龍門吊架梁技術在跨鐵路橋梁施工中的運用

陳天艷

(北京鐵路局 工程管理所，北京 100860)

1 工程概況

河北省沿海高速公路K24+028分離式立交橋全長925 m，主橋上跨京哈雙線電氣化鐵路，設計斜交角度為52°。主橋下部結構采用鋼板柱橋墩，鉆孔灌注樁基礎;上部結構采用44 m+60 m+44 m鋼—混凝土組合梁。主梁截面由預制開口鋼箱梁和現澆預應力混凝土橋面板組成，鋼箱梁寬3.5 m，梁高1.8 m，橋面板厚0.3 m，主梁全高2.1 m;半幅橋橫向布置2個鋼箱，中距7 m，橋面板寬13.5 m。每榀預制鋼梁共分5個制作段，分別為 A26.15 m+B26.15 m +C30.0 m+D32.85 m+E32.85 m，主橋共20個鋼梁制作段。根據現場實際情況及本橋跨越京哈雙線電氣化鐵路的施工特點，采用高空行走式龍門吊架設方案。

2 龍門吊構造組成

2.1 龍門吊走行梁

龍門吊走行梁采用HD200加強型貝雷梁桁架進行拼裝(圖1)。貝雷梁最大跨度為33.661 m，每道走行梁采用四排單層貝雷梁，頂部每隔1 m橫橋向鋪一根I16工字鋼作為鋼枕(2 m長)，每根工字鋼均由4個U形螺栓和貝雷梁連接牢固，上面鋪設43 kg/m鋼軌作為橫梁走行軌道，鋼軌和鋼枕采用角鋼牢固壓緊。軌道鋪設時應嚴格控制軌道的軌距及平整度，確保龍門吊的順利安裝及行走。貝雷梁桁架與分配梁間設限位擋，保證貝雷梁的穩(wěn)定。

2.2 龍門吊橫梁和走行天車

龍門吊橫梁采用DF150—Ⅲ型架橋機橫梁(跨度為50 m時，可起吊150 t)，凈跨度為37 m。縱向、橫向走行天車均采用DF150—Ⅲ型架橋機配套設備，縱移速度為4.36 m/min，橫移速度為4.36 m/min，提升速度為1.5 m/min?？v移平車安裝在貝雷梁走行軌道上，四臺縱移天車均由同一主控臺控制，保證運行同步進行。龍門吊橫梁見圖2。

2.3 龍門吊立柱基礎

龍門吊立柱采用萬能桿件拼裝。鐵路兩側立柱由于與鐵路平行，其立柱底面布置采用6 m×6 m截面，頂面采用6 m×2 m截面。其它立柱底面布置采用6 m×2 m截面，頂面采用2 m×2 m截面，立柱高度均為14 m。各龍門吊立柱縱向通過十字拉索相互連接，以保證龍門吊整體穩(wěn)定性?；A(圖3)采用 C25混凝土，尺寸為6.5 m×6.5 m×1.0 m，基礎頂面預埋鐵板與立柱焊為一體。

2.4 相關檢算

1)橫梁。計算剪力605 kN＜750 kN(可承受);計算正應力 105 MPa＜170 MPa(允許);計算撓度0.062 7 m＜L/400=0.092 5 m。

2)貝雷梁。計算剪力809.0 kN＜843.9 kN(可承受);計算彎矩6 880 kN·m ＜8 229 kN·m(可承受);計算撓度0.069 m＜L/400=0.085 m。

3)立柱。立柱受力523 kN＜4 930 kN。

3 鋼箱梁臨時墩

每段鋼箱梁按設計要求采用4個φ400 mm鋼管作為臨時墩(圖3)，鋼管間采用型鋼焊接成穩(wěn)定的空間結構，作為落梁平臺。每個鋼管頂放置1個砂箱，作為鋼箱梁臨時支座。φ400 mm鋼管根部與承臺預埋6φ22 mm鋼筋焊接牢固。

圖1 龍門吊縱立面(單位:m)

圖2 龍門吊橫立面

鐵路兩側的臨時支墩根據設計要求采用承臺基礎(1 240 cm×400 cm×120 cm)，共兩排，每排兩個承臺4個墩，基礎外緣距外軌最小距離為6 m，采用人工開挖，開挖前要確認地下無管、線，并要最大限度減少開挖面對鐵路路基的影響。

4 鋼箱梁吊裝架設

4.1 吊裝順序

首先采用龍門吊依次吊裝A段，然后進行B、C段(跨鐵路段)鋼箱梁架設，最后吊裝D、E段鋼箱梁。每段鋼梁的吊裝順序均從西向東依次架設。

4.2 鋼梁吊裝

運梁車將鋼梁依次運至龍門吊喂梁口，采用龍門吊將鋼梁從運梁車上吊起，待鐵路部門給點后，先縱移到位，然后橫移至相應軸線位置，落在臨時支墩砂箱上。吊耳采用工廠制作的鋼板吊耳，每段鋼箱梁對稱設置8個吊耳，焊接在鋼箱梁底。鋼絲繩選用φ30 mm鋼絲繩，卸卡選用25 t卸卡。

5 龍門吊拆除

鋼梁架設完成后，采用與搭設方向相反的順序拆除龍門吊走行天車、橫梁、貝雷梁及龍門吊支墩。走行天車及橫梁退至鐵路線界外用吊車拆除。

圖3 龍門吊基礎平面布置(單位:m)

6 結束語

采用高空行走式龍門吊技術架設跨鐵路梁，解決了橋下作業(yè)空間小和橋區(qū)范圍內有多條光纜不利于大型施工機械作業(yè)的問題，增大了跨鐵路吊梁的安全系數，同時減少了鐵路要點次數。按此種施工技術安全順利地完成了河北省沿海高速鐵路K24+028跨京哈電氣化鐵路立交橋鋼箱梁吊裝任務，受到業(yè)主及監(jiān)理的一致好評。

［1］周水興.路橋施工計算手冊［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［2］蘇善根.貝雷架使用手冊［M］.北京:國防工業(yè)出版社，1998.

［3］齊紅軍.跨越京杭運河特大橋現澆箱梁門式支架設計與受力分析［J］.鐵道建筑，2009(5):9-11.