高速铁路桥梁跨既有营业铁路施工技术研究

2021-01-07林帅宏

黑龙江交通科技 2021年7期

林帅宏

(黑龙江省交通运输和规划研究中心，黑龙江哈尔滨 150000)

1 工程概况

某城际铁路是一条新建的客运专线，采用有砟轨道，将速度目标值确定为250 km/h。在该线路范围内，桥梁为控制性工程之一，从既有铁路上跨越，总长约574 m。桥梁下部结构采用实体墩，基础采用桩基础，主墩桩基桩径为2.5 m，边墩桩基桩径为1.5 m。桥梁上部结构梁体截面形式为单箱双室，顶、底部宽度分别为1 650 cm和1 370 cm；底部和跨中处的梁高分别为8.5 m、3.8 m，梁体的底端呈二次抛物线。桥梁按照三向预应力进行设计，主要采用强度等级为C55的混凝土。

2 既有营业线施工

2.1 桩基施工

6#墩承台和铁路外轨之间的水平方向距离最小只有9.92 m。为尽可能减小比例影响，桩基施工应使用振动较小且效率较高的桩机钻进成孔，先在与铁路相距较近的地方成孔，然后在与铁路相距较远的地方成孔。混凝土在搅拌楼集中拌和，拌和好的混凝土采用罐车及时运输到施工现场，在现场采用汽车泵进行泵送，要注意汽车泵应尽可能远离铁路。在施工过程中，应切实做好对既有设施的保护，并对路基变形进行实时观测。

施工中应采取以下两个方面的措施：其一，与铁路相靠近的桩基，其钢筋笼的最大节段长度为6 m，对此需设置4个吊点，采用汽车吊将其吊装到钻孔内，在钢筋笼和吊绳之间要使用U形钉将两者卡牢，并用铁丝将吊绳和吊钩捆绑牢固。在实际的吊装过程中，应用缆绳将钢筋笼的上部捆绑牢固，然后在既有线的外侧对其进行牵引。其二，对浇筑导管进行安装和拆除的过程中，应在上端绑好缆绳按照向既有线外侧的方向牵引。

2.2 承台施工

基坑防护措施采用钢轨桩，单根桩的桩长为7 m，按照0.5 m的间隔距离布置。采用机械将基坑开挖到与设计标高相距20 cm的位置后，应改换人工进行清底，然后进行垫层的浇筑。基坑开挖完成后，需在底部开挖集水井与汇水沟，以便采用水泵及时排水。

施工中应采取以下措施：基坑开挖弃土的堆放应尽可能远离既有铁路线路，并对实际的堆放数量进行严格控制，及时清运，以免对新建线路的施工和既有线路的运营造成影响。

2.3 墩柱施工

防护支架与施工作业平台均采用双排钢管进行搭设，其顶部高度应比墩顶高出1.2 m。支架搭设完毕后，其立杆的横纵向距离分别为0.9 m和1.2 m，横杆的步距为1.2 m，在双排钢管之间进行跑道的搭设，并在其下方悬挂好防落网。在支架的周围设置剪刀撑。所有钢筋都在场内进行加工，加工完成后在防护体系的防护下进行定位与安装。墩柱施工方法为翻模法，钢模的单块重量较大，可达3 t，需使用汽车吊进行吊装。墩柱的混凝土浇筑方法和要点与桩基的混凝土浇筑相同。

施工中应采取以下几个方面的措施：其一，在脚手架上挂设密目网，以此形成全封闭防护体系；其二，所有施工作业都在防护体系的防护下进行；其三，对于钢筋定位，可通过分层设置临时定位架实现，这样能有效防止钢筋向既有线路范围内发生倾覆；最后，施工中禁止向防护体系以外抛物。

3 跨营业线施工

3.1 棚架安装与拆除

为避免新建桥梁施工对既有铁路的运营造成太大影响，需在跨营业线范围内进行防护棚架的搭设。

棚架跨度按12+18 m控制，与铁路布置保持垂直，长度为每侧比桥梁宽度大3 m，将外立柱放置在接触网立柱以外，防护棚底部应比接触网立柱底部高出2.5 m。在防护棚的搭设范围内，需要对接触网的上回流线进行专门的绝缘处理。采用人工开挖一个尺寸为80 cm×80 cm的基坑，然后浇筑混凝土，并在顶面进行钢板的预埋；在混凝土的实际强度达到设计要求后，采用汽车吊对钢管立柱进行吊装，然后和之前预埋的钢板通过焊接相连。排架在场外制作，做好排架并铺设好竹胶板以后，开始整体吊装，在接触网的对应位置挂设放电板。最后采用U形螺栓对主横、纵梁进行固定，对于排架上的拼缝，要钉上白铁皮。将棚架设置好后，要在其两侧通过拉设缆风绳来提高稳定性。

在跨线施工结束以后，应按照从上到下的顺序对棚架进行拆除。以棚架搭设过程中使用的排架为基本单元，先对各单元之间的白铁皮进行拆除，然后结合施工量解除主、纵横梁之间的连接，沿主纵梁走向滑移到跨线梁的两侧，然后将其向下吊放即可。

3.2 挂篮安装与拆除

挂篮应采用全封闭式，挂篮的安装和拆除是整条跨营业线施工的风险控制要点，需在营业线之外进行。在5#墩的0#梁段施工完成后，采用汽车吊与塔吊对杆件进行吊装，使其到达桥面处，准备拼装。在边跨合龙以后，需将挂篮移动到6#墩的位置，先将封闭设施拆除，然后利用手拉葫芦对底模和侧模进行下放，最后用汽车吊对主桁架进行拆除。在挂篮的安装和拆除施工中，应注意以下两个要点：其一，拆除施工中划定防护范围，避免侵限；其二，对主桁架进行拆除的过程中，应通过对缆风绳的斜拉来固定主桁片，以使侧向保持稳定。

3.3 箱梁悬浇

在跨营业线施工中，另外一个风险控制的要点在于箱梁悬浇过程中挂篮的行走，对此，应通过要点作业来保证其安全。首先，制定要点计划，在营业线范围内，悬浇梁段总长为34 m，挂篮需要走行8次，每次行走的时间为110 min，要点数量为24个；其次，做好点前准备，将挂篮解除以后，对横梁、侧模和内模的走行梁进行锚固，然后下放底篮，对挂篮轨道梁进行前移，以此为挂篮的行走做好准备；最后，点内作业组织与控制，将后主锚解除之后，通过千斤顶的顶推使挂篮开始行走。在挂篮行走的过程中，需对轨道的锚固位置进行倒换，挂篮行走到位后，对后锚进行锚固。

3.4 桥面系施工

桥面系施工内容有：声屏障设施施工、电缆槽盖板加装、竖墙施工、挡渣墙施工、防水层施工、接触网立柱施工与基础施工。其中，挡渣墙施工方法为模筑，使用撑杆、链条葫芦与拉杆进行固定。声屏障设施的结构为柱配肋板，在其肋柱与挡渣墙的顶部需设置支撑点，并用定位拉杆进行连接，将桥面组拼好后，方可使用小型炮车进行安装，安装就位后，和竖墙上预留好的钢筋通过绑扎与焊接相连，最后进行混凝土的浇筑。在混凝土实际强度达到要求后，方可对连接件和定位拉杆进行拆除。