在专业检修人员未到场处理前，任何入必须保持距已断线索或异物处所１０ｍ以外。７效益分析通过优化邻近既有线架梁方案，能够在既有线不停电封锁情况下快速架梁，不仅提高了架梁工效，节约工期约５个月，同时降低了安全风险，节省了工程投资约６０００万元，更重要的是避免了施工对既有线运输组织的影响，很大程度上解决了施工与运输的矛盾。运用改造后的ＤＪＫｌ６６架桥机完成１２０孔架梁任务，现场安全可控，质量达标，进度正常，在架梁节点工期内完工，受到建设单位、监理单位一致好评，取得较好的社会经济效益。８结束语邻近既有线架梁安全风险高、施工难度大。本文依托太原西南环邻近太中银线架梁工程，成功解决了接触网下邻近既有线共墩桥架梁难题，在符合国家相关安全规定的前提下，既保证了行车运输安全，又保（上接第３４页）一步完善发挥了积极贡献，在实用性及效益方面效果显著，推广应用价值高。参考文献［１］朱科．浅谈高速铁路混凝土桥梁聚氨酯弹性体伸缩缝—施工技术［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１７（６）：８８９１，［２］中国铁路总公司．高速铁路混凝土桥面薄涂型聚氨酯防水层技术条件：Ｑ／ＣＲ—５６８２０１７［Ｓ］．北京：中国铁—道出版社，２０１７：２７．［３］李狄祥，许明娟．桥面防水层施工质量控制技术研究—［Ｊ］．山西建筑，２００９（６）：３２９３３０．［４］李明领．重载铁路隧道内无砟轨道结构选型设计与施—工关键技术［Ｊ］．铁道建筑，２０１４（７）：１２４１２８．［５］郭志超．城市地铁结构混凝土质量缺陷治理探析［Ｊ］．４２铁道建筑技术证了施工进度及人身安全，为今后类似的邻近既有线架梁施工积累了宝贵经验，对同类工程有借鉴作用。［２］［３］［４］［５］［６］［７］［８］［９］［１０］［１２］参考文献Ⅱ向淑智．增建线新旧Ｔ梁共墩架梁施工技术［Ｊ］．价—值工程，２０１６，３５（３１）：９７９９．律百军．ＴＪｌ６５铁路架桥机长途转运技术研究［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１５（９）：１０６．孟超．架梁施工安全分析及监管建议［Ｊ］．现代城市—轨道交通，２０１６（６）：９６９９．任继红，万恒国．ＴＪｌ６５型架桥机吊梁行车结构分析—［Ｊ］．交通科技，２０１３（２）：１２０１２１，１６４．陈援．铁路ＤＪｌ８０型架桥机架设小曲线半径２４ＩＴＩ单线孔声屏障Ｔ梁技术研究［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１６（５）：３４．卢庆练．ＴＪｌ８０步履式架桥架设铁路Ｔ梁施工技术—［Ｊ］．施工技术，２０１６，４５（Ｓ２）：２８２２８６．陈永刚．ＯＪｌ８０架桥机铁路铺架改造施工技术研究—［Ｊ］．科技创新与应用，２０１６（２１）：１５．王艳丽．ＴＪｌ６５Ｂ架桥机臂改造设计［Ｊ］．建筑机械，—２０１６（１）：５５５７．许嵩．ＴＪｌ６５型铁路架桥机单线２１０３型Ｔ梁首末孔施工技术［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１５（３）：７５．蔡三友．架桥机使用状态安全评估的研究与实施［Ｊ］．—设备管理与维修，２０１４（１１）：９１１．王宜柱．电气化铁路增建二线机械铺轨架梁施工技术—研究［Ｊ］．现代制造技术与装备，２０１６（１）：１３５１３６．曹建鹏．浅谈既有线增二线架梁施工的施工控制［Ｊ］．—山西建筑，２０１１，３７（１５）：１７３１７４．—工程技术研究，２０１６（７）：２０２１．［６］律百军．谈铁路混凝土梁桥面防水［Ｊ］，铁道建筑技—术，２０１２（５）：４５４８．［７］中铁二十一局集团济青项目部．薄涂型聚氨酯防水施—工作业指导书：ＺＴ２１Ｊ２５２０１７［ｚ］．潍坊：中铁二十一—局集团济青项目部，２０１７：７１２．［８］倪冰．高速铁路桥梁防水材料性能对比分析［Ｊ］．建筑—技术，２０１５（７）：６４８６５０．［９］刘黎萍，彭一川，邵静．混凝土桥面铺装黏结防水层材—料关键性能研究［Ｊ］．建筑材料学报，２０１０（１）：４８５１．［１０］吴晓红，常淑清．新建铁路桥梁聚脲防水施工技术—［Ｊ］．铁道建筑，２０１１（４）：４４４６．［１１］司卫平，何方．浅议地基加固改造施工工法［Ｊ］．河南—建材，２０１ｌ（１）：１０２１１６．［１２］史智强，胡健．高墩柱爬锥托架法施工技术［Ｊ］．铁道—建筑技术，２０１６（５）：１９２１，３３．只ＡｆＬＷＡｙⅣＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ丁￡．ｃＨＯＬＯＧｙ２０１８ｆｃｌ３Ｊ万方数据