浅谈桥涵顶进施工中线路的加固方法应高博王兆平

应高博王兆平

摘要：随着铁路跨越式建设和地方经济的不断发展，下穿铁路的桥涵顶进工程愈来愈多。而在不中断行车的条件下，为确保铁路的安全运营，且又不影响下穿桥涵工程的正常施工，这就需要对既有线轨道进行加固。本文分析了桥涵顶进施工中线路的加固方法。

关键词：铁路桥涵；顶进施工；线路；加固

1施工工艺概述

在铁路线下顶进的桥涵施工时，对既有铁路线需要进行加固。简便的线路加固的方法多为采用大型工字钢做纵、横向抬梁。纵向抬梁两端支撑于坚固的路基上，横向抬梁的一端支撑于桥涵上、另一端支撑于路基上，随着桥体逐步前进，列车荷载通过纵横梁逐渐转移到桥体上。近几年线路加固也广泛采用定型低高度钢板梁。低高度钢板梁稳定性好、刚度大、拆装方便、适用于较高的列车通过速度，钢板梁下可以腾空作业，有利于桥涵施工加快速度。

2铁路桥涵顶进施工线路加固方案

通常情况下，在进行铁路桥涵顶进施工的过程中，若项目负责人选定了具体的加固方案，在方案落实之前，为保证加固方案执行过程中铁路线路运行的安全性和稳定性，我们首先应该在所选方案的基础上进行必要的加强处理。而这种加固处理则是我们所谓的铁路桥涵顶进施工加固方案。但需要注意的是，在进行线路加固方案选定及实施之前，施工人员需要先完成支撑桩、防护桩以及顶进抗移桩的施工，而这些准备施工处理都应以人工挖孔处理为主。

3以吊轨法为基础的线路加固方案分析

吊轨法常用于各种小跨度桥梁的桥涵接长工程，这种方式在施工方面相对简便，加固操作也比较容易。一般情况下，吊轨的束梁要选用P43以上的钢轨，而组合形式则需要结合加固线路的具体荷载与跨度等因素进行选择。若需要加固的桥涵处于岔区，吊轨需要设计成特殊的轨束渐变的形式，长度上需保证每一端都悬出框架约6.25m。需要注意的是，如果吊轨选用的轨型与主轨一致，很容易造成侵入界限问题的发生，此时需要在主轨的下方添加垫板，吊轨的端部也要设置梭头，以避免机车车辆的底部零件与吊轨挂上。

基于吊轨法的应用，可选的线路加固方案主要有两种，即单层轨束梁和双层轨束梁。

3.1单层轨束梁

采用单层轨束梁的时候，每一根束梁都由2―9根吊轨组成，当钢轨的数量超过4跟的时候，我们需要将轨缝进行交错布置，且将钢轨拧紧合在一起，以便于保证上下轨的轨底可以处于同一个水平面。这种方案下，连接方式主要有两种，一种是利用结合螺栓，将其穿过钢轨腰部进行连接，用木块将钢轨之间的空隙填紧，而为了避免轨束梁出现横向的移动，需要在两组轨束之间增设木顶撑，并顺着线路的方向以1.5m为间隔设置横向的连接木；另一种方式则是利用结合螺栓和角钢把钢轨夹紧，依此替代第一种方式中的用到的结合螺栓，免去在钢轨腰部打孔的施工处理。

3.2双层轨束梁

利用双层轨束梁进行线路加固的这种方案，必须利用结合螺栓和角钢把钢轨夹紧，尽可能提高横向连接木与垂直角钢截面的尺寸，以便于满足整个施工过程对于荷载的基本要求。当然，这种方案中，我们可以通过在上层和下层之间增设10mm钢板焊接，进而采用螺栓连接进行施工。

4以吊轨横梁法为基础的线路加固方案分析

吊轨横梁法就是在吊轨的梁下增设钢制的横梁，而为了扩大桥下可利用空间，我们可以将这一横梁置于枕木的底部，或者直接放在枕木之间。桥身顶进施工中，横梁前进端应置于路基的顶部，横梁的后部则直接搭在框架的顶部即可；框架顶进施工中，横梁需在遵从保证两支点有效受力的原则下进行阶段性的迁移，当有列车通过的时候，顶进施工应停止。而具体分析可知，顶进施工中横梁滑动的方案主要有三：

我们在进行横梁安放的时候，先在下面进行槽钢穿入的操作，在保证槽口向上的条件下将槽内涂满黄油，而后将横梁拖入槽钢内部，使槽钢在框架的顶部直接滑行，同时，我们需要利用U形的螺栓和扣板在槽钢的顶部把横梁和吊轨梁连为一体，并在横梁和主轨之间以及吊轨梁之间添加胶垫，避免因联电而影响到信号的显示。

我们可以在横抬梁和框架桥的顶部添加钢制的滚轴，依此来降低线路荷载的摩擦系数，提高线路在横向上的自我调整能力；

我们可以在横梁的下部安放相对独立的轨道小车，有效避免框架顶部的排水坡对横梁滑动的影响，进而实现对线路的有效加固。

5工便梁加固

工便梁为分节式纵梁，利用简支钢结构原理，把工字钢作为单孔便梁联接起来。便梁可由多个支点支撑，其接头联接板采用等强度联结，由上下两组夹板和一组腹板组成，单片便梁最小长度为12m。由于其强度、刚度、稳定性、安全性都比较好，因而被广泛应用于大跨度的桥涵顶进。但由于工便梁刚度较D型便梁弱，因此在施工时往往采用工便梁加横抬梁组合的加固形式。

5.1支撑桩施工

工便梁支撑桩一般为挖孔桩。

5.2便梁安装

便梁架设一般采用汽车吊吊装到路肩外枕木支点上，然后横移到路肩上，线间便梁利用线路封锁点跨线横移，在每片便梁两端位置必须先穿入2片以上钢枕，以便于便梁就位时随即与之连接，保证其稳定性；吊便梁时，与接触网必须有足够的安全距离（大于2m）。

5.3钢枕安装

在两工便梁纵梁之间，采用H20钢枕连接，钢枕在既有砼枕的间隙内设置，每个间隙内穿一根钢枕，穿钢枕时要按工务“隔六穿一”的原则，开挖一空穿一根，穿一根加固一根，与钢轨接触面垫好绝缘板，如此反复逐次施工，严格控制水平和方向，确保行车安全，钢枕两端与纵梁联结，联结方法采用高强螺栓与纵梁联结拧紧。

5.4横抬梁安装

横抬梁可用工字钢或H型钢组合而成，每组2～3根组成。横梁一端架设在挖孔桩上，一端搁置于框架顶端，具体位置应视场情况而定，但需满足力学检算的要求。顶进施工时，为减小横抬梁与箱顶之间的摩擦力，在箱顶与横抬梁接触面上放置钢板，其上放置圆钢或滑车做滚轴，以利顶进。为避免横纵梁纵横移动，在工作坑后对应横抬梁位置的原地面上设两个地锚，并用钢丝绳及倒链将横抬梁与地锚连接；并在边跨的外侧支点上各插入一组H型钢，作为辅助横抬梁。

5.5线路控制

工便梁加固线路时，线路的轨距及横向稳定性均靠混凝土枕及钢枕上的所有扣件来完成。加固后，纵横梁及线路成为一体，这样确保了线路不变形。

用工便梁法加固线路，因在加固过程中增加的大量的钢铁构件，使原有的轨道电路绝缘条件降低，因此在施工中应特别注意：钢轨与工字钢梁、钢轨与工便梁之间应使用绝缘安全可靠的扣件连接；安装吊轨梁的U型螺栓时，要防止U型螺栓相互搭接接触钢轨或钢轨联结件，造成轨道联电；在安装工便梁的横梁时，横梁与钢轨间联结扣件的绝缘配件按工字梁使用说明书上的要求安装配制齐全，避免在绝缘部件还没起作用时造成短路状态；在抽轨枕换工便梁的横梁时,必须在钢轨下垫大块绝缘橡胶垫板，防止横梁将两根钢轨的电路短路影响信号和行车。联接吊轨卡螺栓，扣轨梁联接螺栓都不高于基本轨面。

6结论

总之，对于铁路桥涵的顶进施工是一项施工难度较大且风险系数较高的工程，而要有效地对各种风险加以控制，就必须提升线路加固方案的可靠性和科学性。因此，我们必须对不同环境下铁路桥涵顶进施工线路加固的方案进行综合性研究，以便于在不同的施工环境和加固工程中选用适当的加固方案。

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