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干线铁路道岔架空方案实践 　　摘 要：结合广西壮族自治区贵港市解放路下穿黎湛铁路工程施工实践，对干线铁路道岔采用D型钢便梁架空加固的方案进行分析和研究。 　　关键词：干线铁路；道岔；架空；方案 　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.116 　　0 引言 　　近年来，城市道路和地下空间的利用越来越多，施工中逐步出现了需要既有干线铁路道岔进行临时架空的情况。因此如何安全、快捷、高效的对干线铁路道岔进行架空加固非常值得进行研究和实践。本文结合广西壮族自治区贵港市解放路下穿黎湛铁路工程施工实践，对干线铁路道岔架空方案进行分析和研究。 　　1 工程概况 　　拟建解放路框架桥位于广西壮族自治区贵港市贵港火车站旁，下穿国家铁路干线――黎湛铁路贵港站西咽喉，框架桥下穿铁路部分跨径为9m+2×12.5m+9m。框架桥设计受两端引路及站场条件限制无法避开所有道岔，施工前必须先对169号道岔进行架空加固。 　　2 总体架空加固方案的确定 　　通常开挖既有铁路路基前对线路进行架空加固主要采用扣轨梁、工字钢梁或D型施工便梁。其中扣轨梁由于受线路等级、限速条件及跨度和行车条件的限制，目前已经很少使用，仅在一些等级较低的专用线小跨度加固中使用；工字钢梁架空也由于受跨度限制、扣配件多、加固施工速度慢、线路横向加固效果差等制约，目前在电气化无缝线路上也逐步被淘汰；因此目前在干线铁路上线路架空一般均采用D12、D16、D20、D24标准D型钢便梁。但标准的D型钢便梁受铁路限界、荷载等影响只能对单条线路进行架空加固，不能满足道岔架空加固要求。 　　由于拟建框架桥跨径较大，且施工地段既有线路为无缝线路，为确保施工安全，同时又能满足行车要求、确保施工进度，根据现场调查，经综合分析，确定采用特种D型钢便梁对道岔进行架空加固。该特种便梁是在标准D型钢便梁的基础上进行加强设计而来。 　　2.1 便梁主要尺寸确定 　　结合标准D型钢便梁的跨度模数，为使便梁达到通用目的，根据工程实际和现场条件，施工便梁分三段架设进行设计，跨度分别为20.1m，16m和20.1m（可兼做标准16m和20mD型钢便梁使用）。主梁中心距按照满足铁路建筑限界要求设计为4.90m～8.99m不等。横梁位置按照现场调查的岔枕位置每根岔枕间隔内设置一根，并根据每根横梁与主梁的对应位置计算横梁长度为4.90m～8.99m不等。 　　主梁在D24米标准D型钢便梁基础上进行加强设计，仍采用双层腹板（D型）结构，但腹板厚度加厚至10mm，三段主梁梁高分别为1.3m、1.2m、1.3m，三段主梁上下翼缘厚度分别加厚至40mm、40mm、60mm。横梁一端通过加劲肋与主梁腹板相连接，另一端连接在主梁下翼缘底部。在主梁下翼缘板对应横梁位置设置螺栓连接孔。 　　横梁由于跨度不同，需单独设计。三段横梁下翼缘宽度300mm，上翼缘宽度240mm，高度分别为500mm、550mm、600mm，腹板厚度10mm，上下翼缘厚度20mm。 　　各部位具体尺寸设计如图1所示。 　　2.2 材料及计算参数 　　便梁弹性模量取，泊松比0.3，钢材容重。便梁材料采用钢Q345qC，按照《铁路桥梁抢修（建）技术规程（试行）》，容许轴向应力240MPa，容许弯曲应力250MPa，容许剪应力145MPa。 　　检算活载采用中―活载。 　　列车运行限速45km/h，按照《铁路桥梁抢修（建）技术规程》，列车冲击系数取： 　　3 便梁结构检算 　　3.1 建立空间计算模型 　　采用通用有限元软件，建立三段施工便梁有限元模型，分析中―活载作用下的竖向应力和变形。便梁建模时进行简化处理，仅考虑主梁、横梁，采用梁单元建模。 　　对主梁中的主横梁连接处，采用弹性连接中的刚性连接处理。对支座边界条件，采用只受压点支撑。轨道中心距主梁中心2.1m，采用弹性连接中的刚性连接联结到相应钢轨处。利用软件ANSYS，分别建立三段梁有限元模型，主梁和横梁采用BEAM188梁单元模拟。 　　3.2 主梁和横梁分段受力检算 　　根据简支状态下第一段便梁在自重+中―活载（含冲击系数）作用下主梁等效应力云图和剪力分布图（图2），最大等效应力为163MPa出现在主梁下翼缘；主梁最大剪力为1000kN。计算得到主梁截面最大剪应力为43.2MPa。 　　根据第一段20.1m便梁在中―活载（不含冲击系数）作用下的位移变形图。最大位移0.035m，出现在主梁中段，竖向静活载挠跨比1/574。 　　第一段横梁腹板高500mm。按照最大主梁中心距6.157m建立横梁有限元模型，梁端简支约束，线路中心距梁一端2.1m，施加2×11t节点荷载（含冲击系数），计算得到横梁最大等效应力为121MPa。横