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２００８年第２期 （总第１６８期） 黑龙江交通科技 ＨＥＩＬＤＮＧＪｌＡＮＧ ＪｌＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪｌ Ｎｏ。２。２００８ （Ｓｕｍ Ｎｏ．１６８） 大孑Ｌ径框构桥在铁路咽喉区顶进的方案设计及施工要点 张鲁宁 （铁道第五勘察设计院东北分院） 摘要：详细叙述了在铁路咽喉区大跨度桥的顶进施工方案，着重强调了线路加固技术，制定了切实可行的 安全保证措施，对线路加固进行了验算。 关键词：铁路框构桥；咽喉区；顶进 中圈分类号：Ｕ４５２．２ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８－３３８３（２ｏｏ８）０＂２—００８３一ｏ２ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｊａｃｋｉｎｇ Ｗｏｒｋ ｏｆ Ｌａｒｇｅ Ｓｐａｎ Ｆｒａｍｅ Ｂｒｉｄｇｅ ｉｎ Ｒａｉｌｗａｙ Ｙａｒｄ Ｔｈｒｏａｔ Ｚｏｎｅ ＺＨＡＮＧ Ｌｕ～ｎｉｎｇ （Ｔｈｅ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｉｆｔｈ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｇｉ￣－ｅｎ ｉｎ ｄｅｔａｉｌｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｔｅｘｔ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｊａｃｋｌｎｇ ｗｏｒｋ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｌａｒｇｅ ８ｐａｎ ｆｒａｍｅ ｂ￣ｄｇｅ ｉｎ ｒａｉｌｗａｙ ｙａｒｄ ｔｈｒｏａｔ ｚｏｎｅ，ｉｔ ｅｍｐｈａｓｉｚｅｓ ｔｅ ｃｏｎｓｏｌｈｉｄａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆｔｈｅ ｒａｉｌｗａｙ ｌｉｎｅ，ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｇｕｅｘａｎｔｅｅ ｌｌｌｅａＳ￣－ｅｓ ｆｏｒ ｓａｆａｙ ａｓｓｕｒａｎｃｅ ｉｓ ｗｏｒｋｅｄ ｏｕｔ，ｔｈｅ ｉｍｐｅｃｆｉｏｎ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｍａｄｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒａｉｌｗａｙ ｌｉｎｅ ｃｏｍｏｌｌｄａｇｏｎ ｗｏｒｋｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅ ｓｐａｎ ｆｒａｍｅ ｂｒｉｄｇｅ；ｒａｉｌｗａｙ ｙａｒｄ ｔｒｏａｔ；ｈｊａｃｋｉｎｇ １工程概况 保安全，加设临时梭头，吊轨与其下面的枕木用￣ｐ２２Ｕ型螺 栓和角钢扣板联结在一起以增加线路整体刚度。 （２）横抬梁。线路防护架空的关键是横拾梁的设计。 横梁采用Ｉ４５。工字钢，纵梁采用Ｉ４５。工字钢。横梁跨度 ９ ｌ ｍ，一端支在框架顶，一端支在枕木垛上，铺设间距采用 １。５ ｍ，用ｑ￣２２Ｕ型螺栓和角钢扣板与吊轨联结牢固。横梁布 置间距与火车轴距一致，可近似认为每副轴重作用在一根横 粱上，横梁按一端支在框架顶板，另一端支在枕木垛上的简 支梁验算强度和扰度。 ’ 为体现“以人为本，和谐铁路”的宗旨，铁路的许多平交 道口改为立交通过。“平改立”的条件各不相同，以工程实 例简述一下铁路站场咽喉区大跨度框构桥顶进施工方案。 黑龙江大庆市某车站咽喉区有股道两股，道岔两组，下穿主 体结构为２～１６ Ｉｌｌ钢筋混凝土框构桥，与线路正交，桥址处 地势平坦。地层结构自上到下为砂粘土ｆｒｏ＝１３０ ｋＰａ，粘土 ｒｆｏ：：１５０ ｋＰａ，粘土￣ｒｏ＝１８０ ｋＰａｏ ２技术难点 ２．１架度大 横梁的验算 待顶框构为２—１６ ｍ连续框架，中墙厚度为１ Ｉｎ，顶进 架空净跨度达３５ ｍ。在不中断铁路正常运营的情况下，采 用常规的便梁施工方案满足不了架空要求。如何保证车站 正常的运营又能顺利实施顶进是此工程的关键。 ２．２道岔区的架空 Ｂ ｅ 框构顶有两组１８号可动道岔。如何在道岔区进行架空 顶进还没有成熟经验。由于道岔存在，常规便梁无法安放。 ３设计与施工 ３ １线路加固设计 圈１横抬粱受力图式 横梁的受力如图１所示，整个横抬梁有３个支点，当两 车相会时，为连续梁受力，一列车经过时为筒支梁受力，显然 按一列车经过时简支梁方式考虑更安全，因框构侧ＡＢ段跨 度大，故按ＡＢ段简支梁计算为最不利形式。 由于本工程架空净跨度达３５ ｍ，框构顶无覆土 经多方 案比选，最后决定采用纵横梁法加固线路。 （ｉ）吊轨梁。铺设吊轨前，应现抽掉与顶进方向不一致 的枕木，换成与顶进方向一致的枕木，并固定好钢轨和道岔。 工字钢惯性矩 ＝３５ ３００ ｃｌｌｌ４，截面抵抗矩Ｗ＝ ｌ ５７０ ｃｒｎ３。钢材弹性模量Ｅ＝２．１×ｌＯ＇ＭＰａ，抗弯允许应力［ ］ 按３～３—３—３形式设吊轨，相对桥位对称布置，钢轨接头错 开ｌ ｉｉ１以上，且吊轨面不得高于基本轨面２５ ｌｌｌｍ。吊轨长度 ＝１７９ ＭＰａ，允许最大拶渡Ｌ≤ ／３００。 横梁应力验算 ＡＢ段弯矩图如图２。 应伸出框构边墙外尺寸为框构高度×土体稳定坡度。为确 收稿髓期：２００８—０１—１６ 作者简介：张鲁宁（１９７８一），男，助理工程师，西南交通大学土木工程专业，工学学士 ・８３・ 维普资讯 http://www.cqvip.com
总第１６８期 黑龙江交通科技 （５）加固中应注意的问题 第２期 ①线路加固时应注意各种构件不要侵限。 ②穿入横梁时，横梁顶面与基本轨底应加设橡胶垫，保 证不搭接钢轨轨道电路，以免影响列车运行。 ③框构顶进时容易带动线路，引起线路方向变化，通过 图２ ＡＢ段变矩图（单位：ｋＮ－ｍ） 在框构顶板上设置槽钢滑道，槽钢滑道上铺设不锈钢板及四 最大弯曲应力 ＝ 一／Ｗ＝１９７．８５×１０。／（１ ５７０×１０ ） ＝氟板滑板，并在不锈钢钢板上涂抹黄油，以减少摩擦阻力，防 止框构顶进时带动横梁而引起线路方向变化。 ④支撑横抬梁的枕木垛与地面的最小接触面积应根据 地面抗压强度进行验算，顶进过程中要特别注意枕木垛失稳 问题。 ３．２框构顶进 １２６．１ ＭＰａ＜［ ］＝１７０ ＭＰａ 横梁挠度验算 挠度计算采用虚梁法（将某简支梁在荷载作用下的』Ｉｆ／ 日图视为一虚拟梁的荷载图，则实梁上任意点的挠度，Ｉ等 于虚梁上相对应点的弯矩）。 ＡＢ段虚梁如图３，挠度如图４。 （１）顶镐、顶铁的布置 顶进时，顶镐必须行程一致，保持同一种顶力，顶镐及其 施顶方向必须与桥轴线一致，为使顶镐作用力均匀传至后 背，在后背和顶镐、框构尾、顶铁之间各设有旧钢轨焊接成的 ＾ 分配梁。为保证顶铁的稳定，沿顶铁纵向每５ ｍ左右设一道 横顶梁，以增加顶铁的整体工作性能。 （２）顶进中的方向控制 图３虚梁荷载图（单位：ｋＮ） 框构入土后的顶进方向应与桥轴线方向一致，严格控制 挖土，两侧均匀挖土，左右侧钢刃角要保持吃土１ ｃｍ，不允 许超挖。发生偏歪时，主要采用以下几种措施纠正。 ＼ ｌ １６４．７５ ｋＮ・＝／Ｅｌ ①采用偏顶纠正，要逐渐纠正，不要操之过急，以免矫枉 过正。 ②利用挖土纠偏，多挖土的一侧阻力小，框构顶进的多， 利用土的阻力纠偏。 图４挠度图（单位：ｒａｍ） ③利用后背顶铁调整纠偏。加换后背顶铁时，可根据 偏差得大小和方向，将一侧顶铁楔紧，另一侧顶铁楔松或留 挠度 ＝４７０．１×ｌｏ￣／Ｅｉ＝４７０．１×１０３／（２．１×３５ ３００）＝ ６．３ ｎｍｌ＜５ ００１／３００＝１６．７ ｌａｌｎ。 以上检算未计入恒载（恒载包括横梁自重及其上钢轨、 轨枕、吊轨及纵梁），因横梁及纵梁、吊轨相互连接成网状结 构，受力时实际状况为共同受力，以上检算方法未考虑共同 受力影响，所以偏于安全，且恒载相对于列车活载很小，以上 段间隙。开镐后，楔紧一侧先走，楔松一侧不动。以达到 纠偏的目的。 一由于框构前端受列车荷载作用，加上基底土质差，框构容 易出现“扎头”现象。为预防和处理框构“扎头”，一般方法是滑 计算显示安全富余量较大，故实际产生的应力、挠度都不会 超过容许值。 （３）纵梁 板设置｛印坡及设置“船头坡”，本工程采用了底板前端浇筑陕硬 混凝土的方法，并取得了良ｆ｝ｊ 是。施工要点如下。 ①浇筑的宽度与框构等宽，一次浇注的长度稍大于一次 顶进的距离，并在混凝土表面涂一层润滑剂。 采用１４５Ｃ工字钢，通过ｑ￣２２Ｕ型螺栓和角钢扣板与横梁 ②在底板前端一次浇筑完成快硬混凝土，并严格控制高 层符合设计要求。 ③浇筑新混凝土时，保证新旧混凝土接茬处平顺，高差 不应超过３ ｌａｌｎｏ ４ 结束语 连接在一起，增加整体受力刚度，并防止横梁在纵向及横向 方向移动。 （４）道岔加固、养护措施 顶进及线路架空期间，为使道岔正常运转，保证基本轨 固定和尖轨在道岔转辙器牵动下能自由移动采取了以下措 施。 铁路咽喉区框构桥的架空顶进还没有成熟的具体方法 可循，应根据现场具体不同情况制定相适应的施工方案。本 例采用横抬梁架空方案，并对道岔区进行特别加固，较好地 解决了大孑Ｌ径框架桥在铁路车站咽喉区的顶进施工问题，保 证了铁路线路的正常运营。希望本文能对类似的工程提供 理论和实践的参考。 参考文献： ①减小道岔地段横梁挠度，道岔区线路采用加密枕木后 再吊轨，吊轨尽量设置到道岔区的每个角落，道岔区的横抬 梁加密为０．５ ｍ左右一根，并保证在道岔辙叉心处有一根横 抬梁。 ②对道岔上的所以螺栓经常进行紧固，加强可动轨辙叉 部位的检查、养护，加强量测工作，做到一列一检，发现问题 及时整改，使道岔处于较好的整体稳定状态。 ③保持道岔滑床台表面、转动机构清洁，使其转动自如， 因施工造成污染，及时清理干净。 ・［１］李天泽．桥涵顶进设计与施工［Ｍ］．北京：中国铁道出版社， １９８３． ’ ［２］ＴＢ１０００２．１—２００５，铁路桥涵设计基本规范． ８４・