地鐵線路下D24低高度便梁施工1概述 寶城路立交工程位于上海閡行區蘋莊鎮，萃莊地鐵站東側，是既有城市道路下穿既有鐵路正線(滬杭線)和地鐵一號線(此處為地面段)，其主體結構均為頂進框架橋，其余部分為現澆U型槽結構。 下穿地鐵一號線框架橋采用D24低高度便梁架空線路頂進法施工。這里主要講述施工過程中D24低高度便梁架設的一些經驗。(D24便梁單片長24.5m寬0.48m高1.3m重13.75噸)。
2寶城路立交D24便梁施工實踐2.1寶城路立交特殊情況 地鐵一號線屬電氣化線路，列車由軌道上方的接觸網供電提供動力牽引。而寶城路立交框架橋所處位置，正好位于R=1200m,H=5Omm曲線段(圓曲線、緩和曲線均涉及)，且兩線間距4.34-5.12m，設計框架橋頂面標高與軌底標高相差僅65-75cmo(見圖2,圖3)。2.2便梁的運輸與吊裝 便梁采用兩臺軌道車牽引兩輛60噸平板車進行運輸，采用轉向架裝24米便梁，每次裝1孔(2片)。便梁運輸車提前1天由上海鐵路南站發至鐵路梅隴站，轉接進人地鐵梅隴基地停車庫;到地鐵一號線晚間停運時通過地鐵線路運至寶城路施工地點，再由軌道吊卸梁就位。(整個吊裝過程要求在觸網停電后施工)卸梁主要分2個步驟:鋼便梁低高度起吊橫移至平板車邊緣、利用接觸網空隙抬高吊臂落梁就位。(見圖4) (1)卸梁時首先利用接觸網空檔略抬吊臂，在不觸碰接觸網的情況下，將捆綁好的鋼便梁略微起吊(5-10cm左右)，橫移至運梁車邊側(此時若現場情況不允許吊臂橫移，則采用液壓機械輔助)。 (2)再次調整吊臂的起吊位置，在不觸碰接觸網的情況下，利用接觸網空檔將該片鋼梁起吊，落梁于預設好的便梁臨時支墩上。2.3便梁架設方案 原設計采用D24低高度便梁架空線路，施工頂進箱體時架設便梁的3個混凝土條形支墩及頂進箱體。箱頂距離軌底最小僅65cm限定了D24便梁不能采用中位以下架設(便梁中位架設，軌底至梁底52.5cm，箱頂至梁底僅剩12.5cm難以滿足頂進施工時便梁的安全空間)，而只能考慮高位架設。且D24便梁縱梁寬48cm，橫梁長396cm，組裝完成后總寬496cm。根據國鐵雙線架設便梁要求，兩線間距必須大于5.04成(結合地鐵列車運營限界及慢行至45km/b考慮，最小線間距必須大于4.76m，則此處線間距無法滿足常規架設便梁要求(實測最小線間距4.34m ) 。 在充分了解地鐵列車車輛荷載情況后(滿載情況下荷栽系數為國鐵列車的0.62 )，制定了便梁非常規架設方案，即便梁采用雙線3片梁整體方式架設。則兩線間距大于4.28m即可架設便梁。并且考慮到線間距較大時(4.28m , b4.76m)外側便梁侵限問題，其中一股線由于便梁架設位置涉及圓曲線和緩和曲線，在同一截面上，上下行線原線路超高值不等(例如上行位于圓曲線，hl=5Omm，下行線位于緩和曲線h2=20mm ) 。3片梁連成整體后上下行線必然要保持統一的線路超高(例如h=40mm )。則取其中一股道軌面標高不變(例如下行下股)，其余3股道軌面標高相應調整。根據理論計算，取線間距4.5m計算，上行卜股軌道抬道量在70mm，且上行線道床原本比下行線道床低30mm左右，則上行上股最終抬道量在100mm，大大超出地鐵規范中軌道抬道量不大于40mm的限制。 為保證便梁架設，考慮便梁上下行線采用不同的形式架設便梁，即上行線便梁采用高位架設，下行線便梁下股一側采用高位架設，上股一側采用界于高位和中位間的非標準架設法。(見圖6,圖7)此方法可保證線路抬道量控制在20mm左右，完全符合地鐵規范要求。2.4便梁的組裝 地鐵線路上架梁跟普通鐵路不同點主要在于其施工涉及到列車供電線路，即觸網問題。地鐵一號線供電觸網位于線路兩側及線路中心正上方。線路正上方的觸網高度為軌面以上4.0m ,線路兩側的觸網支承立柱距離線路中心3.25m。列車通過受電弓與其正上方的供電觸網連接。巨列車正上方的觸網與軌道的相對高度和相對位置幾乎不能改變，因此架梁前后的靜態狀況及列車通行時的動態狀況，軌道標高變化值必須小于40mm，此要求極為嚴格。 在便梁組裝時，由于便梁設計在靜態時梁中有預拱度(為平衡鐵路列車動載所引起的便梁下撓度)。D24鋼便梁設計預拱度為40mm，若按常規方法直接組裝，必然在靜態狀態下梁中位置軌道相對梁端高出40mm，加上便梁整體架設的抬道量，便梁組裝好后中心位置軌面相對原軌面抬高約60mm。同時40mm的預拱度值是為平衡國鐵列車荷載而預設的，在地鐵列車荷載作用下，此40mm預拱度無法完全消除(只能消除14mm左右)，所以要保證便梁組裝完成后軌道變化量符合地鐵相關規定就必須先將此預拱度減小(便梁預拱度是定制，所以只能相對減小)。 為此我們結合現場便梁預拱度的實際情況，提出兩項措施減小便梁組裝后的抬道量(見圖8): (1)按常規做法組裝梁中位置將抬高40mm,梁端位置不抬高。使便梁整體萬降10mm，則梁中位置的抬高值減小為30mm;梁端位置鋼枕低于鋼軌10mm，可用1 rnm塑料薄板依次順坡墊平。則此法減少梁中抬道量10mm. (2)便梁鋼枕與鋼軌間設計是20rnm的橡膠墊板，現將其更換為l 0mm橡膠墊板，此法可減少梁中位置的抬道通過以上兩項措施，總共減少20mm抬道量，則便梁組裝后軌面最大變化量控制在40mm以下，符合了地鐵相關規定，順利地架設好了便梁，為后續箱涵頂進等工作，創造了前提條件。3地鐵施工的特殊性 地鐵一號線列車運營時間雙向間隔為2-3min，故白天運營時間內不允許上道作業，所有施工必須安排在凌晨0點至4點此段時間內。每口實際可施工時間為僅3.5h，無論便梁架設甚至線路日常維護都必須在此段時間內完成。且軌道車吊裝便梁需要觸網停電，所有的施工點計劃必須提前巧天申請，等待地鐵運營公司審批(部分施工計劃點無法批準)且一旦確定就不準更改，所以施工組織難度相當大，施工進度相對普通線路來說相當緩慢。 2006年7月1日起上海鐵路局所屬范圍內主要干線將完成電氣化改造，今后使用電力機車牽引已是大勢所趨，寶城路立交施_!泊勺成功經驗可為今后在通車的電氣化鐵路上架設D24便梁施工可提供借鑒。
2寶城路立交D24便梁施工實踐2.1寶城路立交特殊情況 地鐵一號線屬電氣化線路，列車由軌道上方的接觸網供電提供動力牽引。而寶城路立交框架橋所處位置，正好位于R=1200m,H=5Omm曲線段(圓曲線、緩和曲線均涉及)，且兩線間距4.34-5.12m，設計框架橋頂面標高與軌底標高相差僅65-75cmo(見圖2,圖3)。2.2便梁的運輸與吊裝 便梁采用兩臺軌道車牽引兩輛60噸平板車進行運輸，采用轉向架裝24米便梁，每次裝1孔(2片)。便梁運輸車提前1天由上海鐵路南站發至鐵路梅隴站，轉接進人地鐵梅隴基地停車庫;到地鐵一號線晚間停運時通過地鐵線路運至寶城路施工地點，再由軌道吊卸梁就位。(整個吊裝過程要求在觸網停電后施工)卸梁主要分2個步驟:鋼便梁低高度起吊橫移至平板車邊緣、利用接觸網空隙抬高吊臂落梁就位。(見圖4) (1)卸梁時首先利用接觸網空檔略抬吊臂，在不觸碰接觸網的情況下，將捆綁好的鋼便梁略微起吊(5-10cm左右)，橫移至運梁車邊側(此時若現場情況不允許吊臂橫移，則采用液壓機械輔助)。 (2)再次調整吊臂的起吊位置，在不觸碰接觸網的情況下，利用接觸網空檔將該片鋼梁起吊，落梁于預設好的便梁臨時支墩上。2.3便梁架設方案 原設計采用D24低高度便梁架空線路，施工頂進箱體時架設便梁的3個混凝土條形支墩及頂進箱體。箱頂距離軌底最小僅65cm限定了D24便梁不能采用中位以下架設(便梁中位架設，軌底至梁底52.5cm，箱頂至梁底僅剩12.5cm難以滿足頂進施工時便梁的安全空間)，而只能考慮高位架設。且D24便梁縱梁寬48cm，橫梁長396cm，組裝完成后總寬496cm。根據國鐵雙線架設便梁要求，兩線間距必須大于5.04成(結合地鐵列車運營限界及慢行至45km/b考慮，最小線間距必須大于4.76m，則此處線間距無法滿足常規架設便梁要求(實測最小線間距4.34m ) 。 在充分了解地鐵列車車輛荷載情況后(滿載情況下荷栽系數為國鐵列車的0.62 )，制定了便梁非常規架設方案，即便梁采用雙線3片梁整體方式架設。則兩線間距大于4.28m即可架設便梁。并且考慮到線間距較大時(4.28m , b4.76m)外側便梁侵限問題，其中一股線由于便梁架設位置涉及圓曲線和緩和曲線，在同一截面上，上下行線原線路超高值不等(例如上行位于圓曲線，hl=5Omm，下行線位于緩和曲線h2=20mm ) 。3片梁連成整體后上下行線必然要保持統一的線路超高(例如h=40mm )。則取其中一股道軌面標高不變(例如下行下股)，其余3股道軌面標高相應調整。根據理論計算，取線間距4.5m計算，上行卜股軌道抬道量在70mm，且上行線道床原本比下行線道床低30mm左右，則上行上股最終抬道量在100mm，大大超出地鐵規范中軌道抬道量不大于40mm的限制。 為保證便梁架設，考慮便梁上下行線采用不同的形式架設便梁，即上行線便梁采用高位架設，下行線便梁下股一側采用高位架設，上股一側采用界于高位和中位間的非標準架設法。(見圖6,圖7)此方法可保證線路抬道量控制在20mm左右，完全符合地鐵規范要求。2.4便梁的組裝 地鐵線路上架梁跟普通鐵路不同點主要在于其施工涉及到列車供電線路，即觸網問題。地鐵一號線供電觸網位于線路兩側及線路中心正上方。線路正上方的觸網高度為軌面以上4.0m ,線路兩側的觸網支承立柱距離線路中心3.25m。列車通過受電弓與其正上方的供電觸網連接。巨列車正上方的觸網與軌道的相對高度和相對位置幾乎不能改變，因此架梁前后的靜態狀況及列車通行時的動態狀況，軌道標高變化值必須小于40mm，此要求極為嚴格。 在便梁組裝時，由于便梁設計在靜態時梁中有預拱度(為平衡鐵路列車動載所引起的便梁下撓度)。D24鋼便梁設計預拱度為40mm，若按常規方法直接組裝，必然在靜態狀態下梁中位置軌道相對梁端高出40mm，加上便梁整體架設的抬道量，便梁組裝好后中心位置軌面相對原軌面抬高約60mm。同時40mm的預拱度值是為平衡國鐵列車荷載而預設的，在地鐵列車荷載作用下，此40mm預拱度無法完全消除(只能消除14mm左右)，所以要保證便梁組裝完成后軌道變化量符合地鐵相關規定就必須先將此預拱度減小(便梁預拱度是定制，所以只能相對減小)。 為此我們結合現場便梁預拱度的實際情況，提出兩項措施減小便梁組裝后的抬道量(見圖8): (1)按常規做法組裝梁中位置將抬高40mm,梁端位置不抬高。使便梁整體萬降10mm，則梁中位置的抬高值減小為30mm;梁端位置鋼枕低于鋼軌10mm，可用1 rnm塑料薄板依次順坡墊平。則此法減少梁中抬道量10mm. (2)便梁鋼枕與鋼軌間設計是20rnm的橡膠墊板，現將其更換為l 0mm橡膠墊板，此法可減少梁中位置的抬道通過以上兩項措施，總共減少20mm抬道量，則便梁組裝后軌面最大變化量控制在40mm以下，符合了地鐵相關規定，順利地架設好了便梁，為后續箱涵頂進等工作，創造了前提條件。3地鐵施工的特殊性 地鐵一號線列車運營時間雙向間隔為2-3min，故白天運營時間內不允許上道作業，所有施工必須安排在凌晨0點至4點此段時間內。每口實際可施工時間為僅3.5h，無論便梁架設甚至線路日常維護都必須在此段時間內完成。且軌道車吊裝便梁需要觸網停電，所有的施工點計劃必須提前巧天申請，等待地鐵運營公司審批(部分施工計劃點無法批準)且一旦確定就不準更改，所以施工組織難度相當大，施工進度相對普通線路來說相當緩慢。 2006年7月1日起上海鐵路局所屬范圍內主要干線將完成電氣化改造，今后使用電力機車牽引已是大勢所趨，寶城路立交施_!泊勺成功經驗可為今后在通車的電氣化鐵路上架設D24便梁施工可提供借鑒。
