蕪湖長(zhǎng)江大橋1-2號(hào)孔明橋面大修施工工藝

徐子邦 王曙明

(上海鐵路局南京橋工段,江蘇南京 210000)

1 工程概述

蕪湖長(zhǎng)江大橋20世紀(jì)末開(kāi)建,21世紀(jì)初建成,被譽(yù)為世紀(jì)大橋,是繼武漢、南京、九江長(zhǎng)江大橋后,橋梁史上的又一座里程碑。大橋建造之初工期緊,選用的橋枕尺寸規(guī)格較小。2006年淮南線(xiàn)全面提速,將既有的50 kg/m鋼軌更換為60 kg/m鋼軌。大橋常年肩負(fù)繁重的運(yùn)輸任務(wù),橋上通行的列車(chē)大多為重載貨列,且很多貨列都裝載具有強(qiáng)烈腐蝕性物質(zhì),給蕪湖長(zhǎng)江大橋的上蓋板、橋枕造成很大的腐蝕,加大了橋枕的劣化程度。此次對(duì)明橋1-2號(hào)孔進(jìn)行大修,對(duì)上蓋板重新進(jìn)行噴鋅涂裝,從免維修和少維修角度考慮,采用可調(diào)式K型扣件及鍍鋅連接件。

2 施工流程

明橋面大修的主要施工流程如圖1。

2.1 施工準(zhǔn)備

(1)搭設(shè)腳手架,掛安全網(wǎng),膠墊編號(hào)及新枕位置劃線(xiàn)、編號(hào)。

腳手板與腳手鉤采用紅棕繩綁扎牢固。腳手板長(zhǎng)4 m、寬25 cm、厚5 cm,3塊并列式擺放,每個(gè)節(jié)間12塊，下部掛設(shè)安全網(wǎng)。為防止施工物體掉落傷及橋下行人,在整個(gè)橋孔腳手架底部采用高密度防塵網(wǎng)滿(mǎn)鋪,防塵網(wǎng)兩端拴于兩側(cè)下弦跑道連接件的上方,以確保吊籃正常使用。將待換的鐵墊板編號(hào),以便原枕木與鐵墊板一一對(duì)應(yīng),不改變線(xiàn)路幾何狀態(tài)。

圖1 主要施工流程

(2)橋枕制作：結(jié)合本次橋面大修對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行優(yōu)化,并結(jié)合現(xiàn)狀和《鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》的規(guī)定,將線(xiàn)路軌面平均抬高7 mm,所以本次施工采用斷面為220 mm×240 mm和220 mm×260 mm的橋枕。為防止橋枕壓桿件,所有橋枕刻槽深度控制在20 mm以?xún)?nèi),超過(guò)此值的橋枕應(yīng)進(jìn)行中部削平處理。對(duì)制作完成的橋枕進(jìn)行編號(hào),將編號(hào)用紅色油漆寫(xiě)于兩線(xiàn)間的枕木斷面上,以方便在換枕式看清枕木編號(hào),對(duì)號(hào)入位。橋枕加工結(jié)束后,需對(duì)加工過(guò)的鉆孔、刻槽、鋸頭等部位進(jìn)行防腐處理。新制作的橋枕在上橋前由專(zhuān)人進(jìn)行尺寸復(fù)核,對(duì)與設(shè)計(jì)值相差大于2 mm的橋枕重新制作,小于2 mm的記錄下橋枕號(hào),便于以后調(diào)整膠墊厚度,使其總高度達(dá)到設(shè)計(jì)值。

2.2 施工步驟

(1)抽勻橋枕

施工準(zhǔn)備工作完成后,按規(guī)定設(shè)置防護(hù),施工前慢行點(diǎn)可拆除道心步行板、護(hù)軌墊板及道釘、護(hù)木及護(hù)木螺栓、計(jì)劃抽出枕,上蓋板有螺栓位置枕可拆除兩頭鉤螺栓,但應(yīng)保證每3根有1根擰緊,且擰緊的鉤頭螺栓必須作用于同一根枕木,線(xiàn)路扣件隔1緊1,但兩端松緊對(duì)稱(chēng)。施工封鎖命令下達(dá)后,松開(kāi)其他橋枕鉤頭螺栓2 cm左右,并敲松鉤頭連接,同時(shí)拆除所有線(xiàn)路扣件及抽出枕的K型墊板,抬高線(xiàn)路約5 cm。必須保證失效的橋枕全部抽出,當(dāng)遇到上蓋板有螺栓位置時(shí),將枕木抽出進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)刻槽。將沒(méi)抽出的橋枕用原來(lái)編號(hào)的鐵墊板、膠墊一一對(duì)應(yīng),保證線(xiàn)路幾何狀態(tài)不改變。

(2)上蓋板清理涂裝

采用清篩過(guò)、直徑1.5～2.0 mm且已經(jīng)過(guò)干燥處理的石英砂進(jìn)行噴砂作業(yè),噴砂作業(yè)對(duì)準(zhǔn)抽勻枕后露出上蓋板及橫梁頂部,其等級(jí)應(yīng)達(dá)到Sa3.0級(jí)。上蓋板邊緣應(yīng)采用手工除銹,其除銹等級(jí)應(yīng)不小于St3級(jí)。上蓋板達(dá)到清理等級(jí)要求后4 h內(nèi)進(jìn)行噴鋅作業(yè),2 h內(nèi)完成封孔劑的覆蓋。本次噴涂采用噴鋅工藝,噴涂后干膜總厚度不小于200 μm。噴鋅作業(yè)完成后,立即覆蓋環(huán)氧類(lèi)封孔劑,涂覆至不被鋅層吸收為止。在封孔劑完全干透后,進(jìn)行手工刷涂棕黃聚氨酯底漆,底漆完成后,按要求進(jìn)行灰聚氨脂蓋板面漆涂覆。

(3)二次勻枕

線(xiàn)路封鎖后,拆松所有線(xiàn)路扣件,拆松鉤頭螺栓,抬起鋼軌、護(hù)軌,調(diào)整枕木位置,保證枕木全部壓在新涂層上,使未涂裝的位置全部露出。勻枕后的間距需滿(mǎn)足要求,枕中心距小于500 mm。勻枕時(shí)若遇上蓋板螺栓且橋枕未留通長(zhǎng)螺栓槽,則需將其抽出進(jìn)行刻槽。移枕完畢后,及時(shí)上緊鉤螺栓,擰緊鋼軌扣件,釘緊臨時(shí)護(hù)木,補(bǔ)好護(hù)軌道釘。

(4)上蓋板二次清理涂裝

重復(fù)前次涂裝流程。

(5)成段更換新枕

上蓋板涂裝滿(mǎn)足條件后,開(kāi)始成段換枕施工。施工須在封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行。封鎖前應(yīng)做好：鋼軌軌腰上用紅漆標(biāo)出新枕兩邊邊線(xiàn)；將需要更換的新枕按編號(hào)水平放置于對(duì)應(yīng)位置人行道上,新枕編號(hào)端朝線(xiàn)路右股；根據(jù)枕木有效高度配制膠墊,膠墊編號(hào)與橋枕號(hào)對(duì)應(yīng)；拆除臨時(shí)護(hù)木。線(xiàn)路封鎖后,及時(shí)拆除所有橋枕的鉤頭螺栓及扣件,抬起鋼軌。新枕穿入后,應(yīng)保證其平穩(wěn),個(gè)別可用木錘配合落位,并及時(shí)塞入軌下鐵墊板及膠墊,安裝K型扣件及卡鐵。丈量固定的橫距控制點(diǎn),保證基本軌向后,在相對(duì)應(yīng)鐵墊板兩側(cè)各打入一個(gè)鍍鋅螺紋道釘。道釘打入前,用14 mm電鉆先對(duì)橋枕進(jìn)行洗孔,并及時(shí)灌入氟化鈉防腐。個(gè)別需改道的,采用備用非標(biāo)卡鐵調(diào)整軌距、軌向,待線(xiàn)路幾何狀態(tài)符合規(guī)范要求,打入每個(gè)鐵墊板上剩余的兩根道釘。

成段換枕流程見(jiàn)圖2。

3 施工難點(diǎn)

3.1 材料吊運(yùn)難

圖2 成段換枕流程

此次施工的地點(diǎn)處于長(zhǎng)江北岸,而橋枕及加工基地、扣件等材料在長(zhǎng)江南岸,明橋面大修需要把江南的材料運(yùn)至江北而后吊運(yùn)到30多m高的橋面。明橋面大修涉及的材料眾多,更換橋枕就達(dá)到1 414根,每根新枕重達(dá)100 kg,上蓋板清理采用的是噴砂除銹工藝,其中砂重就達(dá)500 t,而吊點(diǎn)最大吊載為1 t。為了保證吊運(yùn)的安全,吊運(yùn)最大荷載為800 kg,材料的倒運(yùn)需要花費(fèi)巨大的人力物力。4～6月份,蕪湖處于梅雨季節(jié),陰雨天吊運(yùn)材料也給安全卡控增加壓力。

3.2 安全卡控難

此次蕪湖長(zhǎng)江大橋明橋面大修安全卡控涉及車(chē)輛傷害、高空墜落、觸電傷害、起重傷害、物體打擊傷害、機(jī)具傷害、爆炸火災(zāi)傷害、中毒窒息傷害等8大類(lèi)傷害事故,安全形勢(shì)極其嚴(yán)峻。換枕工作需要在天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行,天窗點(diǎn)大多數(shù)在凌晨四點(diǎn),作業(yè)人員可能出現(xiàn)睡眠不充分,夜間施工照明條件差,這些不利因素給施工的安全卡控帶來(lái)了更為嚴(yán)峻的考驗(yàn)。本次施工加強(qiáng)了夜間照明,采用多盞照明燈,每位職工都配備了頭燈,將兩人分為一個(gè)小組,相互照應(yīng),相互提醒,確保安全。

3.3 施工場(chǎng)地小

大量的施工機(jī)具和材料集中在狹小的空間,給物品的擺放帶來(lái)了很大的困難。因此，材料機(jī)具必須嚴(yán)格按劃定位置和要求有序擺放,這樣才能正常施工。首先將新枕按編號(hào)順序擺放在兩側(cè)人行走道,其中新枕之間留有一個(gè)橋枕寬度,以便舊枕抽出放置,扣件、膠墊等材料擺放在兩線(xiàn)間走道上,施工機(jī)具按施工位置擺放在施工地點(diǎn)兩端,護(hù)木、牙板放置于不施工地段。

4 新方法、新材料、新工藝

4.1 采用鍍鋅連接件

之前蕪湖長(zhǎng)江大橋采用的是普通連接件,大橋上通過(guò)裝有腐蝕性物質(zhì)的列車(chē)較多,對(duì)連接件的損傷較大,連接件銹蝕嚴(yán)重。連接件及螺栓需要經(jīng)常更換,既浪費(fèi)人工,又浪費(fèi)材料。本次明橋面大修使用了鍍鋅連接件,大大減輕了維修保養(yǎng)的費(fèi)用。為了保證鋅層的完整，對(duì)有破損的連接件表面單獨(dú)處理,使連接件能夠在少保養(yǎng)甚至免保養(yǎng)的條件下穩(wěn)定工作。

4.2 可調(diào)式K型扣件的使用

從以往明橋面換枕大修來(lái)看,在短暫的施工天窗點(diǎn)內(nèi),很難一次性將線(xiàn)路方向、軌距精確確定,大多都是在以后的維修天窗點(diǎn)內(nèi)逐步優(yōu)化線(xiàn)路幾何狀態(tài)。在使用可調(diào)式K型扣件之前,微調(diào)線(xiàn)路狀態(tài)都要先起螺紋道釘,待線(xiàn)路狀態(tài)良好后再打入螺紋道釘,對(duì)新橋枕造成了巨大損傷,無(wú)形中加速了橋枕劣化程度。本次明橋面大修采用了可調(diào)式K型扣件,扣件采用7 mm和13 mm,8 mm和12 mm,9 mm和11 mm卡鐵。如果線(xiàn)路幾何狀態(tài)需要微調(diào),只要更換不同型號(hào)的卡鐵即可,大大降低了線(xiàn)路改線(xiàn)的工作量,提高了工作效率,延長(zhǎng)了橋枕的使用壽命,進(jìn)而降低了后期橋梁維護(hù)成本。

4.3 安全帶的改進(jìn)

明橋面大修屬于高空作業(yè),加之夜間天窗較多,防止高空墜落成了重中之重。安全帶是高空作業(yè)的必需品,可是如果作業(yè)人員需要來(lái)回移動(dòng),安全帶的固定得不到保障,安全帶就形同虛設(shè),起不到保安全的作用。為了解決明橋面大修中出現(xiàn)的作業(yè)人員來(lái)回移動(dòng),移動(dòng)過(guò)程中安全帶固定問(wèn)題,本次施工采用了雙扣雙安全繩,在人員移動(dòng)過(guò)程中始終保持有一根安全繩與固定物體相連,作業(yè)過(guò)程中兩根安全繩同時(shí)固定,移動(dòng)時(shí)解開(kāi)一根安全繩,待移動(dòng)到作業(yè)地點(diǎn)再固定。若需繼續(xù)往前走,則先往回走解開(kāi)最早固定的安全繩,再向前走,重復(fù)此流程,保證始終有一根安全繩固定，大大減輕了安全壓力,也緩解了作業(yè)人員高空移動(dòng)作業(yè)的緊張心情。

5 結(jié)束語(yǔ)

橋面大修是鐵路橋周期性的維護(hù)工作,做好橋面大修能夠延長(zhǎng)鐵路橋的使用壽命,確保行車(chē)安全,優(yōu)化線(xiàn)路的幾何狀態(tài),更有利于大橋的長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù)維修。

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