海外废弃铁路桥再次利用研究

海外废弃铁路桥再次利用研究

张强1，梁明2

(中交一公局集团有限公司南京分公司，南京210014)

摘要：随着中国政府“走出去”战略的实施，中国建筑企业进军海外市场是一种趋势。中国施工模式怎么能快速融入当地施工企业模式，从思路转变、优化方案、管理模式等方式来确保工程进度和质量。现结合K116道路改移，旧桥再次利用施工情况，研究线路改移设计和旧桥维修后通过各种试验，分析废弃桥梁的主体质量可靠，为列车通行提供可靠的安全保障，为后期其余桥梁再次利用、线路改移提供参考。

关键词：轨道施工；线路改移；重载试验；旧桥利用

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作者简介：张强 ，1978年03月，男，工程师，大学本科，主要从事铁路施工，E-mail：zqxtxk@126.com。

作者简介：梁明 ，1989年12月，男，工程师，大学本科，主要从事铁路施工，E-mail：345066793@QQ.com。

1 引言

随着“一带一路”中国发展战略目标，中国施工企业走出国门，参与更多海外工程建设，由于海外各国宗教文化、法律、施工技术、人员管理、施工组织等模式和中国模式截然不同，被世界称为基建狂魔的中国企业，却在海外基建施工却施展不开手脚，为更快让中、西施工模式融入一体，提高工程建设进度。根据当地资源实际情况优化施工组织和技术方案、以解决轨道连续施工断点问题。提高整体工作效率。

2 项目背景

墨西哥玛雅铁路是墨西哥犹加敦半岛将既有废弃的铁路改建的一条铁路，预计全程1525公里，由恰帕斯州的帕伦克至金塔纳罗奥州的坎昆，途经恰帕斯州、金塔纳罗奥州、塔巴斯科州、坎佩切州与犹加敦州等五个州，犹加敦半岛常年雨水丰富，铁路跨江河较多，雨季周期长，部分新建桥梁结构施工受阻，导致轨道施工断点不能连续作业，为确保工期利用既有铁路桥梁临时过渡。

3线路改线设计

3.1现场情况

1）既有K166桥和新建K166桥线间距8m，桥长37m，新建桥梁比既有桥梁高1m，便桥需通过24.384m轨排列车和铺轨机,线路顺接难度大。

2）通行设备概况，主要通行轨道设备，PG32铺轨机,174T，长45m、DF4'机车138T，长21.1m、N17轨排运输列车1818T、长347.7m，KZ70石砟运输列车2438T、323.6m。

3.2设备通行能力分析

1）PG32铺轨机：最小通行半径为180m。

2）DF4D机车：最小通行半径为145m。

3）N17轨排运输车：由于轨排长度为24.384m，无转向架，最小通行半径300m。

4）KZ70石砟运输车：最小通行半径为145m。

3.3平曲线设计

1）从3.2条设备通行能力分析，轨排列车通行能力需求曲线半径最大300m。

2）轨道设备均为2015年出厂，设备维护保养较差。

3）考虑后期线路拨移工作，恢复正线的工作量。

综合考虑以上三点因素，现场设置圆曲线半径均为400m，夹直线长度为25m，曲线长度均为45.47m，不设置缓和曲线，设置10‰线路纵坡，整体改移长度为268.88m。

4既有桥梁维护加固

4.1既有桥梁现状

图1桥梁现场影像图

K116桥跨圣佩德罗河流，桥梁共三跨（9.5m+17.6m+9.5m），每个桥墩用7根混凝土柱支撑，梁体和人行道步板为钢结构，桥梁主体结构已有100余年历史。

4.2梁体结构维护

1）清扫桥墩尘土，检测混凝土结构情况是否有裂纹，不做好标记。

2）去除梁体钢结构浮锈。测量各构件尺寸，对腐蚀严重的钢结构构件更换和帮焊。

3）涂刷防腐油漆进行防腐处理。

4.3桥面整修

从图1桥梁现场影像图，可得知桥面附属设施损坏严重，需要维修方可满足使用功能。

4.3.1人行通道：

1）两侧人行通道宽度为93cm，混凝土步板已全部损坏，栏杆损坏严重。

2）人行道步板采用4cm厚、宽30cm、长92cm木板加工拼接而成，纵向设置加固木条用钉子钉住防止翘起。

3）栏杆缺少部分采用角钢补齐。

4）栏杆两侧设置防护网。

4.3.2桥面轨道修复

1）桥面采用宽0.25m、高0.25mm、长3m桥面木枕。间距0.35m共计105根。

2）钢轨：采用既有线拆下的美标90RA钢轨。

3）扣配件：配套的铁垫板和道钉及鱼尾夹板。

4）轨距拉杆：每5m设置轨距拉杆以确保轨距。

5桥梁两端与正线顺接

根据第3节线路设计参数，桥梁两端与正线连接各115.94m。

1）充分利用既有铁路路基，部分地段帮宽0-5.5m不等，分层填筑压实。

2）底砟填筑宽度为4m。

3）轨道铺设：采用与正线相同的PCS-Ⅱ混凝土轨枕、115RE钢轨、W14R扣配件，便于后期拨移至正式线路，轨道采用PG32铺轨机铺设。

6桥梁重载实验

根据桥梁结构分析给桥梁定义了最大荷载70%和最大荷载100%两个阶段的重载实验。

在每跨中心点处设置扰度观测点，3个断面左右各设置一个共计6个点。

图2观测点布置示意图

6.1实验方法

1）在桥头设置固定水准点BM01、BM02。采用莱卡DNA03高精度电子水准观测。

2）空载

在桥梁未加载任何重物时，分别观测1-1、1-2,2-1、2-2、3-1、3-2初始值，观测两次。

3）重载70%试验

采用重型卡车，到达1号观测断面，观测各点数值，观测两次，间隔10分钟，如果变化值较小，重载卡车进入下一个观测断面，如果两次观测值变化较大，继续每隔10分钟观测一次直到数据稳定。以此类推完成3号断面的数据观测。卸载桥上重物后等30分钟，再次观测各点位数据。

4）重载100%试验

采用4辆KZ70石砟运输车加载，其中满载2辆每个轴重达到23T，空车2辆，轴重每个轴重为6T加载方法和试验步骤和重载70%一致。

6.2实验数据分析

各级观测数值综合平均后数据

1）重载70%试验数据

3）重载100%试验数据

3）重荷载后桥梁处于空载情况下数据

从数据看桥梁重载100%在桥梁中间跨扰度最大达到9mm，但在重荷载卸载后，桥梁几乎能恢复到原始状态。说明桥梁梁体刚度满足重载列车通行。

7结束语

通过本次方案的优化和实验数据证实，既有铁路桥梁满足现有工程列车通行条件，成功的解决了玛雅铁路轨道不能连续施工问题，大大缩短工期，减少设备、材料倒运工作，为项目节省了一笔可观的费用。为下步玛雅铁路大面积施工奠定了良好基础，为类似工程提供借鉴与参考。

参　考　文　献

[1]TB10082-2017铁路轨道设计规范，北京：中国铁道出版社 2017.9.27.

[2]铁路技术管理规程（普速铁路部分）北京 中国铁道出版社2014.7.

[3]AREMA2020铁路工程手册，美国铁路工程及道路维护协会 2020.6.23.