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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2011-06-21浏览：67次
摘要当今既有线加固技术已经相当普及且逐渐成熟，但对于复杂地形及同时跨越两条既有线的加固技术可借鉴的经验仍然较少。故希望通过本文对武襄铁路增建二线厉山特大桥，跨越既有汉丹线和小林联络线的77#、78#和79#墩的既有线加固方案的制定和实施过程的叙述，并结合自身施工过程中的一些经验，对既有线桥梁施工提供一些借鉴，以丰富我们既有线桥梁施工的经验和内容。
关键词：桥梁，既有线，加固
1工程概况
厉山特大桥位于武汉至安康铁路增建第二线工程部分站前线下工程2标，湖北省随州市境内，全长2731.72km，全桥共84个墩台，中心里程DK195+999.18，线路设计行车速度为200km/h，双线一级铁路。其中77～79#墩位于该线里程的DK197+106.15～DK197+225.55段间，设计为每跨32m梁。桥墩基础均采用桩基础，其中77、78、79#墩基础设计桩长分别为20.50m、31.00m、27.50m，墩身高度为13.50m、6.50m、10.00m，77、79#墩为基础为8Φ125钻孔桩，钢筋混凝土承台结构尺寸12.95×6.80×2.50（m），而78#墩因其特殊的位置，有所变化，基础为6根Φ1.25m的桩，承台结构尺寸8.90m×5.60m×2.00m。
桥墩施工前，对既有线加固，77、79#墩用填土方加固既有线路基；采用D16甲型施工便梁加固既有线路后，施工桥墩，其中，挖孔桩施工时用3组吊轨梁加固钢轨。
2对既有线路加固的必要性
既有汉丹线、既有厉山小林联络线与厉山特大桥立交于77#墩、78#墩、79#墩。厉山特大桥桥轴线与既有汉丹线线路中线夹角39.072°，与小林联络线线路中心线夹角41.383°，其中77#墩位于既有汉丹线高填方路堤右侧边坡上，与既有路基路肩最小距离323cm，77#墩在边坡上最大开挖深度为407cm；78#墩位于既有汉丹线和小林联络线两线之间，并且承台角部分侵入既有线道床，与既有汉丹线轨道中心线最小距离106cm，与既有厉山小林联络线轨道中心线最小距离106cm，78#墩最大开挖深度距路肩顶面280cm；79#墩位于既有厉山小林联络线的左侧路堤边坡上，与既有路基路肩边缘最小距离288cm，79#墩在边坡上最大开挖深度为398cm。既有线路基填土为粉质粘土和砂类土。
由于77#、78#和79#三个墩距离两条既有线路非常近，77、79#墩均有一部分在既有线的边坡上，而该处既有线边坡高度大于8m。尤其是78#墩的位置在两条既有线路之间，并且承台角部分侵入既有线道床，与两条线的轨道中心线的最小距离只有106cm。必须采取合理、稳固的措施来保证施工以及既有线行车的安全。
77、78、79#墩与既有线位置关系见下图。
77、78、79#墩与既有线位置关系平面示意图
（该图已对78#墩承台进行圆角处理和桩间距调整）
3加固方案确定
如果这3个墩的钻孔桩及墩身均按照原设计的长度施工的话，那么77、79#墩施工时，对既有线路8m多高边坡的加固将是个难题。那样，除了要对既有线路进行线路架空加固外，简单的打抗滑桩或浇筑一般的挡土墙加固边坡可能无法满足既有线的行车安全，尤其遇到雨天时。鉴于这种情况，我部领导专门召集相关技术人员多次进行研讨和现场勘测，争取方案的优化。并将勘测结果积极与设计院及业主沟通，设计院同意将77、79#墩承台标高上抬2.5m，桩长相应加长2.5m，为满足受力要求桩基础混凝土标号提高至C35，且对78#墩承台进行圆角处理，对桩间距进行了调整。经过方案的优化，大大减小了施工对既有线行车的安全威胁，也通过此方案减少了77#、79#墩处既有线架空各一组。根据实际情况，最终通过如下方案：
1、在施工这3个墩之前，先把承台施工范围连同该处既有线两侧的边坡一起填筑起来，根据两侧的实际情况，79#墩处填至与既有小林联络线路肩相平，77#墩填至比旁边河埂稍高，比既有汉丹线路肩低约3m，形成钻孔和承台作业平台。这样可有效地保障既有路基的的稳定性。
2、采用架空法加固78#墩处既有线线路。D便梁支点采用Φ125cm混凝土挖孔桩，孔护壁采用C20钢筋砼，厚20cm；桩身砼采用C15级普通砼进行充填。汉丹线1套便梁，吊轨梁3组；小林线1套便梁，吊轨梁3组。这样保证施工时既有线路的行车安全。
3、以上准备工作就绪后，填筑77、79#墩桩基作业平台，施工桩基础；然后再对既有线边坡做混凝土挡墙防护，开挖承台基础，施工承台和墩身。
4、为缩短慢行时间，78#墩与77、79#墩施工同时进行。人工开挖桩基础，桩基施工完成后开挖承台基坑，施工承台和墩身及托盘、顶帽；拆除架空结构，恢复线路。
4线路加固施工具体方案
4.1土方施工及路基防护
将便道修筑好后，填筑77和79#墩桩基础施工作业平台。因填筑高度较高，需要每层碾压密实，以防进行钻孔桩施工时因土质较松造成孔壁坍塌。该处使用就近路基取土场上的A组填料填筑，79#墩填至与与既有小林联络线路肩相平，77#墩填筑高于承台顶面，该标高比旁边河埂稍高，便于从河边道路运输机械设备，比既有汉丹线路肩低约3m。
4.2架空法加固既有线路（D16甲型施工便梁）
1、扣轨加固线路
在进行挖孔桩施工之前，为保证既有线的行车安全，本工程采用扣轨对挖孔桩施工影响范围内的线路进行防护。线路中间用5根P50轨相扣，并用U型螺栓与轨枕逐个相连，钢轨外侧使用3根P50轨相扣，与轨枕连接方式相同。加固后的施工图片见下。扣轨施工在天窗点内进行。
2、挖孔桩施工
纵梁支座采用Φ125cm的挖孔桩，挖孔桩深度根据边坡情况和地质情况，并通过承载力计算，确定桩长均采用5m，保证挖孔桩均伸入承台底标高以下2m。护壁钢筋砼强度采用C20级，护壁厚度采用20cm，考虑既有线行车动载，护壁设置环形钢筋网，钢筋网中钢筋间距为20cm；桩身砼采用C15砼充填。每进尺50cm进行一次钢筋混凝土护壁，并注意预埋与下段护壁的连接钢筋。在开挖到设计深度时，填充C15混凝土，收平表面。挖孔桩具体位置见“78#墩与既有线位置关系图”。挖孔桩护壁砼采用人工就近拌制，充填砼采用拌合站集中拌合后砼运输罐车运输至施工现场，人工运输
扣轨加固线路施工图片[!--empirenews.page--]
入孔，并振捣密实。挖孔桩采用人力施工。为保证施工安全，采用交错施工，先开挖小厉线1、4号桩，再进行2、3号桩施工，汉丹线先开挖5、6号桩，再进行7、8号桩的施工。
3、挖孔桩施工时注意的事项，并严格按照注意事项监督指导施工。
（1）为保证挖孔桩施工时线路的绝对安全，挖孔桩施工在线路慢行条件下进行，慢行限速45km/h。
（2）做好充分的准备工作，材料、人员必须全部到位，设置好防护、与工务等相关部分做好施工配合工作后方可施工。
（3）注意开挖的先后顺序，为避免各桩之间的相互影响，各桩成对角线开挖，相邻两桩不可同时开挖。
（4）及时做好护壁工作，孔内支护易略高于地面，防止地表水流入孔内。
（5）根据地势情况，入孔施工前先做好孔内的通风换气工作，防止有害气体沉积孔内造成施工人员中毒。
（6）挖孔桩施工过程中，经常检查桩身净空尺寸和平面位置。孔的中轴线偏斜不得大于孔深的0.5％，截面尺寸必须满足设计要求。孔口平面位置与设计孔位偏差不得大于5厘米。
（7）成孔后立即浇注桩身混泥土。
4、纵梁及横向分配梁安装
挖孔桩达到满足承载力条件时即开始进行线路架空。纵梁采用宝鸡桥梁厂生产的D16甲型施工便梁，并采用橡胶支座支垫在Φ125cm混凝土挖孔桩中心上。两纵梁中心线间距为4.40m，跨度16.50m。架空立面图和平面图如下：
4.1纵、横梁安装程序如下：
（1）先把即将安放纵梁位置（即两挖孔桩之间的位置）道碴清理与挖孔桩支座顶面相平。
（2）将靠两既有线之间的一片纵梁安装就位，另一片纵梁高出轨枕面约0.2m左右，以便安装横梁。纵梁垫稳撑牢后，安装联结板及牛腿。
（3）安装横梁
先将两轨枕之间的道碴掏空出横抬梁的高度，然后穿进横梁。由纵梁两端向中心排列，掏空一段，塞一根横梁。塞入横梁时根对准主梁联结板并定位，同时垫好橡胶垫，上好扣件。
（4）为增加钢轨的横向稳定，在横梁上安装挡碴板，并道床捣固密实。
（5）将垫高的一片纵梁降落就位，并联结纵横梁。
（6）纵梁及横向分配梁安装完成后，检查所有联结系统，一切无误后逐段扒除道碴，安装斜杆和所有联结系统，组装过程中，联结板及牛腿上的φ23孔均应上满螺栓，弹簧垫圈不得漏装。
注意事项：因本段在既有线位置曲线上，斜杆一定不得漏装；牛腿及联结板上全部螺栓应同时上紧，弹簧垫圈置于螺母与平垫圈之间，使用过程中应随时检查，及时上紧松动的螺栓；纵横梁都安装完成后，应将掏空的道碴及时恢复。
4.2线路加固施工期间安全防护注意事项
1、架空防护方案，经路局审核同意后，进行要点施工。
2、加强架空地段线路几何状态及架空设备的检查，每过一趟车检查1次，2小时记录一遍，
D16甲便梁线路架空图片
检查长度不得小于架空支点外20m，两支点内要加强检查。检查处所要求用油漆做上标记并进行编号，检查时必须做到全面、细致，并做好记录，发现问题并及时处理。
3、列车通过时严禁作业。
4、车站防护人员，要有可靠的通讯方式，掌握列车运行情况，当列车接近时，提前与操作人员联系，暂停施工，同时通知全体施工人员避让至安全位置。
5、工作场所内的所有照明和动力电线、电缆必须理顺悬挂或加以防护，并禁止使用伤破材料，杜绝触、漏电事故发生。动力设备必须设置防护罩或采取隔离措施，防止料具及人员浸入发生事故。
6、工地应备有足够数量的道喳、枕木、草袋、木料、钢轨等料具。一旦由于路基下沉、塌方或其他原因引起线路变形时，应立即停止施工，进行抢修加固，使路基有足够的稳定性。
7、架设横抬梁等影响行车的工作必须在限速或封闭行车的条件下完成，架空设备未起作用前，严禁过量开挖道床，影响行车安全。钢枕的连接符合设计要求。基本轨与钢枕（横抬梁）间无固定连接件时，架空长度范围内要加设轨距杆。各种联结、固牢部件紧固达到设计要求。没有采用钢枕上扣件控制线路方向时，必须采用有效的横向支撑，直线上支撑间距不得小于1.5m，曲线上支撑间距不得小于1m。
8、装卸、吊运、安装、拆除D16甲钢梁，利用天窗点进行完成。
5线路维护与道床恢复
1、线路架空工作到位后，分别进行78#墩桩基础、承台及墩身的施工（在慢行条件下完成）。施工期间应派专人维护线路，检查钢轨有位弯曲变形等异常情况，同时对架空段及前后至少50m段检查钢轨螺栓有无松动现象，若有异常应立即采取措施处理。
2、78#墩施工完毕应立即进行路基及道床的恢复。原计划78#墩路基、道床恢复采用C15片石混凝土填充，对只悬空一小半道床或路基地方，加大掏空断面再用片石混凝土进行填充。片石混凝土填充至轨枕下约30cm再浇筑道碴槽，填充道碴。实际承台施工时采用人工开挖，对线路扰动很小，且D型梁加固刚度大，保证了线路道床和路基的稳定，路基回填主要采用砂砾土进行分层夯实回填，道床补充道碴振捣密实。
3、最后拆除架空结构。拆除架空结构时每抽出一根横抬梁应及时用道碴夯填，直至恢复至原始状态。
6安全防护措施及雨季施工
6.1安全防护措施
1、慢行施工应按照《铁路工务安全规则》第2.2.1条--2.2.5条规定的防护条件和第2.2.6条--2.2.10条防护办法进行防护，未设好防护严禁施工。
2、施工防护及驻站联络人员必须选派责任心强、经培训合格的人员担任，持证上岗。
3、驻站联络员按登记簿，办理申请要点、消点有关手续，及时准确地向施工负责人传达封锁施工起讫时间和命令号码、及时通报列车运行情况。
4、工地防护员必须按规定带齐防护信号备品，按规定设置防护，保持与驻站联络员通讯联系，掌握列车运行十分，监督施工人员及时下道，未经施工负责人同意不得擅自撤除防护。
5、施工地段放行列车必须符合《铁路工务安全规则》第2.1.7条规定。
6.2雨季施工[!--empirenews.page--]
1、根据本工程的特点，雨季不能间断施工，要调集人力组织快速施工，尽量缩短雨季施工时间，保证工程质量，加快施工进度及保证既有线行车安全。施工期间，调度人员要及时掌握气象情况，遇有恶劣天气，及时通知项目施工现场负责人员，以便及时采取应急措施。吊装，高空作业、混凝土浇注等要事先了解天气预报，确保作业安全和保证混凝土质量。
2、工程队应提前做好雨季施工中所需各种材料、设备(如塑料布、砂袋、抽水泵等)的储备工作。施工所用的电焊机、氧气瓶、乙炔瓶、电源开关箱应有防雨棚。钢筋及模板应堆施在垫木或石子隔离层上，周围不得有积水，防止污染锈蚀。雨季施工用的脚手架定期进行安全检查，对施工脚手架周围的排水设施要进行认真地清理和修复，确保排水有效，不冲不淹，立杆下应设垫木或垫块，不陷不沉，发现问题及时处理。
3、工作人员要注意防滑、防触电，加强自我保护，确保安全生产。吊装作业突然遇雨时，必须对己就位的构件做好临时支撑加固。
4、挖孔桩施工前，施工场地需碾压密实，四周做好排水沟，防止下雨时造成地表松软。为保证挖孔桩施工安全和防止雨水、石块等杂物等进入孔桩内，还应在孔口设置锁口。孔内渗水在孔底设一小集水坑，采用潜水泵抽排出基坑，当渗水较小时用瓢将水舀到小铁桶中，用自制辘轳将铁桶从孔内提升至孔口将水倾倒至孔口一定距离外，以防止水再次渗入孔中，孔深超过10m应进行通风。挖孔桩砼浇筑前必须清除模板内的积水。砼浇筑前不得在中雨以上进行，遇雨停工时应采取防雨措施。
5、基坑开挖时，在基坑四周设集水坑或排水沟，防止地面水灌入基坑，受水浸基坑打垫层前应将稀泥除净方可进行施工。
6、除以上各条措施需特别注意外，雨季施工所有人员必须严格执行本岗位、本工种操作规程、安全规范有关规定。
6.3应急预案
一旦施工线路发生故障，不能按时恢复行车时，必须按照先防护后处理的原则，并按下列规定办理进行安全防护。
1、现场防护员立即通知就近车站值班员和驻站员，对行车状况进行监督，确保行车安全。
2、在故障地点设置停车信号，如遇大雾、暴风、雨雪天气或夜间了望困难时，还应点燃火炬。
3、当通知一端先来车，先向该端，再向另一端设置响墩，然后返回故障地点。
4、如不知来车方向，在故障两端地点设置防护，并注意倾听了望列车，发现来车，急速奔向列车，用信号旗（灯）或徒手显示停车信号，使列车在故障地点前停车。
经现场紧急抢修，具备行车条件后，由施工负责人和设备单位共同确认方可恢复放行列车。
6.4应力放散
与襄樊工务段签订应力放散并委托襄樊工务段施工应力放散。
6.5钢轨降温措施
根据施工计划，该段施工在夏季进行，夏季外界温度高，钢轨易在高温下膨胀使轨缝顶死，如不及时采取降温措施，有可能导致断轨。因此，钢轨降温防胀工作是保证暑期行车安全的重点之一。
1、组织学习，持证上岗。掌握胀轨跑道标准（轨向判断：轨向严重不良碎弯增多，轨排空吊，规面水平不良，起拨道省力，过车后线路弯曲变形突然扩大，列车剧烈摇晃，用10m弦量线路方向正矢大于12mm，小于24mm为胀轨预兆，大于24mm为胀轨跑道）。
2、备齐抽水降温及防胀所需用品。
3、线路架空地段前后各150m范围内扣件必须紧固、达到三点落地，线路道床饱满夯实，碴肩宽度满足防胀要求。
4、架空施工全过程做好抽水降温及轨温观测工作，从架空之日起，当实测钢轨轨温≥线路锁定轨温3℃时，必须进行不间断的抽水降温。架空施工地点两侧抽水降温长度不小于100m。
5、在安设架空设备前，将抽水降温设备全部安装调试完毕，保证正常使用。
6、铺设喷水管并进行抽水调试。
7、轨温观测：要安排专门人员每天8：00～19：00时每隔1小时测量线路每股钢轨轨温，当轨温大于线路锁定轨温时，必须每半小时测量一次轨温，并将浇水前、浇水中，停止浇水后的轨温变化情况加以分析。要求喷水降温地段施工地点前后设两个测量轨温点，进行降温效果对比。
8、线路架空期间，必须每过一趟车对线路定点进行认真检查，发生胀轨预兆或胀轨时，应立即停止作业，在胀轨地段钢轨上铺设防胀布，自胀轨两端各50m~100m向中间不断浇水、慢淋，同时迅速复紧两端100m内的扣件，待轨温明显下降后，进行拨道捣固，回填夯实道碴，碴肩可适当加高，经检查线路基本回复后方可限速开通线路。
9、困难条件下处理胀轨跑道，可用乙炔切断钢轨松开扣件放散应力，然后用急救保护器加固进行紧急处理，限速开通线路，并尽快插入短轨。在未插入短轨前，必须派人看守，列车通过后，必须经过认真观察。
10、桥墩施工完毕拆除横抬梁后，要立即上足石碴，用捣固机械进行捣固直至线路稳定。线路车间必须提前介入，对架空处所线路进行巡养和监控。
11、待该处施工完毕，线路捣固稳定恢复正常速度后，方可停止抽水降温工作。
7结束语
厉山特大桥77～79#墩是武襄铁路增建二线中地点最特殊，施工环境最复杂，工程难度最大的地点之一。得到了业主、设计院、公司、分公司和经理部等单位相关领导和部门人员的大力技术支持和关注，经过大量领导、专家和技术人员多次论证和现场勘察，最终采纳了安全、先进的D便梁架空法加固既有线路的施工方法。施工前，针对一些细节问题，经理部多次联系设计院对设计图进行了有利施工的设计优化，办理设计变更，采取抬高高边坡承台标高及桩基标高，对77、79#墩采取填平之后再施工桩基础的方法既减少了两组D型梁架空，又借此形成了施工作业平台，以减少开挖砂性土高路堤，增强了既有线边坡稳定性和安全性。对78号墩承台进行圆角优化，并调整桩间距，减小了施工侵线距离，且在施工78#墩时，除了对架空工作要求到位之外，因其与既有线特殊的位置关系和夏季气温高的特点等，在安全防护措施上更加谨慎细致，获得了宝贵的双既有线间施工经验。本工程虽然安全防护措施任务艰巨，施工难度大，在经理部全体人员的共同努力以及多方协作配合下，经过几个月的连续作战，按计划工期圆满完成了这三个墩的施工，确保了既有线的行车安全，并顺利通过了工务段和设备管理单位的验收，获得了良好的经济效益和社会效益。[!--empirenews.page--]
《厉山特大桥77～79#墩既有线加固施工技术》
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文章名称： 厉山特大桥77～79#墩既有线加固施工技术
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