宝成线109隧道抢险救灾工程施工铺架便线设计

王明强

宝成线109隧道抢险改线工程全长2.09 km，线路出徽县车站后，以“两桥一隧”方案取直，绕避既有线沿嘉陵江形成的“C”形大弯，使宝成铁路缩短了近500 m，有效改善了该地区宝成铁路的运输条件，保证抢险救灾工作的顺利进行。改线工程设置6-32 m的谈家庄大桥及5-32 m的高家坪大桥两跨嘉陵江，以873 m的新109号隧道穿地质围岩条件较好的张口崖。受场地条件及施工工期限制，本次改线工程中的11孔梁将采用成品梁机械铺架(见图1)。

1 铺架方案研究

改线线路自徽县出站500 m处位于谈家庄古滑坡上既有曲线上引出，设桥跨嘉陵江，以隧道穿过张口崖，再设桥跨嘉陵江—高家坪滑坡，在滑坡前缘以路基工程通过，为了保证线路安全，对该滑坡用抗滑桩进行整治，再以半径R=500 m曲线接入既有线。根据工程设置情况，结合地形条件及成品梁来源，分别对宝鸡端、成都端铺架方案可行性进行分析研究。

1.1 宝鸡端铺架方案

成品梁由宝鸡制梁厂供梁，在徽县车站设存梁场，铺架工作自徽县车站开始，按正常铺架工序自谈家庄大桥向高家坪大桥方向铺架。在谈家庄滑坡前缘修建施工便线引入徽县站，保证既有线列车运营。

该铺架方案成品梁需由宝鸡方向供梁，因西铁局对宝成线宝鸡—秦岭东段限制扩初货物列车运营，且本段既有曲线半径小，病害多，运梁安全性差，故成品梁运输条件不可行。在谈家庄古滑坡前缘修建施工便线通过既有线列车方案，因施工便线会破坏谈家庄古滑坡原有的挡护及排水等整治工程，可能引起古滑坡复活，工程很难实施，故宝鸡端铺架方案可行性较差。

1.2 成都端铺架方案

成品梁通过阳安线或宝成铁路由阳平关供梁，通过宝成线运输至虞关车站存梁，在既有高家坪隧道进口设K151线路所，封闭区间，采用便线架梁。

该铺架方案成品梁运输条件较好，对阳平关—虞关间的300 m曲线半径可采用限速(15 km/h)运营解决。因改线工程在南端位于高家坪滑坡上，设计中已采用了抗滑桩加固措施，故在该段进行便线设计并实施架梁安全性较好。

经上述分析，采用成都端铺架方案较好。

2 铺架便线设计

既有109隧道南口段，改建线路以中心最大挖深7.0 m的挖方形式通过高家坪滑坡前缘，滑坡前缘挖方造成减载，不同程度的切断了抗滑段与主滑段的联系，使滑坡处于不稳定状态，容易引起复活，本次滑坡前缘及中前部设置两排抗滑桩进行抗滑整治。本次南口铺架方案就是在完成大部分抗滑桩施工后，监测确定滑坡稳定的基础上进行铺架方案设计。

根据本段地形条件，结合JQ130架桥机运输条件及架梁作业程序，在高家坪滑坡第二排抗滑桩施工中进行铺架便线施工，完成铺架作业。

2.1 铺架便线方案设计

根据《架规》要求，组立倒装龙门架的位置宜在铺架便线一般坡度应不大于10‰的直线线路上或半径不小于1 000 m的曲线线路上，不得已在半径较小的曲线线路上组立时，应将线路拨直50 m。因本段场地狭小，能设置的便线最大长度仅有230 m，刚能满足架桥机及运梁平板车车长，却没有作业空间。需考虑转线拆解平板车，空出作业空间，使架桥机正常作业。据此研究出如下方案:

铺架便线在宝成线徽县—虞关区间K151+640处出岔，在线路左侧往徽县方向铺设1条便线、1条安全线和1条存车线，设辅助所，信号设备纳入徽县车站联锁(见图2)。

该方案倒装龙门架设在存车线上，安全线用来调车及存放运梁平板车，便线为1号，2号车作业线。

2.2 铺架便线平纵断面及工程情况

铺架便线自高家坪嘉陵江大桥成都台台尾引出，设 R=350 m曲线，并行新109隧道改线方案以9号道岔接入既有线。便线纵断面共设3个坡段，分别为176.02 m 14.8‰和 39.96 m 3.0‰以及道岔区顺接既有正线坡度段。便线共设3组9号道岔，安全线1条，有效长50 m，存车线1条，有效长60 m。便线B2号及B3号道岔纳入徽县车站联锁，B1号为手动道岔。

3 JQ130架桥机架梁作业

对桥头线路进行压道加固并接好短轨，架桥机一、二号车自行到桥头，机车推送桥梁车列及倒装龙门架到施工现场，组立倒装龙门架在存车线上，二号车回转倒装梁片。一号车对位，立好0号柱，二号车运送梁片与一号车对好位后，由一号车完成拖梁、捆梁、吊梁、出梁、横向移梁及对位安支座等过程。两片梁就位后由一号车发电(或另备发电机发电)完成桥梁横隔板焊接作业。质量检查合格后再架设下一孔桥梁并完成收尾作业。

由于场地狭小，第一次只能运送一片梁，二号车需来回接送梁片，才能保证一号车有作业空间托梁、捆梁、吊梁、出梁。

铺架便线设计时，为有效保证既有线救灾专列的运营安全，在既有正线插入道岔形成临时线路所，架梁时封闭区间。架梁作业由高家坪大桥向谈家庄大桥方向进行。

4 铺架便线设计体会

宝成线109隧道抢险救灾工程铺架便线设计是在极其复杂的场地地形条件下，充分考虑架桥机的作业程序，结合施工区间封闭方案完成的一项特殊设计。便线方案利用架桥机的二号车转线取送梁方案，有效解决了便线长度不足，作业空间不够的困难。通过设K151临时线路所，封闭线路区间，保证既有线行车安全，并能使架桥机更加灵活的作业。

在复杂山区地形条件下，改建既有线时，场地条件较差，既有线运营安全无法保障时，可考虑采用铺架便线架梁施工。

本次便线设计纵坡及平面条件均超出《架规》要求，采用架桥机限速及加强安全防护等方法，可使铺架工作顺利进行。

改建铁路复杂地形进行施工便线设计时，应结合新线设计、施工及既有线运营统筹考虑，并加强安全保护措施。