双线墩架设增二线梁在铁路扩能改造中的应用

董 宏

(太原铁路局， 太原 030013)

双线墩架设增二线梁在铁路扩能改造中的应用

董 宏

(太原铁路局， 太原 030013)

在铁路新增二线扩能改造中，经常会遇到临近既有线架梁施工。若在新建增二线单线墩进行架梁，由于离既有线有一定安全距离则比较简单。但若在既有双线墩上已经有一线开通运营的情况下，利用既有墩架设增二线梁，由于线间距太近则比较困难。本文以迁曹铁路曹妃甸特大桥双线墩架设增二线梁为例，通过合理的施工组织，采取架桥机改造、接触网改造以及线路偏心和拨移回拨等安全措施，实现了施工安全、货运量、施工进度三大目标，能够对铁路建设和扩能改造的类似工程提供参考。

双线墩； 二线梁； 重载铁路

在铁路新增二线扩能改造中，经常会遇到邻近既有线架梁施工。若在新建增二线单线墩上进行架梁，由于离既有线有一定安全距离则比较简单。但若在既有双线墩上已有一线开通运营的情况下，由于离既有线太近架设增二线梁则比较困难。由于铁路梁自重较大且桥下难有适合的道路和场地，使用汽车吊、履带吊架梁不太现实，所以一般使用架桥机架梁。

2009年建设迁曹铁路曹西单线时，考虑到曹妃甸特大桥(跨海大桥)施工的难度和搭设栈桥的投资以及将来的发展，在当时搭设了施工栈桥的情况下，按照双线墩只架单线梁进行了施工预留，施工完毕后按照海域通航的要求拆除了栈桥。随着经济发展，运量增加，以及环渤海经济圈、京津冀协同发展等国家战略的提出，从2014年起开始实施曹妃甸港区铁路扩能改造工程，需要在既有双线墩上架设增二线梁。通过大量的现场调研和安全限界测量，确定了施工方案，按照邻近营业线B类进行架梁施工。

1 既有桥概况

1．1 既有曹妃甸特大桥区域位置

曹妃甸港区铁路位于河北省东北部唐山市的曹妃甸区境内，北距唐山市80 km，西距天津120 km，西距北京220 km，东距秦皇岛170 km。既有曹妃甸特大桥位于曹妃甸北站与曹妃甸西站之间，将大陆与曹妃甸岛连为一体。

1．2 既有曹妃甸特大桥设备概况

既有桥为电气化铁路桥梁，采用“专线(01)2051”图号的简支T梁，预留二线墩台线间距4.0 m，桥面两侧均设有护栏和步行板以及挡砟板，靠近新线一侧有电务电缆。

2 新增曹妃甸特大桥架梁总体思路

2．1 主要工程数量

曹妃甸特大桥全长7 478.65 m，共计242孔。其中有4处共15孔现浇结构已按双线施工，剩余227孔为预制T型梁，包括32 m T梁191孔、24 m T梁33孔、20 m T梁3孔。

2．2 细化措施，确保安全

由于受线间距4.0 m限制，架桥机与接触网之间安全距离不足，架梁施工前首先必须拆除既有桥上靠近新线一侧的护栏和步行板，对电务电缆进行迁改，并对桥上接触网完成改造。

采取的措施：一是对既有桥上接触网进行改造，使带电部分向靠近既有线侧调整；二是对架桥机进行选型、改造与防护，外形尺寸向远离既有线侧调整0.2 m，对架桥机下方的运梁车走行线路进行偏心铺设，向远离既有线侧偏移0.2 m。达到规范规定的安全距离。

2．3 优化施组，确保进度

根据制梁场台位的数量和24 m、20 m特殊 T梁的具体孔位，有针对性地安排不同跨度的梁体制作，使制梁顺序与架梁顺序保持一致，避免发生无梁可架的现象。同时搭设蒸汽养生棚保证冬期制梁，搭设防护棚保证雨季制梁不间断进行。

3 施工准备工作

3．1 接触网改造

取消接触网在架梁一侧的受电线偏移，仅保留既有线一侧的受电线偏移，Z字值为0.2～0.35 m，受电线向既有线一侧适当偏移后拉出值并不超标。同时更换腕臂并将直型定位管更换为弯型反定位管，使带电部分向接触网支柱方向靠近。将过长的平腕臂、斜腕臂、反定位进行切割或更换，最后进行接触网调整。接触网改造工作完成后，正定位拉出值由0.2 m变为0.35 m，反定位拉出值由-0.2 m变为+0.2 m，架桥机与接触网带电部分距离达到1.5 m。当架梁工作完成后，再将改造过的既有接触网改造回原来状态。

3．2 架桥机改造

3．2．1 架桥机外型改造

对比DJK166型和DJ180型两种架桥机的支点反力和外形尺寸，(1)DJK166型架桥机自重256 T，架桥机支点反力超出桥梁的承载能力，DJ180型架桥机自重123.7 T，架桥机支点反力小于桥梁的承载能力。(2)DJK166型架桥机最外廓宽4.33 m，DJ180型架桥机最外廓宽4.2 m。经过综合比选，采用DJ180型单臂步履式架桥机进行改造。

改造前的DJ180架桥机3号柱外廓宽4.2 m，单侧支柱距接触网带电部分0.8 m，1号、2号柱外廓宽4.0 m，单侧支柱距接触网带电部分0.9 m。改造时将架桥机1号、2号柱向内侧收回0.4 m，能够满足架桥机支撑稳定，同时将3号柱向内侧收回0.77 m，保证3号柱柱脚能够支撑在桥梁的挡砟槽与轨枕头之间，使轨排车能够顺利通过。

改造后DJ180架桥机3号柱外廓宽3.43 m，单侧支柱距接触网带电部分为1.185 m。1号、2号柱外廓宽3.6 m，单侧支柱距接触网带电部分为1.1 m，但仍不能达到接触网安全距离。

架桥机采用分体汽运，在预制梁场内线路上采用汽车吊组装。

3．2．2 安装绝缘板防护

架桥机靠近接触网一侧在接触网带电杆件5.0 m范围内，满布牢固粘贴绝缘板。

3．2．3 设置接地线防护

在新架梁梁顶左侧边缘布设10×5镀锌扁钢接地线带，布设进度随架梁进度。每隔6个桥墩将接地线沿桥墩引至桥下，连接接地极，使架桥机可靠接地，消除静电。满足TG/01-2014《铁路技术管理规程》第203条“接触网带电部分5 000 mm范围内的金属结构物须接地”的要求。

3．3 走行线路偏心铺设

在进行接触网偏移改造后，新线在正常架梁工况下，架桥机架体及运梁轨道中心线与两片T梁的中心线重合，架桥机上部结构与接触网腕臂带电部分有1.5 m的水平安全距离。在架桥机架体尺寸单侧瘦身微调0.2 m后，变为1.7 m的水平安全距离。如果将架桥机架体及运梁轨道中心线一起向两片T梁的中心线外方再偏移0.2 m，即新线与既有线线间距由4.0 m临时变为4.2 m，可以达到1.9 m的水平安全距离，其斜向安全距离(真实的安全距离)就能够达到2.0 m以上。

经过对架体偏移和墩身承载综合检算，偏移0.2 m不影响整体重心稳定和墩身承载。待架桥机通过后再逐步拨回4.0 m线间距位置。

试架梁时按照偏心铺设后4.2 m的临时线间距进行了实际测量：

(1)建筑限界安全方面

架桥机1号柱距离既有线中心2.52 m，2号柱距离既有线中心2.23 m，3号柱距离既有线中心2.47 m，1号柱和3号柱满足TG/01-2014《铁路技术管理规程》中距离既有线中心2.44 m的要求，但2号柱不能满足，因此架梁期间，允许既有线普通列车通过，但禁止既有线超限货物列车通过。

(2)人身安全方面

①架桥机最宽部位距离接触网线2.3 m，满足GB/01-2014《铁路技术管理规程》第203条中“接触网带电部分至机车车辆或装载货物的距离不小于350 mm”的要求，也满足TG/01-2014《铁路技术管理规程》第205条中“其他人员(包括所携带的物件)与牵引供电设备带电部分的距离不得小于2 000 mm”的要求。②架桥机最宽部位距接触网腕臂最外端水平距离为1.9 m，但由于腕臂位于接触网上方，根据勾股定理，其斜向距离(真实的安全距离)已大于2.0 m，且可以通过在架桥机上设置绝缘板和警戒隔离绳等补强措施来防止架桥机上的人员靠近接触网带电部分。

(3)梁车运行安全方面

线路偏移情况需考虑到已就位梁体的偏载，经检算200 mm的偏移在容许范围内。其关键点是：①卡控运梁车上梁体的偏载，避免不利因素的叠加。②卡控运梁车的走行速度，因速度加快，车辆的蛇形摆动造成的横向偏移量也随之加大，影响重心稳定。③桥梁全长7 478.65 m，长距离的线路偏移不利于梁车运行安全，因此在架设5孔梁(150 m左右)之后就开始逐步拨回到4.0 m线间距位置，也有利于桥面线路铺设能及早按正式工程施工(如图1所示)。

图1 运梁车轨道向外偏铺200 mm (mm)

4 施工过程

4．1 施工顺序

架梁作业尽可能利用列车间隙时间进行。顺序为先采用人工移梁方式架内边梁，后通过架桥机整机外移50 mm、机臂外移750 mm架外边梁，一次落梁到位。架梁时间控制为200 min，即：架桥机过孔60 min，架内边梁60 min，架外边梁60 min，铺架轨排20 min，这4个环节顺序要严格不变，才能确保安全。

4．2 施工卡控措施

成立装载加固验收小组，每一片梁的装载加固必须有录像备查，运行必须有速度记录仪备查。运梁车在距架桥机100 m时要一度停车。架桥机的检修须利用天窗点进行。架梁期间，禁止既有线超限货物通过。对人员和设备采取防感应电、屏蔽接地等措施。

5 效果

2016年7月13日，曹妃甸特大桥最后一片梁顺利合龙，达到预期效果。需要指出的是，随着架桥机推进，运梁车的走行距离也在加大，架桥机利用率必然会随之降低。2016年6月，本方案在总公司组织的全路施工交流汇报会上进行了经验推广。

6 结束语

从我国铁路建设现状来看，新建单线桥时预留增二线双线墩是比较普遍的，建1个双线墩相比建2个单线墩(一旧一新)来说，在项目投资、土地预审、征地拆迁、环评、水土保持、消防送审、防洪评价等方面都能节省投资或简化审批手续，有很大优势。曹妃甸特大桥在既有双线墩上已有一条单线开通运营并开行2万吨重载列车的情况下架设增二线梁，通过合理组织施工并采取安全措施实现了这一目的，是铁路邻近既有线大型施工和扩能改造的成功案例。

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[3] TB10303-2009 铁路桥涵工程施工安全技术规程[S]. TB10303-2009 Safety Constructional Regulations forRailway Bridge and Culvert Engineering[S].

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Application of Double-Track Pier Erecting Second Line Beam in Railway Expansion and Reconstruction

DONG Hong

(Taiyuan Railway Bureau,Taiyuan 030013,China)

In the expansion and reconstruction of new-added double-line of railway, the construction of new line near to the existed line is often happens. If the beams are erected on the single-line pier of new line, it is relatively simple for there exists some certain safety distance from the old one. But when one of the existed second line beams is already at work, it is difficult to erect the beam of second line due to the shorter distance between centers of tracks. This paper takes the erection of beams on the double-line pier of Caofeidian super major bridge on Qiancao Railway as an example. the three goals of construction safety, freight volume and construction progress have been achieved by many safety measures such as taking reasonable construction organization, improving bridging machines and contact nets, adopting line eccentricity and shifting methods, etc. The experience provides references to the similar projects of railway construction and its capacity expansion.

double-line Pier; beams of Zenger-Line; heavy-loaded railway

2016-06-20

董宏(1970-)，男，高级工程师。

1674—8247(2016)05—0091—04

U44

A