困難條件下高鐵聯(lián)絡(luò)線(xiàn)線(xiàn)路架空新技術(shù)和設(shè)備研究

賈曉輝

（中鐵二十五局集團(tuán)第二工程有限公司 江蘇南京 210046）

1 引言

線(xiàn)路架空技術(shù)在既有線(xiàn)施工中廣泛采用，但均為常規(guī)方法。當(dāng)今我國(guó)高鐵發(fā)展迅速，城市道路難免會(huì)與高鐵交叉，由于場(chǎng)地條件限制，只能選擇下穿。貴廣南廣上行聯(lián)絡(luò)線(xiàn)位于佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)鹽步，線(xiàn)路跨越9股道，需避開(kāi)復(fù)雜的接觸網(wǎng)［1］和回流線(xiàn)，以便D型便梁就位和拆除。

2 工程概況

貴廣南廣上行聯(lián)絡(luò)線(xiàn)連接廣州站至佛山西站，使廣州站出發(fā)的動(dòng)車(chē)經(jīng)佛山西站通過(guò)貴廣南廣高鐵線(xiàn)路達(dá)到貴陽(yáng)和南寧。貴廣南廣上行聯(lián)絡(luò)線(xiàn)位于三眼橋站和貴廣南廣高鐵間，自南側(cè)施工需跨越9股道，自北側(cè)施工需跨越有6 m高差的高鐵線(xiàn)路、下行聯(lián)絡(luò)線(xiàn)及河涌。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查后，確定從南側(cè)跨越站場(chǎng)和廣茂線(xiàn)進(jìn)行施工。本次線(xiàn)路施工采用4套D20型便梁進(jìn)行架空。

3 工程重點(diǎn)及難點(diǎn)

（1）普速鐵路和高鐵聯(lián)絡(luò)線(xiàn)封鎖時(shí)間不同步，普速鐵路開(kāi)通后，高鐵聯(lián)絡(luò)線(xiàn)施工安全壓力巨大。

（2）施工過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)既有鐵路設(shè)備的保護(hù)。

（3）為節(jié)約成本，需減小吊距，如何使大噸位吊車(chē)進(jìn)入站場(chǎng)就位成為問(wèn)題關(guān)鍵。

（4）D20便梁縱梁人工橫移就位和拆除，技術(shù)難度巨大。

（5）接觸網(wǎng)和回流線(xiàn)密集，吊裝過(guò)程中嚴(yán)禁刮碰，需采取施工防護(hù)方案。

4 施工技術(shù)及設(shè)備研究

4.1 縱梁就位方案比選

（1）方案一：在鐵路天窗點(diǎn)［2］內(nèi)，接觸網(wǎng)和回流線(xiàn)停電后吊車(chē)進(jìn)入站場(chǎng)就位，一次將縱梁吊至聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上空，用麻繩牽引穿過(guò)接觸網(wǎng)落梁至聯(lián)絡(luò)線(xiàn)中心直接就位。該方案容易導(dǎo)致縱梁在吊裝的過(guò)程中，刮碰到接觸網(wǎng)和回流線(xiàn)，對(duì)鐵路設(shè)備破壞幾率很高，吊裝過(guò)程難以控制擺動(dòng)方向。

（2）方案二：在鐵路天窗點(diǎn)內(nèi)，高鐵聯(lián)絡(luò)線(xiàn)接觸網(wǎng)和回流線(xiàn)停電后吊車(chē)進(jìn)入站場(chǎng)就位，將縱梁吊裝到I道與L2線(xiàn)間鋪好的走行軌上，人工橫移縱梁至指定位置，然后用三腳架裝置落梁就位。

通過(guò)兩方案的對(duì)比分析，并與鐵路局供電段進(jìn)行溝通后確定采用方案二。

4.2 電纜開(kāi)挖保護(hù)技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查電纜槽尺寸、電纜種類(lèi)及數(shù)量，通過(guò)縱梁擺放位置，計(jì)算出兩線(xiàn)間縱梁間距后定制專(zhuān)用鐵制電纜槽。提前將電纜槽移到指定位置，縱梁就位后將定制電纜槽懸掛于縱梁上并固定。

4.3 大噸位吊車(chē)就位技術(shù)

（1）通過(guò)鐵路相關(guān)部門(mén)審批后實(shí)施。

（2）修筑吊車(chē)專(zhuān)用通道。將兩線(xiàn)路間吊車(chē)走行路線(xiàn)滿(mǎn)鋪木枕，高程低于軌面3 cm，并將道心的木枕擺放于兩線(xiàn)間，不能侵限。

（3）吊車(chē)進(jìn)站施工。三眼橋站5～8道封鎖命令下達(dá)后，防護(hù)員就位，人工將道心滿(mǎn)鋪木枕，檢查合格且滿(mǎn)足地基承載力［3］（提前進(jìn)行吊車(chē)行走演練）后，吊車(chē)進(jìn)入封鎖區(qū)域，停放就位。

4.4 技術(shù)設(shè)備研究

（1）縱梁橫移設(shè)備及工藝

設(shè)備包含：6.5 m長(zhǎng)的P43鋼軌2根、木枕8根、道釘20個(gè)、黃油若干、撬棍25個(gè)、1 cm厚木板若干、大錘1把、挖機(jī)2臺(tái)、2套鋼絲繩、16 mm的U型扣4個(gè)。

縱梁橫移就位步驟：鋪設(shè)木枕基礎(chǔ)→鋪設(shè)鋼軌→調(diào)整滑道→固定鋼軌→涂刷黃油→人工用撬棍撥移縱梁。

縱梁橫移拆除步驟：縱梁提升至滑道面上方→鋪設(shè)木枕基礎(chǔ)→鋪設(shè)鋼軌→調(diào)整滑道→固定鋼軌→涂刷黃油→縱梁肋板安裝U型扣和鋼絲繩→挖機(jī)牽引縱梁橫移。

主要解決因接觸網(wǎng)密集縱梁無(wú)法吊裝到位問(wèn)題，采用橫移方法實(shí)現(xiàn)縱梁安裝和拆除。

（2）縱梁升降設(shè)備

自行研發(fā)的升降設(shè)備為2個(gè)三腳架和2個(gè)9 t手拉葫蘆。包括20 mm厚、φ50 mm鋼板2塊，3.1 m長(zhǎng)、6 mm厚 φ108 mm鋼管6根，M28螺母12個(gè)、M22螺母6個(gè)、2 mm厚鋼板（130 mm×130 mm）6塊，60 cm長(zhǎng)、φ25圓鋼2根。

采用人工安裝三腳架的方法使縱梁落梁就位和縱梁提升拆除。

（3）橫梁拆除設(shè)備

為了加快拆除橫梁效率，研究采用挖機(jī)牽引代替人工撬棍撥移的方法。材料及設(shè)備包括：挖機(jī)1臺(tái)、鋼絲繩4條、8字鉤若干。

主要解決站內(nèi)D型便梁橫梁拆除問(wèn)題，也可用于一般情況下D型便梁橫梁的拆除2。

起落設(shè)備及縱梁橫移滑道見(jiàn)圖1、圖2。

圖2 縱梁橫移滑道

5 施工關(guān)鍵技術(shù)

5.1 鐵路設(shè)備保護(hù)及電氣化柱基礎(chǔ)切割

（1）電纜防護(hù)

提前聯(lián)系鐵路單位進(jìn)行溝通，施工時(shí)在設(shè)備單位人員配合下，電纜挖出后用定制鐵電纜槽進(jìn)行套裝防護(hù)，并派專(zhuān)人看守，保證電纜不外露［4］。

（2）電氣化柱基礎(chǔ)切割

施工前聯(lián)系鐵路供電段，對(duì)影響縱梁安裝位置的電氣化柱基礎(chǔ)制定切割方案，審批完畢后實(shí)施。

5.2 調(diào)整軌枕間距

列車(chē)限速45 km／h［5］，按照 D 型便梁說(shuō)明書(shū)要求，將軌枕間距調(diào)整為670 mm［6］；以中線(xiàn)樁的中心位置為基準(zhǔn)控制點(diǎn)，計(jì)算縱梁定位控制點(diǎn)，以該控制點(diǎn)為基準(zhǔn)按670 mm間距確定其余軌枕具體位置，隔六抽一。確定好的位置用紅油漆在鋼軌上做好標(biāo)記，同時(shí)在兩紅點(diǎn)中間涂白油漆確定橫梁位置，便于施工。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的線(xiàn)間距，確定縱梁位置后采用高位架設(shè)［7］。

縱梁定位控制點(diǎn)計(jì)算：D20縱梁長(zhǎng)20.48 m，共計(jì)31根肋板。

最外側(cè)肋板到縱梁邊距離：

縱梁定位控制點(diǎn)距中線(xiàn)距離：

5.3 橫梁安裝和拆除

（1）橫梁安裝

在天窗點(diǎn)內(nèi)，人工將橫梁移至兩線(xiàn)路間，最高位置低于軌面高程，不得侵限；按照鋼軌標(biāo)記位置，將軌枕盒內(nèi)道碴掏空，高程低于軌枕；安排8人為一組將橫梁穿于軌枕間，并按線(xiàn)路中線(xiàn)和橫梁垂線(xiàn)調(diào)整橫梁至設(shè)計(jì)位置。

（2）橫梁拆除

天窗點(diǎn)內(nèi)在線(xiàn)路上人工鋪設(shè)挖機(jī)進(jìn)出通道，挖機(jī)開(kāi)進(jìn)線(xiàn)路施工現(xiàn)場(chǎng)指定位置；縱梁吊裝完畢后，人工掛設(shè)橫梁8字鉤，挖機(jī)齒掛設(shè)鋼絲繩，進(jìn)行牽引抽梁。

5.4 縱梁安裝和拆除

（1）縱梁安裝

廣茂線(xiàn)三眼橋站2道、I道D20型施工縱梁采用汽車(chē)吊直接就位安裝，而貴廣南廣高鐵聯(lián)絡(luò)線(xiàn)由于受電氣化柱、接觸網(wǎng)密集等因素影響，內(nèi)側(cè)D20型縱梁通過(guò)廣茂線(xiàn)I道側(cè)中轉(zhuǎn)后縱梁橫移落梁的方式就位。此方法成功解決了在接觸網(wǎng)及電化柱影響、條件困難下的施工便梁就位問(wèn)題。施工裝置為橫移滑道和吊裝設(shè)備，吊裝設(shè)備主要為三腳架和9 t手拉葫蘆。

具體方法：利用軌道作為承載基礎(chǔ)，鋪設(shè)3組走行軌；調(diào)整走行軌水平度后用道釘將走行軌固定于木枕上，并在走行軌上涂黃油減少縱梁橫移時(shí)的摩擦力；縱梁吊裝至走行軌，采用人工用撬棍將縱梁撥移到指定位置；安裝人工吊裝設(shè)備，將縱梁吊起拆除走行軌后落梁就位。該工藝避免了縱梁吊裝過(guò)程中觸碰接觸網(wǎng)的安全隱患。

縱梁橫移滑動(dòng)計(jì)算：D20縱梁重11.3 t，鋼與鋼之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.15，共鋪設(shè)3組走行軌。

按25人計(jì)算，每人平均施力：

通過(guò)涂抹黃油減小摩擦系數(shù)，故可以撬動(dòng)。

（2）縱梁拆除

縱梁拆除采用人工吊裝設(shè)備和橫移方法完成。吊裝設(shè)備包括1個(gè)9 t手拉葫蘆、自制直徑108鋼管焊接組裝的三腳架。

縱梁拆除需兩組人分別在縱梁兩端同時(shí)完成。首先，每組人在縱梁兩端安裝吊裝設(shè)備，完成后，兩端統(tǒng)一指揮，采用手拉葫蘆將縱梁慢慢升起；安裝走行軌，并落梁至走行軌上；人工安裝牽引鋼絲繩后采用挖機(jī)牽引橫移至指定位置，吊車(chē)一次性吊出站場(chǎng)，見(jiàn)圖3。

圖3 機(jī)械配合縱梁橫移拆除

該縱梁拆除工藝用機(jī)械代替人工，可節(jié)約天窗點(diǎn)時(shí)間、降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

6 施工注意事項(xiàng)

（1）施工前，應(yīng)做好充分準(zhǔn)備，并提前向設(shè)備管理、使用和配合單位進(jìn)行溝通聯(lián)系［8］；加強(qiáng)和鐵路各部門(mén)的溝通，以便及時(shí)掌握施工計(jì)劃審批，合理安排施工。

（2）站外進(jìn)行縱梁橫移演練，并做好應(yīng)急預(yù)案。

（3）在進(jìn)入車(chē)站上道作業(yè)前，作業(yè)帶班負(fù)責(zé)人必須按要求清點(diǎn)好人員、材料、機(jī)具，確認(rèn)所有工機(jī)具是否到位，并做好登記拍照。

（4）封鎖施工前必須確認(rèn)防護(hù)員是否到位、確認(rèn)封鎖牌及慢行牌是否插設(shè)完畢。施工負(fù)責(zé)人接到天窗點(diǎn)封鎖命令并確認(rèn)線(xiàn)路封鎖后，下達(dá)開(kāi)始施工命令，作業(yè)人員方可開(kāi)始鋪設(shè)便道［9］。

（5）縱梁吊裝前，供電單位得到許可施工命令，停電完畢接好地線(xiàn)后，方可開(kāi)始吊裝作業(yè)［10］。

（6）施工單位駐站聯(lián)絡(luò)員必須辦理好解除封鎖手續(xù)后，把解除封鎖命令時(shí)間通知施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人后方可離崗。

（7）所有機(jī)具、材料及防護(hù)設(shè)施頂面均低于既有軌道頂面，各項(xiàng)設(shè)施均不得侵入既有鐵路建筑限界［11］；施工完畢做到工完料清。

（8）施工時(shí)每隔3～5 min與現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員通話(huà)一次，做好防護(hù)登記，并準(zhǔn)時(shí)將施工命令及列車(chē)運(yùn)行情況傳達(dá)至工地防護(hù)員及施工負(fù)責(zé)人［12］。

7 結(jié)束語(yǔ)

困難條件下的高鐵線(xiàn)路架空安裝和拆除技術(shù)核心是鐵路設(shè)備保護(hù)、縱梁安裝和拆除施工。在施工環(huán)境受限的條件下，必須嚴(yán)格按照鐵路設(shè)備管理單位規(guī)定和要求優(yōu)化施工方案，確保安全可行和鐵路運(yùn)營(yíng)安全。

困難條件下高鐵線(xiàn)路架空施工目前在國(guó)內(nèi)比較罕見(jiàn)，本工程D型便梁安裝及拆除圓滿(mǎn)完成，說(shuō)明該方法的合理性。通過(guò)此次施工技術(shù)研究，為今后的高鐵線(xiàn)路D型便梁安裝和拆除施工技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為類(lèi)似工程提供借鑒。