铁路隧道小角度斜交既有线D型梁加固施工技术研究

王岩松（中铁十六局集团有限公司轨道分公司，北京 101100）

铁路隧道小角度斜交既有线D型梁加固施工技术研究

王岩松（中铁十六局集团有限公司轨道分公司，北京 101100）

新建珠三角城际莞惠线暗挖区间ZXDK1+246～ZXDK1+334范围下穿既有京九铁路线，为保证行车安全，同时不中断列车行驶的前提下，在“天窗”间隙通过D型梁选型组合对既有线路进行架设，本文对整体施工的组织安排进行了阐述，分析D型梁架设的工艺特点及相应施工安全质量控制的技术要求。

新老线交叉；D型组合；天窗；应力放散

1 引 言

随着我国大力推进城际轨道交通建设浪潮的兴起，新老线相互交叉将是城际轨道交通建设面临的又一难题。虽然各种施工技术在近年来地下轨道交通实践施工中得到广泛的应用，但是在城市中心地区，由于既有线路不允许中断，地下管线不易迁改等难题，将会对城际轨道施工技术、工艺提出更高的要求。铁路隧道小角度斜交既有线合理采用对D型梁选型进行组合，对线路进行了防护，又为新建隧道下穿既有线奠定了稳定的基础。

2 工程概况

图1 D型梁架空加固平面布置示意

中铁十六局集团有限公司承建的莞惠城际轨道交通工程，GZH-14标走行线暗挖区间ZXDK1+246～ZXDK1+334范围下穿既有京九铁路线，穿越角度约38°，区间隧道对既有铁路影响范围长88m。经过组合比选，D型梁采用D24型、D20型组合对既有线进行架空处理。线外主跨采用D24型钢便梁，长24.12m，两边副跨采用D20型钢便梁，长度为20.1m。线间主跨采用D24型钢便梁，长24.12m，两边副跨采用D24型钢便梁，长度为24.1m。D型钢便梁临时基础为直径1200mm的挖孔桩。

京九线铁路为双线无缝线路，线间距3.9m，钢筋混凝土Ⅱ型枕，两条铁路线均位于直线上，轨底距隧道拱顶高度为15.5m。

3 D型梁架设的施工程序

3.1 施工准备

⑴施工前做好现场既有管线调查、迁改或保护措施，与各产权单位签订安全协议；⑵施工方案申报，待广铁集团各部门审核批复后，与铁路、车站有关单位申请封锁和慢行计划；⑶施工机具及物料到位。该工程对施工时间要求极高，因此开工前备齐施工所需物料（机具、材料、应急物资等）；⑷组织人员培训，并取得广铁集团培训考核通过颁发的联络员及防护员证件后，持证上岗作业；⑸按慢行计划，对应的里程标安放限速牌及减速地点标。或者按封锁计划，对应的里程标安放停车作业标及响墩等防护标识牌。

3.2 线间距调整

经现场测量，既有京九铁路线线间距初始为3.9m，未能满足D24施工便梁线间距4m时最低位布置要求，需采用拨道处理。拨道施工在指定的“垂直天窗”点内完成。首先拔除枕木头外侧道碴，进行长轨条的切割。然后将枕木间穿入拨道滑轨位置抬道，滑轨与轨道间垫入鱼尾板或滑轮，由于拨道量小（仅10cm）采用起道机配合撬棍拨移。封锁合拢后，拢口长钢轨接头采用快速夹具连接，同时人工回填道碴，使道床达到饱满、密实状态。同时线路起、拨道必须保证轨道坡度满足要求。

3.3 无缝线路应力放散

人、机、物、料及慢行申请到位后，清除埋住钢轨的道碴。检查防胀插板、轨距拉杆、地锚拉杆等可能影响轨道伸缩的其它轨道加强设备。松开一股钢轨的全部扣件。锯轨，安设拉伸器、撞轨车、滚筒捅下与钢轨粘在一起的胶垫，然后进行另一股施工。拉伸器拉紧后开始撞轨，用道钉锤敲震钢轨，各观测点拉伸到位进行保压。撤除滚杠，全面锁定线路，之后松开拉伸器，钻孔、倒棱、上接头夹板，拧紧接头螺栓。

拉伸放散法：当轨温在锁定轨温范围以下时采用拉伸放散法。根据单元轨节长度和设计锁定轨温与作业时实测轨温差，按公式ΔL=αLΔt（α＝11.8×10-6/℃）计算出钢轨拉伸量。先将单元轨节放散至零应力状态，然后用拉伸器将钢轨均匀拉伸至设计锁定轨温对应的长度，并注意零点归零及临时位移观测点的位移量呈线性比例。当与理论计算值相差不大于3mm时，钢轨落槽，立即锁定线路。

3.4 校核便梁支座标高

经分析便梁支座标高由既有线钢轨标高、钢便梁类型、钢便梁纵梁架设梁位（高、中、低、最低位）以及纵横梁连接选用牛腿型号四个因素确定。以D24型施工便梁为例，D24型施工便梁纵梁S11梁高1.3m，钢横梁S2，牛腿上S12、下S13、以及S3（当D24型施工便梁线间距仅为4m时，采用最低位布置。此时应将上牛腿S12更换为S3，以满足“建限-1”要求）。根据既有线钢轨实测标高，钢便梁纵梁架设最低位要求，轨底至支座顶（梁底）标高情况为：最低位825mm， 因此通过计算得出桩顶标高=钢轨实测标高-轨道高度（176mm)-最低位H（825mm）-橡胶垫板（37mm）-支座板（36mm）。根据结果对桩头标高进行校核，保证最低位布设时纵梁不能侵入限界内。

3.5 D型梁就位

1)纵梁就位

由于纵梁既长又重，在既有线上作业空间又受限制，因此纵梁的就位采用吊机悬吊人工辅助牵引下降到位。操作如图2、图3所示。为方便抽换轨枕且满足D型梁低位施工要求，架梁前认真计算D型梁桩基础顶标高，加垫钢板。

2)安装横梁及附件

在纵梁基本就位后安装横梁。安装横梁的位置应与轨枕位置一致，所以事先应将轨枕间距适当调整，抽换枕应按工务段规则“六抽一”，由纵梁两端向中心排列抽换，抽一根横梁，其中有一根钢轨下需要垫大块绝缘橡胶板，防止轨道电路短路，影响信号和行车。塞入横梁时要对准主梁联结板并定位，同时垫好橡胶垫，上好扣件。在施工时，为增加钢轨的横向稳定，要在横梁上安装挡查板S5，捣固道床。将垫高的一片纵梁降落就位，并联结纵横梁。然后逐段扒除道碴，安装斜杆和所有联结系统，组装过程中，联结板S4及牛腿上Φ23孔均应上满螺栓，弹簧垫圈不得漏装。纵横梁连接完毕后，拧紧螺栓，随时检查，上紧松动的螺栓，待全部拼装齐全后，须将全部螺栓进行加力，尤其是主要构件联结部位的牛腿及联结板上的螺栓，全部上满并同时上紧，紧度适中，以免破坏弹簧垫圈应有的作用（弹簧垫圈置于螺帽与平垫圈中间）。

3.6 监控量测

为确保既有线行车安全，D型便梁施工完成后，列车同样限速45km/h行驶。在既有线影响范围内对其轨道及路基进行沉降监控量测，同时对D型便梁进行沉降监测。布点形式：路基每10米布设一沉降观测点；钢轨每5米布设一沉降观测点；D型梁在两端部及中间布设3个沉降观测点。监测频率2次/天，如出现沉降变化量超出平均值/日，监测频率相应加大。同时与工务段密切配合，随时沟通，对施工过程中监控量测得到的任何异常情况及时与工务部门相关人员共同分析原因、研究解决。

施工过程中的几个主要监测项目的监测值进行了统计，如表1所示。

图2 监测平面布置图

表1 既有线监测项目实测值

3.7 路基跟踪注浆

如出现上述不利情况，立即采取路基跟踪注浆措施。施工方法采用袖阀管注浆，先对既有线局部沉降量过大处进行跟踪注浆加固，注浆平均深度10m。由路基边坡倾斜向既有线路下部钻孔，袖阀管与水平面倾角不应小于30°，钻孔布置成圆形圈，保证注浆充分，不留死角，注浆管间距1.5m，浆液扩散半径1m。压浆的水泥浆液严格按照施工配合比进行施工，严格控制浆液的压力，防止轨道隆起。

图3 路基跟踪注浆

4 D型梁架设施工技术中应注意问题

4.1 D型梁建限要求

本工程既有京九铁路线分为上、下两条线路，线间距仅有3.9m，未能满足D24施工便梁线间距4m时最低位布置要求，通过拨道解决线间距不足。同时还需考虑最低位布设应满足“建限-1”要求，当采用最低位布置时，此时应将上牛腿S12更换为S3。

4.2 线路养护

由于线路扣轨作业施工，线路胀轨现象可能发生。广东气温普遍偏高，另外施工正值夏季，一旦发生气温升高，钢轨温差不断发生变化，钢轨内部就会逐渐积蓄大量的应力，而钢轨内部应力得不到释放，平衡力被打破，钢轨就会挣脱扣件、轨枕、道床的束缚，发生胀轨跑道重大病害，危及到行车安全。因此每天需对线路钢轨进行洒水养护。

5 结 语

新建铁路与既有线交叉时，通过合理进行D型梁选型组合，纵、横梁就位辅以扣轨方式，对既有线进行架空防护。确保了既有线路安全运营，又不中断列车正常运营。此种应用具有重要的意义，同时也为以后此类施工积累了一定经验。

[1]中国铁路总公司．铁路技术管理规程[S]．北京：中国铁道出版社， 2015年08期 45。

[2]沈叶飞,林法力．混凝土桥梁的常见病害与加固技术[J]山西建筑。

Technical research of type d-reinforcement project on small angel-intersection of railway tunnel and exsiting traffic line

Underground excavation of newly-built New Pearl River Delta’s intercity traffic line of Dongguan and Huizhou passes undemeath existing Jinghui railway．In order to ensure the safety and scheduled-running of the train ,type D combination will be implemented to reconstruct current traffic line in the intervals of transportation ．This passage expounds the arrangement of the whole execution,analyzing the technological characteristics of type D and technical requirement of related safety control．

new and old lines crossing；D-type combination；sunroof；dial processingstress dispersion

TU745．4

B

1003-8965（2017）03-0127-03