陳曉敏

【摘要】

使用吊軌梁防護(hù)線路，便梁支墩挖孔樁外移后的力學(xué)分析。

【關(guān)鍵詞】吊軌梁挖孔樁連系梁超靜定工程成本

近年來，隨著城市交通的日益發(fā)展，越來越多的城市立交呈現(xiàn)在我們視野中，其中公路下穿鐵路立交在城市立交中占據(jù)了較大的比重。公路下穿鐵路的立交施工，目前通常使用D型便梁進(jìn)行鐵路線路的加固防護(hù)。但由于D型便梁較笨重，其運(yùn)輸、裝卸、架拆、縱移工藝繁雜，特別是使用D型便梁施工便梁支墩時(shí)，造成施工工期較長(zhǎng)，工程成本較高。本文將簡(jiǎn)要介紹金溫線溫州段使用吊軌梁進(jìn)行鐵路線路防護(hù)，進(jìn)行挖孔樁便梁支墩施工的工藝方法和力學(xué)分析。

1.工藝介紹

1.1施工順序：先與鐵路運(yùn)營(yíng)、設(shè)備管理等部門積極聯(lián)系，辦好各種手續(xù)，取得施工許可→便梁支墩范圍抽換成木枕→吊軌梁與木枕連接→人工挖孔樁開挖澆筑→澆筑支墩→混凝土養(yǎng)護(hù)→回填、整道→吊軌梁拆除→回填、整道。

1.2施工準(zhǔn)備：

（1）與鐵路運(yùn)營(yíng)、設(shè)備管理等部門簽訂好各種施工審批手續(xù)。

（2）吊軌梁所用鋼軌、枕木、U型螺栓制作等運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。

（3）提前向運(yùn)輸部門書面形式匯報(bào)施工封鎖計(jì)劃，等待批準(zhǔn)。

1.3施工方法

（1）對(duì)挖孔樁樁位進(jìn)行測(cè)量放點(diǎn)。

（2）線路封鎖要點(diǎn)，對(duì)挖孔樁樁位順線路方向前后625m范圍內(nèi)進(jìn)行換枕。

（3）整修線路。

（4）采用50Kg/m鋼軌，組合方式3-7-3，每束吊軌束總長(zhǎng)12.5m。用U型螺栓、扣板把吊軌束與木枕固定。

（5）抽換木枕、安裝吊軌梁封鎖加固線路開通后限速，第一列15Km/h，第二列25Km/h，第三列45Km/h。4小時(shí)后60Km/h，24小時(shí)后恢復(fù)正常。

吊軌梁加固線路后至吊軌梁拆除期間，列車限速運(yùn)行：客車80km/h，貨車60km/h。

（6）施工時(shí)應(yīng)該勤觀測(cè)，勤量測(cè)，對(duì)吊軌梁的撓度及與木枕連接的情況認(rèn)真監(jiān)測(cè)，如有松動(dòng)、下沉、超限情況應(yīng)該立即進(jìn)行處理。

吊軌梁加固線路見圖（一）

1.4施工中存在的問題。為了使便梁支點(diǎn)座落在挖孔樁圓心處，通常便梁支墩下挖孔樁設(shè)計(jì)樁中心距路軌中心為2.21m，依據(jù)挖孔樁設(shè)計(jì)組織進(jìn)行施工，發(fā)現(xiàn)存在如下施工問題：

（1）挖孔樁在路基范圍內(nèi)的填料為砂卵石，挖孔樁在路軌下1-4m范圍內(nèi)離鐵路越近受到列車通過時(shí)的振動(dòng)影響越大，挖孔樁邊壁與枕木頭間距不足10cm，向下挖孔2m后，挖孔樁靠近鐵路側(cè)的孔壁向內(nèi)坍塌現(xiàn)象較為嚴(yán)重，影響行車安全。砂卵石地層條件下，挖孔樁距路軌過近造成護(hù)壁施工的質(zhì)量不能保證，影響施工安全。

（2）挖孔樁與路軌間距過近導(dǎo)致挖孔樁作業(yè)人員在井下作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員的人身安全不能得到保障。

綜合以上因素，將挖孔樁沿鐵路垂直方向外移15米。

2.力學(xué)分析

挖孔樁沿鐵路垂直方向外移1.5米，挖孔樁與連系梁的受力狀態(tài)與通常設(shè)計(jì)的受力狀態(tài)發(fā)生了較大改變?，F(xiàn)就挖孔樁外移后的力學(xué)分析如下：

2.1建立模擬結(jié)構(gòu)。挖孔樁深度18米，連系梁長(zhǎng)度7.76米，為安全起見，忽略挖孔樁及連系梁周圍土體的作用，建立一次超靜定力學(xué)模型、基本結(jié)構(gòu)如圖（二）。

安全。

3.施工注意事項(xiàng)

施工挖孔樁時(shí)用3-7-3吊軌（60kg）梁加固線路，加固跨度4m， 鐵路行車貨車限速60km/h、客車限速80km/h，同一支墩的挖孔樁不得同時(shí)施工，線路加固設(shè)施應(yīng)在支墩達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再進(jìn)行拆除。挖孔樁開挖前應(yīng)該在樁四周先進(jìn)行注漿加固處理，每根挖孔樁四周均布8個(gè)注漿孔，加固深度至填土層底。注漿時(shí)壓力控制在0.3～05MPa，漿液水灰比為0.7～1.0，注漿填充率為15～25%，各參數(shù)具體數(shù)值由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

4. 結(jié)束語(yǔ)

從力學(xué)分析得出，挖孔樁外移1.5米后，挖孔樁和連系梁滿足強(qiáng)度要求?？刹捎玫踯壛哼M(jìn)行線路防護(hù)進(jìn)行挖孔樁的施工。如此工法，縮短了工期，減小了對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)母蓴_，從而保證了鐵路運(yùn)輸?shù)恼c(diǎn)率，大大節(jié)約了工程成本，平均每處支墩可節(jié)約直接成本約3萬元，同時(shí)減少了運(yùn)輸干擾節(jié)約成本約110萬元。

參考文獻(xiàn)

[1]湖南大學(xué).結(jié)構(gòu)力學(xué). 上下冊(cè)（第三版）

[2]鐵路橋梁.中國(guó)鐵道出版社

[3]結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理.人民交通出版社

[4]《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》（2009年）

[5]《鐵路線路修理規(guī)則》（2001年）

[6]《客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（TZ203-2008）

[7]上鐵運(yùn)函（2011）104號(hào)關(guān)于重新公布《路局鐵路橋涵立交頂進(jìn)施工線路運(yùn)行管理規(guī)定》的通知.