王雪純
(中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司,北京 102600)
廣西省南寧市朝陽溪是一條貫穿南寧市中心區(qū)的天然洪雨河流,是南寧城市發(fā)展變遷的歷史見證。北起羅傘嶺,穿過南寧市北郊、西鄉(xiāng)塘區(qū)和興寧區(qū)至大坑口匯入邕江??偭饔蛎娣e25.25 km2,河道全長14.28 km。
朝陽溪暗涵下穿鐵路段位于南寧站進站端,在唐山路框架與友愛路框架橋之間由北往南依次下穿北湖客車左線、柳南客專(右線、左線)、北湖客車右線、南廣高鐵(左線、右線)共六條鐵路線路,朝陽溪暗涵與鐵路交角為90°,交叉里程分別為K223+361.219(柳南客專右線)=B2+422.4(暗涵里程),交叉里程分別為K2+157.24(南廣高鐵)=B2+443.98(暗涵里程)[1]。
下穿鐵路擬采用(7+1.5)m雙孔框架橋作為暗涵和污水的過水渠道,實現(xiàn)清污分流??蚣芎斶M段長度為52 m,現(xiàn)澆段長度為117 m,總長169 m,框架涵共計1 791.4 m2,由此引發(fā)鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備防護及遷改。
南廣鐵路為雙線電氣化Ⅰ級鐵路,運營速度250 km/h,柳南鐵路為雙線電氣化Ⅰ級鐵路,設(shè)計速度250 km/h。朝陽溪暗涵與鐵路交叉處為路基,交叉處南廣鐵路里程為K2+157.24,柳南鐵路里程為K223+361.219,交角為90°。
方案一中朝陽溪暗涵設(shè)計寬度為10.6 m、加固斜坡設(shè)計寬度為35.5 m;方案二中朝陽溪暗涵設(shè)計寬度為10.6 m、加固斜坡設(shè)計寬度為53.3 m,分別研究兩種情況下接觸網(wǎng)的過渡方案。
方案二與既有接觸網(wǎng)支柱位置如圖1所示。
圖1 方案二與既有接觸網(wǎng)支柱位置示意圖
南廣鐵路、柳南鐵路采用AT供電方式,接觸網(wǎng)正線線材采用CTS150+JTMH120(張力組合為25 kN+20 kN),接觸導線工作支懸掛點距軌面連線的高度一般為5.5 m,結(jié)構(gòu)高度一般為1.6 m,全線采用全補償簡單鏈形懸掛方式。
設(shè)計方案收受朝陽溪暗涵下穿南寧站咽喉區(qū)工程中影響的接觸網(wǎng)支柱類型為鋼管柱、H型鋼支柱。
既有接觸網(wǎng)支柱位置如圖2所示。
圖2 既有接觸網(wǎng)支柱位置示意圖
接觸網(wǎng)改移標準應(yīng)等于或高于既有柳南鐵路接觸網(wǎng)標準,本次設(shè)計接觸網(wǎng)懸掛類型、導線高度、結(jié)構(gòu)高度均與既有一致。補采用無補償下錨方式,下錨處絕緣子采用硅橡膠絕緣子。
方案一、二應(yīng)滿足《鐵路電力牽引供電設(shè)計規(guī)范》(TB 10009—2016)、《鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗收標準》(TB 10421—2003)、《鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法》《電氣化鐵路有關(guān)人員電氣安全規(guī)則》《接觸網(wǎng)安全工作規(guī)程》等現(xiàn)行規(guī)定的要求[2-3]。
(1)方案一。
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查,本項目影響了既有柳南鐵路南寧站柳州側(cè)咽喉區(qū)接觸網(wǎng)支柱號為L054處的拉線基礎(chǔ)、支柱號為L056及L056處的拉線基礎(chǔ)。既有支柱號為L054的支柱采用鋼管柱,拉線基礎(chǔ)采用LZJ-1;既有支柱號為L056的支柱采用GHT240B/8.7型鋼柱,拉線基礎(chǔ)采用LZJ-1。朝陽溪暗涵寬10.6 m,加固斜坡寬35.5 m。根據(jù)橋梁需求,需新設(shè)支柱號為X054的支柱,將既有支柱號為L054支柱處的渡3錨段截短下錨至支柱號為X054的支柱,拆除原支柱號為L054支柱處的拉線基礎(chǔ);需新設(shè)支柱號為X056的支柱,將既有支柱號為L056支柱處的渡4錨段下錨至支柱號為X056的支柱,拆除原支柱號為L056的支柱及L056處的拉線基礎(chǔ)。
(2)方案二。
根據(jù)橋梁相關(guān)要求,接觸網(wǎng)支柱、拉線基礎(chǔ)等距離加固斜坡最外側(cè)最小距離為2 m,加固斜坡最外側(cè)距離股道中心2.23 m,要求接觸網(wǎng)支柱側(cè)面限界為4.23 m。
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查,本項目影響了既有柳南鐵路、南廣鐵路南寧站柳州側(cè)咽喉區(qū)接觸網(wǎng)支柱號L054-N147的一組硬橫跨及拉線基礎(chǔ)、N196支柱、L056支柱及L056支柱處的拉線基礎(chǔ)。既有L054、N147支柱采用鋼管柱,拉線基礎(chǔ)采用雙拉線安裝LZJ-1;既有支柱號N196的支柱采用GH260A/8.2型鋼柱;既有支柱號為L056的支柱采用GHT240B/8.7型鋼柱,拉線基礎(chǔ)采用雙拉線安裝LZJ-1。
(1)方案一。
接觸網(wǎng)遷改方案需在橋梁施工紅線確定后,施工前進行遷改。橋梁施工前在距既有支柱L054的柳州側(cè)12 m處,新設(shè)支柱號為X054的1根支柱;在距既有支柱號為L056的支柱昆明側(cè)10 m處,新設(shè)支柱號為X056的1根支柱。
(2)方案二。
橋梁施工前,在距既有支柱L054的柳州側(cè)14 m處,新設(shè)支柱號為X054-1的1根支柱;在距既有支柱號為L054的支柱昆明側(cè)3 m處(順線路方向3 m,垂直線路方向2 m),新設(shè)支柱號為X054的1根支柱;在距既有支柱號為L060的支柱柳州側(cè)14 m處,新設(shè)支柱號為X056的1根支柱;在距既有支柱號為N196的支柱昆明側(cè)3 m處,(順線路方向3 m,垂直線路方向2 m),新設(shè)支柱號為XN196的1根支柱;在既有支柱L058-L029一組硬橫跨上增加15號節(jié)點。
將既有支柱號為L054的支柱處渡3錨段,截短下錨至支柱號為X054-1的支柱,拆除原支柱號為L054支柱處的拉線基礎(chǔ);將既有支柱號為L056支柱處渡4錨段,利用支柱號為L058-L0291組硬橫跨15號節(jié)點,抬高過渡下錨至支柱號為X056的支柱,拆除原支柱號為L056的支柱、支柱號為L056支柱處的拉線基礎(chǔ);將既有支柱號為N147支柱處渡7錨段,利用支柱號為X054-XN1961組硬橫跨10號節(jié)點,過渡下錨至既有支柱號為N198的支柱,將既有支柱號為N147-L054,一組硬橫跨懸掛倒至新立硬橫跨上,將既有支柱號為N196支柱處的懸掛倒至支柱號為X054-XN196一組硬橫跨的5號節(jié)點上,拆除原支柱號為N147的支柱、N147支柱處的拉線基礎(chǔ)、N196的支柱、L054的支柱。
將柳州側(cè)正饋線NGAF3錨段、保護線NGPW3截短下錨至既有支柱號為N200的支柱;將昆明側(cè)正饋線NGAF3錨段、保護線NGPW3截短下錨至既有支柱號為N186的支柱;支柱號為N186~N200間的支柱利用既有正饋線、保護線肩架懸掛新線。
將柳州側(cè)正饋線LNAF4錨段、保護線LNPW4截短下錨至既有支柱號為L048的支柱;將昆明側(cè)正饋線LNAF4錨段、保護線LNPW4截短下錨至既有支柱號為L066的支柱;支柱號為L048~L066間的支柱利用既有正饋線、保護線肩架懸掛新線。
橋梁施工完成后,對接觸線、承力索等接觸網(wǎng)設(shè)施進行調(diào)整,保證鐵路列車安全運行。
方案一主要工程量集中在需更換接觸導線約500 m,新立2根下錨支柱及拉線,并拆除原支柱及導線等,工程造價約20萬元。
方案二主要工程量集中在需更換接觸導線約800 m,保護線約600 m,正饋線約600 m,新立2組硬橫跨,新立2根支柱、3處拉線,并拆除原支柱、接觸導線、附加導線等,工程造價約50萬元。
由于兩種方案中橋梁加固斜坡寬度不同,接觸網(wǎng)過渡方案二施工難度高于方案一。
(1)基坑開挖困難。
接觸網(wǎng)遷改范圍位于南寧站咽喉區(qū),臨近高鐵線路,僅可在天窗點內(nèi)施工。天窗點施工時間短,需增設(shè)防護措施保證鐵路安全。
(2)接觸導線過渡復雜。
根據(jù)現(xiàn)場實際情況,需要設(shè)立兩組硬橫跨,接觸網(wǎng)改造范圍內(nèi)接觸導線共24根,硬橫跨上方4根、下方20根。新立硬橫跨受地形、地下管線、既有接觸網(wǎng)導線等因素的影響,立柱及安裝難度大、施工空間小,且接觸網(wǎng)導線需多次進行過渡。天窗點施工時間短,有效作業(yè)時間難以滿足接觸網(wǎng)過渡要求,保障高鐵運行安全壓力較大。
在工程施工中人們逐漸重視環(huán)保建設(shè),引起的暗涵下穿鐵路改造項目日益增多。以南寧站為例,在車站咽喉區(qū)改造工程過程中,針對兩種橋梁方案下的接觸網(wǎng)配套過渡方案工程難度、造價進行比較分析。工程項目需綜合專業(yè)的投資、施工難度等進行把握,保證鐵路建設(shè)的安全性、經(jīng)濟性。