浅谈大准线对线桥偏心超限桥梁的整治措施

浅谈大准线对线桥偏心超限桥梁的整治措施

赵宇

神华准能大准铁路公司内蒙古鄂尔多斯017000

摘要：[1]本文对线桥偏心的一些基本概念、超限成因，以及现场整治的具体施工措施进行了简述。

关键词：线桥偏心;基本概念;成因分析;整治

大准铁路东起国铁大同东站，西至内蒙古准格尔旗薛家湾站，正线全长264公里，属一级单线电气化铁路。1998年随准格尔能源公司划归神华集团，原设计年运输能力1500万吨，2014年完成运量1.08亿吨，是目前我国第一条单线铁路开行万吨列车的铁路，远景目标瞄准3.5亿吨的运输能力。

我段所管辖线路曲线桥梁较多，且大部分曲线半径在800m及以下。大部分曲线桥梁存在线桥偏心超限。根据《铁路工务规则》第134条规定:“运营中的桥梁,桥上线路中心线与梁跨中线的偏差,钢梁达50毫米,圬工梁达70毫米时,应检算梁的受力情况”我段组织对上述超限较为严重的处所进行了整治。我段于2014年秋季开始对超限严重桥梁进行整治。下面我将线桥偏心的一些基本原理和超限整治过程做简单的叙述。

1线桥偏心的基本概念与设置

1.1梁的布置

设在曲线上的钢筋混凝土简支梁式桥，每孔梁仍是直的，于是各孔梁中线的连接线成为折线，以适应梁上曲线线路之需要。但若按图1所示布置，使线路中线与梁的中线在梁端相交，则由图可以看出，线路中线总是偏在梁跨中线的外侧，当列车过桥时，外侧那片梁必然受力较大；况且列车运行时要产生离心力，使外侧的一片梁受力较大的现象更加严重。

为了使两片梁受力较为均衡，合理的布置方案应把梁的中线向曲线外侧适当移动。一般情况下梁的布置有两种方案：

⑴平分中矢布置：在跨中处梁的中线平分矢距f，即梁的中线与线路中线的偏距f1=f/2；在桥墩中线处梁的中线与线路中线的偏距E=f/2。这种布置的特点是内外侧两片梁的偏距相同（f1=E=f/2），故两片梁的人行道加宽值相等。（大准线全部采用平分中矢布置）

⑵切线布置：在跨中处梁的中线与线路中线相切，即偏距f1=0；在桥墩中心处梁的中线与线路中线的偏距为E=f。

大准线全部采用平分中矢布置

偏移距的计算

曲线桥的墩位中心是不在线路中线上，偏距E的计算方法如下：先确定梁的布置是切线布置，还是平分中矢布置，计算公式不同。

1.圆曲线：切线布置E=L×L/(8×R)，

平分中矢布置E=L×L/(16×R)

2.缓和曲线：切线布置E=L×L×t/(8×R×l)

平分中矢布置：E=L×L×t/(16×R×l)

其中：R-圆曲线半径，

L-交点距，

l-缓和曲线长，

t-计算点至ZH（HZ）的距离。

2成因分析

2.1线路条件复杂，桥梁的曲线半径普遍偏心（R≤800m及以下问题尤为突出）。在加之我线为重载铁路，开行万吨列车，列车轴重大，列车通过曲线桥梁时，横向力导致曲线普遍整体外移。

2.2线桥工区整治曲线方向不良时，手段单一，常常为了减少工作量而采用简易拨道法。也是造成要数之一。

2.3就是铺设施工时，施工单位精度控制不够。导致在铺设时就已经出现。

2.4使用大型养路机械作业，养护时不考虑线桥偏心因素。由大型养路机械自动设定拨道，导致偏心进一步扩大。

3线桥偏心的危害

偏心的危害导致俩片T梁组成的整体梁出现偏载，从而导致梁体、两篇梁的连接部位受损。俩片梁由横向连接（横隔板等）组成简支梁跨，俩片梁的设计等级及各项技术指标相同，桥上的荷载应当均匀的布置在俩片梁上。但是由于桥上曲线在离心力的作用下，使主梁产生平面弯曲外，还伴有扭转，致使外侧的梁体承重增加，而内梁减少。导致两主梁受力不均匀。一旦桥上出现偏心，使偏载更加加重。甚至导致俩主梁不能协同工作，而对于我们大准线这样的重载铁路尤为突出。偏心的出现首先可以能造成破会的是俩片主梁的横向连接出现伤损，甚至破坏。经查资料，北京铁路局曾发生多处横隔板断裂的病害，固然，究其原因是多方面的，但是梁跨长期偏载是有一定关系的。桥上线路偏心的危害轻则降低梁体的承载能力，缩短桥梁适用寿命，严重时，直接影响梁体的正常适用，危及运输安全。

4线桥偏心的检查

我段检查工区自行设计了线桥偏心检测尺，利用测距仪精确测量。

5线桥偏心的整治设计方案

对超限严重的线桥偏心制定整治方案。

1.测量、利用CPIII技术，重新测量整条曲线，每5m设置一控制点，并延长到曲线2侧100m，如有曲线相连时，要考虑对另一条曲线的影响。

2.测量后，利用CAD成图，在将线桥偏心，曲线平纵断面优化后，根据既有曲线、桥梁的状态，通过修改曲线半径、偏角等（将拨道量（暨工作量）控制在最小），从新配置曲线，要求在满足线桥偏心的同时，将原有曲线的平纵断面进行优化。

3.电气化铁路，对接触网杆进行检查，确保接触网杆在拨道后不侵入限界尺寸线。

6组织施工。进行整治的作业步骤，安全注意事项

6.1工程概况

6.1.1现场情况及范围：

大准线抬道里程K77+700-78+760，线路长度1060m，其中线桥偏心超限桥梁位于曲线中部。（天成河大桥6－32m中心里程K78+101.93桥长196.8m半径500(平分中失法布置)）。

6.2.2线路拨道量：

平均拨道量为152mm,最大拨道量为248mm，位大准线K78+330处。(详见附表)

6.2施工安排

施工准备：施工点提前1-2天做好准备工作。

施工作业：拨道作业需2个天窗点作业，每个天窗需要4h，应力调整作业需一个天窗点3h。

竣工验收：作业完毕次日进行复测、验收。

6.3施工准备工作

1.施工前需调查施工地段影响大机拨道施工的障碍物（曲线拉杆、地锚拉杆、防胀插板等），及时拆除和恢复。

2.在桥梁上拨道时，提前将桥梁拨道方向一侧（左侧）石碴抛至与轨枕底平行，不得高于轨枕底，以免影响拨道。（提前将石碴装入尼龙袋（需要1000个），放在碴肩）。桥梁俩侧曲线拨道时，作业人员提前用撬棍将轨枕头处石碴捅松散，以减小道床阻力。

3.配合拨道大机车08-32型2台。

4.拨道前，将桥梁护轨接头夹板打开，拆除一端护轨梭头，并扣件螺栓松开，但每隔3米左右拧紧一颗，防止大机捣固时，护轨摆动。

5.技术准备：施工前复测线路平面，根据设计标图，在对应的里程点上每5m设置拨道桩并在对应的轨枕上表明拨道方向及拨道量，并向大机施工负责人做好交底。

6.备料到位：根据拨道量，在施工前应在相应地段备足道砟。

7.人力、机具准备：现场负责人，负责拨道指挥及协调工作；技术人员（负责轨温变化幅度测算、平均拨道量等数据是否和理论数值一致，做出测量标记等）。测量人员，随时对拨道量进行测量；防护人员；其他配合作业人员，拨道后回填，恢复断面，线路整治等工作。

8.拨道需要供电段（检查和调整接触网）、信号段（拆装引入线、监护设备）进行配合，下达配合通知单。

6.4施工防护

每日天窗点慢行的登记及注销、限速牌的设置及天窗点内的施工地段两端设防护员。按照大机两捣作业程序限速：天窗点结束后第一列25km/h，第二列45km/h，第三列60km/h，24小时候恢复正常。

6.5施工顺序

本次施工采用机械拨道，由大机分次拨道成形，同时保证2端顺坡，其顺坡率不应大于2‰。根据现场实测资料，在现场每5m做一个标桩，做为拨道量的控制点。大机拨道过程中人工补充道碴，并对下股石碴进行适当夯实。

作业顺序：

1.封锁后，大机在K76+700开始进行拨道。

2.第一台大机作业车通过后，基本最大拨道量可以达到150mm，曲线后半部较前部可能会有减少。第一台大机拨道时，测量组紧随其后，进行测量、计算，及时的给出新的拨道量对未拨到位的处所将拨道量重行标注在轨枕上（表明方向，数值。）其后由第二台大机进行拨道、顺坡。

3.在大机拨道后处所，石碴组开始补充道碴（下股，并适当夯实）

4.供电轨道车可以紧随大机（保持安全距离），开始进行检查和调网作业。

5.第一日拨道结束后，组织人员上足道碴，为日次作业做好准备工作。同第一日施工准备。

6.第二日作业方法同第一日，确保拨道量达到设计数值既可。风动卸碴车在作业地段开始卸碴，卸碴后，石碴组负责清理超限处所。（卸碴时，桥下应设防护员2名，防止石碴砸伤过往行人和车辆。）

7.第三日、安排对线路进行应力调整。

每日施工完毕，施工负责人要认真检查线路设备状态，材料机具不侵入限界，确认达到放行列车条件，才能撤除防护，开通线路。开通后，及时加强线路设备养护，按照限速规定放行列车。

6.6安全保证措施

1.施工前要根据施工组织方案落实机具、材料和人员，办好限速登记等手续后，方可施工。

2.现场材料及机具设备整齐排列放置，不得侵入限界。

3.大机作业时，现场防护员要严格监控，防止人员受伤。

4.所有施工人员要听从施工负责人的统一指挥。

5.所有作业人员距离大机必须保证足够的安全距离。

6.大机车在停车启动运行时，必须鸣笛。

7.施工作业中，任何施工人员不得打动和破坏线路一侧的观测桩。