陆 建 利

(中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031)

川黔线改建南明河大桥设计及防护方案研究

陆 建 利

(中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031)

以既有川黔线南明河中桥改建工程为背景，对线路方案选择及桥梁方案选择进行了详细研究，确定了具体的施工方案，并详细介绍了施工防护及施工控制重难点，以减少新建桥梁对既有线的影响，从而确保既有线的运营安全。

线路，方案，桥梁，防护

1 概述

贵阳站位于贵阳市中心区，为枢纽内既有客运站，西端衔接重庆(川黔)、昆明(贵昆)方向，东端衔接株洲(湘黔)、柳州(黔桂)方向。车站既有到发线7条，旅客站台4座，旅客进出站地道2处，邮政和行包地道各1处，旅客天桥1座，既有站房面积12 000 m2；株洲端设有后巢客车整备所、派驻客机折返段及客车存车场。贵广正线于既有川黔线左侧引入贵阳站，并于进站前接上既有川黔、贵昆线，占用两线线位，故需将既有川黔、贵昆线改建，将线位右移接车站股道引入车站。川黔线自改建起点引出后，沿既有川黔线前行，至川黔南明河中桥后开始右偏，逐渐拉开与既有川黔线间距，并新建南明河大桥跨南明河及城市道路，而后与贵广正线并行至设计终点。

2 方案由来及现场情况

贵广线自枢纽新建贵阳北站引出，跨贵遵公路、南明河后引入贵阳站，在车站重庆端接上既有川黔、贵昆正线，贯通客车外绕线后引出枢纽。在其右侧还建川黔、贵昆正线。其中贵广引入贵阳枢纽南明河双线特大桥大里程端线位与既有川黔线南明河中桥干扰，需拆除既有川黔线南明河中桥后还建改桥。既有川黔线南明河中桥现状：采用3×16 m+1×16 m跨π形梁布置，南明河中布置各有两墩(西站方向桥墩紧邻河堤，客站方向桥墩距离河堤约4 m，两桥间线间距在西站方向约13 m，客站方向约16 m，既有桥墩台均为浆砌片石，梁为16 m π梁)。桥墩台基础均为扩大基础，跨解放西路采用16 m跨梁通过，桥下限高5.5 m。既有川黔线、沪昆线南明河中桥跨南明河及解放西路见图1，图2。

3 线路方案选择

方案一：组织车流绕行，利用贵阳西站增开客运业务，办理贵昆线客车作业。经过现场踏勘，该方案对贵阳西站改造投入大，站区配套不成熟，外部疏散条件差；同时经成都局详细研究，绕行列车需涵盖部分成都局管段外列车，运输组织难度大，经研究后予以放弃。方案二：在既有贵昆线外侧增设施工便线，将既有川黔线拨接至既有贵昆线、既有贵昆线拨接至施工便线，保持两条通道行车。该方案因贵阳站两侧城市建筑物密集，通道拓宽后新增拆迁量大，工程代价高。方案三：拆除既有川黔线南明河中桥，采用临时道岔过渡至既有沪昆线上通过。因新建贵广铁路南明河特大桥右线线位与既有川黔线南明河桥头线位重合，改建川黔线南明河桥方案为先停用既有川黔线南明河中桥(5-16 m)，利用贵阳站北端插入临时道岔将川黔线过渡连接至沪昆线(原沪昆线)上，再与贵广铁路南明河特大桥32号～37号墩台同步修建还建的川黔线南明河中桥。该方案存在的问题：2008年贵广线初设批复至今，贵阳站客运业务增长迅速，列车运行图经过了多次优化调整。根据成都铁路局2012年列车运行图技术资料可知，2012年，沪昆线贵阳至六盘水区间开行旅客列车26对/d，川黔线贵阳至遵义区间开行旅客列车15对/d，由此可知，贵阳站重庆端到发列车总对数为41对/d。改建川黔线施工过渡中设置临时渡线将川黔线过渡连接至沪昆线后，重庆端剩余贵昆单线一条进路，削弱了重庆端咽喉能力。根据铁路局提供的车站技术作业表分析测算可知，高峰小时沪昆线咽喉能力为2对(4列)/h，而实际需要能力为3对(6列)/h，故单通道条件下重庆端咽喉能力已无法满足现阶段客车密集到发的需要。方案四：结合现场工程实施的具体控制条件，在不影响既有川黔、贵昆正常运营的条件下，调整改建川黔设计线位，将原需拆除后才能进行重建的川黔线南明河中桥提前施作，建成后再行拆除既有川黔南明河桥，实施贵广工程。该方案线路两侧均为邻近既有线施工，安全防护要求高，施工难度大，但能满足运输需求，且新建南明河中桥永临结合，不产生废弃工程，为本次设计采用方案。

4 桥梁方案选择

根据线路方案比选结果，结合贵阳市城乡规划局要求(要求一跨跨越南明河大桥及预留解放西路扩宽到30 m条件)，设计了两个方案：1)1×24+1×5支墩+1×32+1×5支墩+(12+20+12)m连续钢构，其中24 m，32 m跨采用通桥(2005)2101T梁；2)1×24+1×40+(12+20+12)m连续钢构，其中24 m，40 m跨采用整孔箱梁，支架现浇。本桥由于位于既有川黔线及既有沪昆线之间，跨南明河及解放西路，为在施工改建川黔线南明河大桥对既有桥梁墩台基础产生较小影响，桥梁采用错孔布置；根据贵阳市规划局要求，跨南明河采取一跨跨越，解放西路要求预留扩宽到30 m条件，净空不小于5.5 m，梁部施工只能采用支架施工。经比较，40 m简支箱梁方案能更好的跨越南明河及两侧排污沟，施工时对既有排污沟无需改移，桥梁建成后不侵占既有人行通道，另外采用40 m箱梁较T梁支架施工，梁体整体性好，稳定性高，施工中不存在梁体的横向移动，施工难度降低，对既有线的威胁也相对较小，因此，本桥最终采用1×24+1×40+(12+20+12)m连续钢构方案(24 m，40 m为简支箱梁)，见图3。

5 与既有桥梁施工防护

为减少施工对既有两座桥梁的影响，设计时采取了如下措施：1)为减小桥梁墩台基础开挖对既有线的影响，孔跨布置时采取错孔布置措施，这样使改建川黔线南明河大桥桥墩尽量与既有桥墩拉开距离。2)为避免冲击钻、挖孔桩放炮对既有结构物产生震动，本桥桩基础采用水磨钻施工。3)施工期间对既有两座跨南明河中桥进行监测。4)对各墩台施工时采取如下防护措施：a.0号台防护措施及施工顺序：临时封闭线路，对运营线路进行加固处理，扣轨施工D16型施工便梁桩基础，加固范围为桩中心线左右两侧(大小里程侧)各3.125 m；两边同时开挖并施工D16型施工便梁的桩基础。挖孔桩施工采用20 cm厚钢筋混凝土全桩护壁，护壁分节长不大于1.0 m。桩基底要求进入基岩至少1.5 m。桩混凝土达到设计强度后，临时封闭线路，拆除钢轨束梁，架设D16型施工便梁。开通线路运营，施工0号台桩基础，桩基施工完毕后施工0号台挖竖井防护基坑(竖井防护要求分段施工，每段1 m)，浇筑钢筋混凝土，待混凝土达到安全强度后开挖0号台基坑。竖井施作过程中每两层采用20槽钢沿顺桥向及横桥向进行支撑，槽钢间距约2 m。对0号台台前刷方，使桥下净空不小于1.5 m，刷方坡面采用M10浆砌片石(厚0.35 m)，下设10 cm厚碎石垫层防护；桥台施工完毕后，临时封锁线路，移出施工便梁，对既有沪昆线路基与桥台之间空隙部分采用M10浆砌片石回填封闭。b.1号墩采用废旧钢轨进行防护。先施工P43旧钢轨防护桩，再进行桩基施工，最后开挖承台基坑施工承台。c.2号墩采用桩板墙进行防护。先施工桩板墙防护，再进行桩基施工，最后开挖承台基坑施工承台。d.4号，5号墩台间采用桩板墙防护。先施工沪昆线侧桩板墙防护，对桥下拉槽以满足桥下净空，然后进行桩基施工，最后开挖承台基坑施工承台(承台基坑开挖采用竖井防护，施工顺序及要求同0号台)；对既有沪昆线路基与桥台之间空隙部分采用M10浆砌片石回填封闭。

6 施工控制重难点

1)本桥位于既有川黔线、客西线南明河中桥之间，且距既有客西线线间距5.5 m～7.5 m，距既有川黔线线间距5.6 m～9.3 m。既有两座桥均为20世纪50年代修建，其设计标准低，施工工艺差，基础开挖时极易影响既有桥墩台的稳定，施工前应提前对既有桥进行加固防护，施工过程中应安排专人监测。对既有桥的监测是本桥的重点。2)梁部采用支架施工，支架搭设、地基处理及施工便桥必须满足梁体及施工荷载的要求，施工过程中必须保证支架稳定，否则将危及既有线行车安全。3)本桥施工紧邻既有线，施工过程中材料、机具不得侵限，保证既有线的行车安全。

7 结语

本文从线路方案比选、桥梁方案比选、施工防护以及施工中的重难点做了详细介绍，随着我国铁路的发展，在枢纽内桥梁将越来越多，为新建桥梁如何保证既有线运输、如何减少新建桥梁对既有线的影响、如何确保既有线运营的安全提供参考。

[1] 中铁二院工程集团有限责任公司.改建川黔线南明河大桥变更设计图[Z].成都：中铁二院工程集团有限责任公司，2012.

Study on the design and protection scheme of Nanming river bridge transformation on Chuan-Qian railway line

LU Jian-li

(ChinaRailway2ndInstituteEngineeringGroupCo.,Ltd,Chengdu610031,China)

Taking Nanming river bridge transformation engineering on existing Chuan-Qian railway line as the background, the paper specifically studies the line scheme selection and bridge scheme selection, determines specific construction scheme, and introduces the construction protection and construction control points, with a view to reduce the impact of new bridge upon existing railway line and to ensure the safe operation of existing railway line.

line, scheme, bridge, protection

1009-6825(2014)11-0209-02

2014-02-09

陆建利(1980- )，男，工程师

U442.5

A