津秦铁路客运专线工程营业线施工综合技术研究

刘 科

（中铁大桥局股份有限公司，湖北 武汉 430050）

1 营业线施工概况及特点

表1 营业线施工桥跨布置表

新建津秦铁路客运专线里程为DK69+608～DK118+485，范围内主要工程为下邬蓟运河特大桥（19.3km）、丰南跨津山铁路特大桥 （28.5km） 和两桥间1.0km 软土路基。 沿线特殊跨桥数量多达19 座，其中4 次跨越既有津山铁路。 津山铁路属国家Ⅰ级电气化铁路干线，是联结东北与华北的重要铁路干线，其线路特点为行车密度大、动车速度高。 鉴于施工环境的特殊性，上述4 个工点的施工方案和施工组织都受到一定的限制。 一方面，临近和跨越既有线施工都势必会对行车安全造成一定影响， 现场施工安全防护压力大；另一方面，受到既有线行车计划、要点安排等影响，各工点正常的施工进度受到制约，工期更显紧张。 施工方案的确定和实施必须以保障营业线行车绝对安全为前提。

2 营业线安全施工防护重点

营业线施工按照先防护后施工的原则， 根据设计图并结合现场既有线的实际情况，施工前对影响施工的通信、信号、供电线路、封闭网等设备迁改或采取防护措施[1]。 营业线施工安全防护重点：防止挖断（通信、信号、电缆），防止塌方（路基坍塌、线路下沉），防止碰撞（既有设备网杆、护网，人身撞轧等），防止侵限（材料、机具、大型设备），防止触电（人、机、物接触接触网带电体），防止坠物（上跨桥施工），防止火灾（电气焊施工），防止联电 （轨道电路短路）， 防止计划落空 （施工不兑现），防止施工延点。

3 主要对策及优点

在新建津秦铁路客运专线二标段以跨既有津山线施工为基础，结合项目实际特点及施工具体情况，开创性地运用移动式防护棚架、 全封闭挂篮、16m 连续梁顶推及113m 系杆拱平转等施工方法。

3.1 移动式防护棚架： 在施工门式墩横梁时对其下方线路进行封闭式防护，棚架设计时考虑承重，将其作为门式墩横梁底模承重系统。 单个防护棚架可进行拼装，可承重，可纵向移动，实现一套设备多重用途，且防护棚架施工简单，拆卸方便，防护作用好，有效地保证了跨既有线桥梁施工的安全。

3.2 全封闭挂篮： 避免连续梁上跨既有线施工时预期施工影响区域内挂篮底与铁路轨顶最小净空过低，防止出现物体坠落、 雨水及养护用水滴漏、 人员触电等问题。 全封闭挂篮不但具备普通挂篮的一切特点，同时具有全封闭、绝缘等特点，在桥下净空有限的情况下，可以实现连续梁节段无障碍连续悬灌施工， 极大地提高了施工效率，缩短了施工周期，保障了工期目标的实现。

3.3 16m 跨连续梁顶推施工： 将跨既有线作业转化为邻近既有线作业，同时实现梁部与下构同步施工。 津秦二标两联16m 跨连续梁（7×16m、5×16m）采用线外支架现浇、纵向拖拉顶推就位施工方法，使跨既有线要点施工变成临近既有线点外施工，降低施工风险。 如此长联连续梁跨越既有线采用连续顶推一次就位施工，实属罕见。

3.4 113m 系杆拱平转施工：减少了对既有线正常运营的干扰，安全风险大为降低，施工工期相对可控。 跨津山铁路113m 系杆拱采用线外支架现浇系梁、 拼装拱肋，一次平转就位施工跨越既有铁路线，施工技术要求高，控制因素多，但施工安全风险大大降低，对既有铁路线路的影响变小，施工效率得到很大的提高。

4 施工技术原理及细则

4.1 7-16m 连续梁施工

4.1.1 桥跨设计

下邬蓟运河特大桥在DK73+170.67 （既有津山线K211+580.32）处第一次跨既有津山铁路，桥式布置为7-16m 连续梁，与既有线交角仅12°。 桥梁起讫里程DK73+103.33～DK73+219.25， 墩位编号104#～111#， 其中104#、105#、111#均为实体单墩，其余为门式墩。 门式墩横梁跨度为20m，高度为2.8m，宽度为3.0m；梁部为单箱单室结构，高度2.0m，总长115.92m。

4.1.2 总体方案

钻孔桩采取旋挖钻进行施工， 施工前沿既有线两侧靠近承台边缘插打钢板桩进行路基防护； 承台基坑开挖前，利用闭合后的钢板桩围堰对既有线路基进行防护；墩身施工前，安装移动式防护棚架，利用棚架作为墩身施工时靠既有线侧的临边防护， 以及门式墩横梁现浇施工时的承重底模平台；梁部施工采取在99#墩～103#墩之间整联预制，成桥之后沿纵向顶推至设计位置进行落梁。

4.1.3 防护棚架施工

墩身施工前，在承台、路肩上浇注钢筋混凝土条形基础，在基础上铺设走道，要点跨线拼装移动防护棚架，在施工门式墩横梁时对其下方线路进行封闭式防护。 棚架设计时考虑承重，作为门式墩横梁底模承重系统，为方便施工并减少防护棚的安拆要点作业次数， 防护棚做成移动式承重防护棚架。 一个门式墩墩身施工完成后走行至临近孔墩位处，走行方向平行于既有津山线路方向。

防护棚跨度15.4m，净高10.1m，主要由纵梁及棚顶，上、下横梁，立柱，连接系，临时刚性斜撑，接地保护和绝缘防护（耐高压绝缘板）组成。

主要材料：H700 型钢、工45b 型钢梁、∮630 钢管柱、高强螺栓。 自重117t。

4.2 60+100+60m 连续梁施工

4.2.1 桥跨设计

下邬蓟运河特大桥在DK88+039（既有津山线K226+305）处第二次跨既有津山铁路，桥式布置为60+100+60m连续梁， 与既有线交角仅20.42°。 桥梁起讫里程DK87+928.54～DK88+150.24，墩位编号559#～562#。 上部连续箱梁梁体为单箱单室、变截面结构。箱梁顶宽12.0m，箱梁底宽6.7m，中支点处梁高7.85m，跨中截面梁高4.85m，梁底下缘按二次抛物线变化。

4.2.2 总体方案

对于主跨箱梁跨线悬浇施工的安全防护， 进行了棚架防护普通挂篮法和封闭式挂篮法方案比选， 结合以往跨线施工的成功经验，决定采用封闭式挂篮悬浇法施工。相比棚架防护普通挂篮法， 封闭式挂篮法的最大特点是减少了棚架安装和拆除过程中对既有线的不利影响，能够很好地解决桥下净空不足的问题。

4.2.3 封闭式挂篮施工

所谓封闭式挂篮，即在普通挂篮的基础上，对底模平台的前端和两侧进行封闭， 同时在相应位置挂设安全密目网。 平台底部为防止接触网高压对挂篮产生感应电势和放电，满布绝缘板并可靠接地，以使挂篮具备防坠物和防触电功能。 封闭式挂篮底至梁底建筑高度按1.10m（含挂篮滑移时降落空间）设计。 在底模纵梁基础上焊接角钢骨架，将6mm 厚MSC 高压绝缘板（耐高压值30kv＞接触网高压值27.5kv）与角钢铆接形成封闭平台，对接缝处、铆钉（螺栓）头部外漏金属部分用环氧树脂密封。 绝缘封闭范围为： 底模平台底部， 自底部四周向上挂篮后端0.9m，两侧和前端均2.0m。前端和两侧防护在绝缘的基础上再向上延伸悬挂密目网片， 以保证跨下既有线路的行车安全。

4.3 1-113m 系杆拱+5-16m 连续梁施工

4.3.1 桥跨设计

丰南跨津山特大桥在DK115+421～DK115+620 区段处， 以1-113m 系杆拱跨越津山铁路下行线和丰胥联络线， 以5-16m 连续梁跨越津山铁路上行线（改线后里程K254+780，交角15°），墩位编号771#～777#。 其中，771#、772#为系杆拱主墩（圆拱形双柱门式墩结构），774#～776#为连续梁框架门式墩。系杆拱门式墩净跨4.0m，横梁高度3.75m，墩身两侧变截面坡比1：8，墩顶截面5.6m×16.4m。主桥结构形式采用洛泽体系的提篮式钢管混凝土系杆拱桥，桥梁全长116m，计算跨径113m，矢跨比为f/l=1:5，拱肋平面内矢高22.6m，拱肋采用二次抛物线型，哑铃型截面；系梁按整体箱梁布置，采用单箱5 室预应力混凝土箱形截面，桥面箱宽17.6m，梁高3.05m。 连续梁门式墩横梁跨度为16m，高度为2.2m，厚度为3.0m；梁部为单箱单室结构，高度2.0m，总长82.8m。

4.3.2 总体方案

钻孔桩、承台施工前，沿既有线两侧靠近承台边缘设置人工挖孔桩进行路基防护， 深基坑开挖时利用反力桩设置一道内支撑；系杆拱主墩施工采取大块钢模，墩柱施工两次，墩帽横梁施工一次；连续梁门式墩墩柱一次浇注成型，柱顶2m 范围跟横梁一起施工，横梁施工底模采取移动式钢平台（3 个门式墩共用，兼顾跨线防护），侧模采取竹胶板木模， 分2 次浇注成型； 连续梁部施工采取在777#墩～780# 墩之间整联预制， 成桥之后沿纵向顶推至设计位置进行落梁（方案同7-16m 连续）；系杆拱施工采取在津山线下行线外侧成桥，之后平转17°至设计桥位进行落梁。

4.3.3 梁部施工

113m 系杆拱梁部原设计施工方案为原位膺架现浇，从降低既有线施工的影响、确保施工进度方面考虑，通过设计变更后实施线外成桥后平转至设计桥位进行落梁的方案。 即在津山下行线左侧平行既有线方向搭设满布支架进行系杆拱施工，支架一端为771# 墩，另一端为临时墩， 中间为多排独桩独柱支承结构。 同时利用临时墩和772#墩跨越津山下行线和丰胥联络线安装墩顶平转滑道梁。 系杆拱成桥后简支于771#墩铰支座扁担梁和临时墩墩顶滑道梁上， 然后一端以771# 墩顶铰支座为转动轴心，另一端沿滑道梁滑移到772# 墩墩顶，最后落梁于正式支座上，完成全桥施工。 梁部施工利用七道桥～丰南下行线254km+600m～254km+750m 处封锁点，同时七道桥～杨家口间下行线接触网供电臂停电，共计要点28 次。

4.3.3.1 滑道梁施工

滑道梁坐落于临时墩和772# 墩墩顶， 总长为52.588m，总重达347t，由于上跨既有铁路，受吊重和吊距影响滑道梁无法一次直接吊装就位， 故采取纵向分节安装，共分为9 个节段。 滑道梁高为3.0m，临时墩2 与P772墩之间为鱼腹梁结构，跨度20.7m，梁高加高为3.8m。 滑道梁底标高为+19.126m，轨顶标高按+10.2m 计，则相对轨顶净空为8.926m，接触网导线高度按6.45m 计，与导线距离为2.476m，与承力索距离约为1.3m，滑道梁底和接触网承力索均需进行绝缘安全防护。 滑道梁利用辅助平台进行安装，采用节段拖拉滑移法就位。

4.3.3.2 平转施工

系杆拱成桥后，即可开始启动平转施工，转体总重量约10000t，从开始启动到平转到位，行程总长约为30.0m。顶推滑移系统包括梁底滑块、限位块（反力座）、分配梁和顶推千斤顶。

①梁底滑块采用铸钢材料，2 个支座位置各设2 个滑块，两滑块之间用销轴连接，在每个滑块下嵌有一块NGE材料滑板，系梁通过滑块支承在滑道梁上。

②限位块沿曲线焊接在滑道梁顶面， 纵向间距1m，滑移时另外配备若干相同尺寸的活动限位块， 安装在两固定限位块之间。

③顶推动力采用2 个300t 千斤顶同时对滑块施顶，利用固定限位块安装反力座分配梁。

4.3.3.3 落梁施工

系杆拱就位后， 通过千斤顶交替将墩顶临时支座垫块逐块卸除，将梁落于设计位置，落梁总高度3.0～3.2m。起顶千斤顶设计吨位为800t， 在两主墩墩顶各设8 台千斤顶，4 个一组。顶落梁时，两端要求交替下落以保持落梁同步，避免两端高差过大。

5 结语

结合项目实际特点及施工具体情况， 开创性地运用移动式防护棚架、 全封闭挂篮、16m 连续梁顶推及113m系杆拱平转等施工方法顺利完成了本项目营业线施工。保证了既有线路运行的安全， 有效地降低了既有线施工安全风险， 极大地提高了施工作业效率， 缩短了施工周期，进而确保全桥总体工期目标实现，意义重大。 同时，对类似工程项目具有极大的借鉴意义。

［1］韩秀芳.铁路营业线施工安全监理探讨［J］.建设监理，2014（3）：78-82.