京九线下行茨园特大桥线梁偏心整治探讨

2016-03-28杨旭东上海铁路局工务处

上海铁道增刊 2016年4期

杨旭东上海铁路局工务处

京九线下行茨园特大桥线梁偏心整治探讨

杨旭东上海铁路局工务处

针对京九线下行茨园特大桥线梁偏心超限问题，提出采用拨道方法进行整治，对两条曲线分别提出了两种设计方案，经过比选得到最优方案。此外，还从导致线梁偏心超限的原因出发，介绍了线桥养护维修注意事项，提出建立线桥养护维修协调机制，从而有效减少线梁偏心超限问题。

茨园特大桥；线梁偏心；拨道整治；

1 工程概况

京九线下行茨园特大桥为单线铁路桥，位于阜阳至颖南区间，中心里程为K850+144。该桥全长1 732.5 m，由104孔跨度16 m圬工梁组成，其第104孔梁一端架于相邻的颖河特大桥59号墩上。其中第34孔上跨阜淮线，采用16 m先张预应力混凝土低高度梁，第65-69孔为道岔梁，采用16 m预应力混凝土梁，其余均采用16 m部分预应力混凝土梁，所有梁跨均采用平板橡胶支座。桥上平面线型为两条反向曲线（见图1），第1-45孔梁位于R=800 m的右偏曲线上（下称曲线一，限速110km/h），第46至69孔位于直线上，第70-104孔位于R=600 m的左偏曲线上（下称曲线二，限速95 km/h）。桥上为跨区间无缝线路，接触网支柱均在线路左侧，且位于桥上栏杆外侧。

图1 茨园特大桥既有平面情况

线梁偏心是指桥上线路中线与梁跨设计中线的偏差，根据《铁路桥隧建筑物修理规则》第3.1.2条规定，行车速度小于120 km/h的圬工梁线梁偏心不应大于70 mm。茨园特大桥自2011年以来，线梁偏心日趋严重，其线梁偏心超过圬工梁允许值70 mm的梁共计63孔，占全部梁跨总数的60.6%，曲线一范围内线梁偏心最大为右偏154 mm，曲线二范围内线梁偏心最大为左偏180 mm，全桥范围内最大线梁偏心为允许值的2.57倍。因此，亟需对茨园特大桥线梁偏心进行调整，现就茨园特大桥线梁偏心整治方案、线桥日常养修等问题进行探讨。

2 方案设计与实施

茨园特大桥线梁偏心超限的梁多达63孔，若采用移梁整治线梁偏心工程较大，且对行车干扰较大，加之线梁偏心超限的梁都处于两条曲线的圆曲线部分，因此应首选拨道的方法解决该桥线梁偏心的问题。采用拨道，即重新设计桥上曲线要素、计算拨道量，根据拨道量、拨道后线梁偏心是否超限等确定整治方案。茨园特大桥孔跨多，桥上线路曲线半径小、曲线长、接触网支柱等客观因素都将影响线梁偏心问题的整治，因此方案设计时按"最大限度改善线梁偏心，兼顾线路拨道量不宜过大"的原则进行。

2.1 方案设计

采用坐标法进行既有曲线拟合设计。现场的道岔、接触网等设备控制了曲线的偏角值，在曲线偏角固定的情况下，分别对两条曲线进行两种方案设计。方案一基于该桥线梁偏心均是线路中心偏向曲线下股的情况，采用减小曲线半径同时增加缓和曲线长度的方法进行拟合设计；方案二则采用既有的缓和曲线长度，调整曲线半径的方法进行拟合设计。各方案的曲线要素见表1，各方案的比选指标见图2、图3。

表1 各方案曲线要素

图2 曲线一的方案比选指标

图3 曲线二的方案比选指标

由图2可见，曲线一的方案二拨道后影响接触网支柱数较方案一多1根；拨道量大于150 mm的地段较方案一长50 m；最大拨道量较方案一小6 mm；拨道量绝对值之和较方案一长1.057 m；拨道后线路偏心超限孔数较方案一少5孔，仅为1孔。在其他指标无太大差别的情况下，优选最大程度改善线路偏心超限问题的方案，即方案二为最优方案。同理，由图3可知曲线二的方案一为最优方案。

经过比选确定，曲线一采用偏角78°20′20″，半径800.37 m，缓和曲线长150 m的设计方案；曲线二采用偏角49°33′17″，半径598.75 m，缓和曲线长110 m的设计方案。该方案曲线一最大拨道量275 mm，拨道量大于150 mm的计约290 m，拨道后线梁偏心超限仅1孔，拨道后接触网支柱内侧距线路中心距离小于3.1 m的共计7根；曲线二最大拨道量154 mm，拨道后线梁偏心超限仅有1孔，拨道后接触网支柱内侧距线路中心距离全部大于3.1 m。拨道后影响接触网支柱详情见表2。

表2 拨道后影响接触网支柱详表

2.2 方案实施

设计方案能最大改善茨园特大桥线梁偏心问题，但是曲线一范围内有7根接触网支柱需向路肩一侧外移，接触网受影响范围约400 m。在工务段与其他相关设备管理单位协调后，因移动接触网支柱牵涉的设备较多，需要调整的接触网范围较大，施工周期较长等因素，曲线一暂时维持现状并加强对范围内线梁偏心的监控，建议相关部门积极配合、尽快组织实施设计方案。曲线二按设计方案拨道调整线梁偏心值。

2015年10月19日，上海工务大修段、上海大机运用检修段配合阜阳工务段采用两次拨道法对曲线二进行拨道。大机拨道后线梁偏心问题得到有效解决，线路线形平顺。线路符合作业验收管理值，即水平、高低、轨向、三角坑偏差均小于4 mm；曲线头无反弯、无鹅头。

3 养修注意事项

桥上线梁偏心是评定桥梁技术状态的一项重要指标，线梁偏心会造成每孔桥的两片梁受力不均，对梁体的安全承载构成严重威胁。有效控制桥上线梁偏心，是线桥养护维修的重要任务。因此，提出以下养修注意事项。

（1）加强对桥上线梁偏心的监控。桥梁工区每季度应对线梁偏心检测1次，保持对桥上线梁偏心动态的控制，确保桥梁设备安全。一旦发现有线梁偏心超限，要及时通知线路工区，防止线路工区只向一个方向拨道，加重线梁偏心病害。

（2）线路养修时兼顾线梁偏心。实施大修清筛、大列换枕、大机捣固等项目及线路工区整治曲线病害时，在保证曲线圆顺的同时要严格控制线梁偏心值，不能哪里不圆顺就拨哪里，应该在全曲线范围使用流水拨道法拨道，以减少线梁偏心病害的发生。

（3）建立线桥养护维修协调机制。线路和桥梁分属两个维修系统，线路养护维修比较频繁，与桥梁维修不能同步进行。在对桥上线路进行日常维修和养护时，线路工区要与桥梁工区互相配合，发现有线梁偏心超限时应做到“三共同”：共同到现场检测线梁偏心值，准确掌握每一孔梁、每一个点号的实际偏心值；共同研究整治方案，根据线梁偏心的允许值，计算出每个点号的实际拨道量；共同组织施工作业，最大程度地改善线梁偏心问题。