浅谈重载列车轴重32t铁水车特种活载线路加固技术

发表时间:2019/7/10   来源:《建筑学研究前沿》2019年6期   作者:苏迎军
[导读] 采用钢梁跨中增设支点,在横梁下加设特殊横梁,满足横梁和连接件受力要求。

中铁十局八公司莱钢工程项目经理部  山东泰安  300380
        摘要:以莱钢场内4孔5m公、铁立交桥改建工程为例,介绍轴重32t铁水车特种活载线路加固施工技术。采用钢梁跨中增设支点,在横梁下加设特殊横梁,满足横梁和连接件受力要求。
        关键词:轴重32t;特种活载;线路加固
       
       
随着时代的进步,客运高速化、货运重载化,已成为铁路现代化的必然趋势和重要标志。我国铁路为满足货运量运输要求,正向大吨位轴重货车发展,如正在运营的煤炭大能力通道——山西中南铁路通道,中南部通道是我国第一条设计30吨轴重、开行万吨大列的重载铁路。下穿重载铁路线路加固是下一步迫切需解决的难题。
        在既有铁路线下施工作业,必须先进行线路加固,确保行车安全和施工安全。施工中,线路应保持正确的水平和方向位置。线路加固视线路情况、运输、土质、地下水、桥涵尺寸、等情况综合考虑。目前线路加固施工工艺有纵横抬梁及便梁等架空线路加固施工设施,但对于轴重32t铁水车特种活载线路加固,国内尚无工艺可借鉴。
        架空线路加固施工因其具有不中断铁路运输通车,节约施工用材,减少施工设备,施工快速安全等特点,因而就成为一种重要的桥涵施工方法,并已经取得了较好的经济技术效益。
        1、工程概况及特点
        根据钢厂规划及需要,扩建莱钢银前东大街,下穿既有铁路4股铁道,在该路段中有4孔5m公铁立交桥,需新建11+11m钢筋混凝土框架桥。桥上线路为莱钢专用线,线上运营重载列车为轴重32t铁水车特种活载。为了保证钢厂的正常生产,拟采用便梁对既有线路加固,拆除既有公铁立交桥,修建框架桥。
        工程特点:
        本工程实施过程中两大技术难题:
        ⑴无施工工艺可借鉴,缺乏指导依据
        ⑵施工难度大,对后果影响与危害程度难于评估
        本工程具有技术难度大,工期紧、设计技术资料和参考资料相对不足,同时还需要考虑对铁水车运输影响等特点。我们根据现场铁水车运营情况及莱钢运输部门提供的资料,进行详细调查,对轴重32t铁水车特种活载线路加固施工工艺进行系统技术研究,项目实施中,对线路加固施工进行了严密监控,从而解决重载列车特种活载作用下的线路加固问题,加快施工进度,保证企业的正常运输生产。
        2、方案设计:
        根据轴重32t特种活载,采用钢梁架空营业线需解决:
        ⑴、钢梁纵梁受力问题
        ⑵、钢梁横梁、连接件受力问题
        钢梁纵梁受力方案:采用钢梁跨中增设支点。
        钢梁横梁、连接件受力方案:
        ⑴在横梁下加设一道原便梁横梁,但横梁间存在缝隙,2道横梁无法同时受力。
        ⑵在横梁下加设可活动式横梁,组装施工过程繁琐。
        ⑶在横梁下加设特殊横梁,满足受力和施工要求。
        经比选,确定方案⑶为最终加固方案。
        3、建模检算
        通过对轴重32t特种活载作用下的钢梁结构分析,进行受力检算
        主桥梁下侧增加一工字梁(原加固方案是主桥梁下侧增加一T字梁),并通过8x2对螺栓与主桥梁连接;上翼缘板通过4个螺栓与桥墩连接,通过2对螺栓与主桥梁连接;下翼缘板通过3个螺栓与桥墩连接,通过2个螺栓与增加的工字梁连接;原H型钢端面中部通过2+2个螺栓分别与桥墩和H型钢中翼板连接(不变)。
        几何与力学建模
       
        几何建模尽量与实际结构吻合。采用各板与连接螺栓均实体建模方式,单元类型采用实体单元。桥梁与主桥墩连接处施加全约束。载荷:在距离桥中心1435/2位置施加线性分布的载荷(原设计22/2吨、加固后32.1/2吨)。
        4、线路加固
        ⑴施工准备
        对所有影响施工的电力、通信、信号电缆确认标识并迁改防护完毕。
        ⑵挖孔桩施工
        线路加固便梁采用挖孔桩作为支点,挖孔桩施工因靠近线路较近为保证线路安全,对线路采用架设便梁进行防护。
        ⑶线路加固
        在封锁点内架设便梁,利用便梁进行线路卸载。每股线路分别进行架设2孔D24m便梁进行线路防护。银前轧钢走行线和联二线过铁水车车轴轴重为32t,施工期间严格控制拉铁水车辆重量。施工便梁安装时,注意避免侵入铁路建筑限界,影响行车安全。
        ⑷框架桥现浇施工
        按照设计测量放线放出框架位置,绑扎钢筋支立模板进行框架现浇施工。
        ⑸线路恢复
        框架桥预制完达到设计强度后,进行路基矿渣回填、上道碴、整道。封锁要点拆除施工便梁,同时在点内对线路进行起道、拨道作业,使线路各部技术尺寸满足规范要求。
        5、结语
        轴重32t铁水车特种活载线路加固施工在国内尚无工程实例可以借鉴,轴重32T线路加固施工作业工艺,不仅对提高本企业架空营业线线路加固施工技术水平、拓展工程施工市场有着重要意义,而且对我国类似工程营业线线路加固施工技术进步也是一种积极的促进作用。同时该线路加固方案和加强铁路安全保证措施等施工技术,对今后类似桥涵工程的施工具有重要的借鉴意义和指导作用。
        参考文献
        [1]TB10002.3-2005《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》
        [2]TB10082-2005《铁路轨道设计规范》
        [3]TB10002-2005《铁路桥梁钢结构设计规范》
        [4]TB10002.5-2005《铁路桥涵地基和基础

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