架設(shè)T梁在狹長地段換裝梁施工技術(shù)

董永鋼

(中鐵六局集團(tuán)太原鐵路建設(shè)有限公司，山西太原 030013)

1 工程概況

新建鐵路北京至石家莊客運(yùn)專線改建西長線部分橋梁簡支T梁架設(shè)施工。西長線改建部分共有兩座橋梁分別為跨西四環(huán)路特大橋和八寶山中橋。兩橋均為雙線，線間距5 m，直線，橋梁最大縱坡為13‰。兩座橋除去跨西四環(huán)路特大橋的五聯(lián)連續(xù)梁外，其余孔跨均為簡支T梁結(jié)構(gòu)。西四環(huán)特大橋起止里程為改XK12+ 523.85～改XK16+703.34，橋全長4 179.49 m，八寶山中橋起止里程改XK16+924.13～改XK17+009.04，橋全長84.9 m。位于既有西長線北側(cè)，新建橋梁北側(cè)為涼水河，西四環(huán)特大橋與八寶山中橋及八寶山中橋與既有西長線撥接點(diǎn)(改XK17+836.75)間為兩段路基，新建路基右側(cè)為懸臂式擋墻結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場場地狹長，橫向構(gòu)造物多，新建路基擋墻距涼水河河堤最近4.8 m，位于改XK16+ 870處，最遠(yuǎn)30.5 m，位于改XK17+480(擋墻終點(diǎn))處(見圖1)。

圖1 路基地段斷面示意圖

改建西長線部分西四環(huán)特大橋共計T梁216單線孔，八寶山中橋共計T梁4單線孔，合計220單線孔。其中西四環(huán)特大橋32 m簡支T梁196單線孔，24 m簡支T梁18單線孔，20 m簡支T梁2單線孔;八寶山中橋32 m簡支T梁4單線孔，最大梁重139.28 t。

2 T梁換裝方案設(shè)計

1)T梁換裝方案選擇。改建西長線位于西長線起點(diǎn)站北京西客站與后呂村站之間，跨西四環(huán)路特大橋橋頭距北京西客站車站中心3.4 km。因北京西客站及相鄰的廣安門站、豐臺站均不辦理貨運(yùn)業(yè)務(wù)，且北京西站無法通行超級超限貨物列車，從小里程經(jīng)北京西客站引入新建線路進(jìn)行火車運(yùn)梁無法實(shí)施。若從大里程在既有西長上行正線上出岔引入工程線進(jìn)行火車運(yùn)梁，首先對京廣鐵路的運(yùn)輸影響很大;其次區(qū)間正線出岔線存在很大的安全隱患;第三區(qū)間增設(shè)道岔需納入車站聯(lián)鎖，電務(wù)工作量大。因該橋相鄰北京市五環(huán)路及蓮石東路，交通便利，所以采用汽車運(yùn)輸T梁是合理的方案。跨西四環(huán)特大橋及八寶山中橋均位于既有西長鐵路及涼水河之間的狹長區(qū)域，且跨越市區(qū)多條市政道路，采用龍門吊及汽車吊架設(shè)T梁無法實(shí)施，所以采用公鐵兩用架橋機(jī)進(jìn)行T梁架設(shè)是最佳方案。因新建橋梁位于既有線與河道之間的狹長區(qū)域，且線路與原地面高差較大，汽車運(yùn)抵的T梁換裝至架橋機(jī)的運(yùn)梁車成為方案實(shí)施的關(guān)鍵。根據(jù)現(xiàn)場地形確定在八寶山中橋大里程方向的路基段建設(shè)鋪架基地，鋪架基地具備T梁存放、T梁倒裝、存放軌料、預(yù)鋪軌排、軌排倒裝、存放道砟、梁面底砟預(yù)鋪的能力;鋪架基地安裝三角桁架式龍門吊，進(jìn)行T梁卸車、T梁倒裝、吊運(yùn)軌料、配合組裝軌排、倒裝軌排等作業(yè);T梁采用汽車從房山橋梁廠運(yùn)至鋪架基地，存梁或直接提供給運(yùn)梁車進(jìn)行架設(shè);采用DJ180型公鐵兩用架橋機(jī)進(jìn)行T梁架設(shè)，鋪設(shè)改建西長右線作為架橋機(jī)和運(yùn)梁車的走行軌道。

2)鋪架基地設(shè)置。a.鋪架基地布置。八寶山中橋2號臺尾(改XK17+009.04)往大里程方向至路基擋墻終點(diǎn)(改XK17+ 480)段，新建路基擋墻距涼水河河堤最近16.5 m，位于改XK17+ 080處，最遠(yuǎn)30.5 m，位于改XK17+480處，此段路基擋墻距涼水河河堤相對較寬，且場地連續(xù)，作為鋪架基地。它設(shè)置有運(yùn)輸便道(5 m寬×480 m長)、存梁場(6 m寬×268 m長)、軌排組裝及存放場(6 m寬×57 m長)、軌料存放區(qū)(10 m寬×50 m長、17 m寬×20 m長)、道砟存放場(19 m寬×30 m長)、龍門吊2臺、龍門吊走行軌道2條(長387 m)。存梁場可存T梁16片，可滿足架橋機(jī)2 d用梁。軌排組裝場可同時組裝4個軌排，存放24組軌排(12.5 m長)，可滿足架梁4 d使用。b.鋪架基地作業(yè)方式。T梁運(yùn)到鋪架基地后，由龍門吊將其吊裝至存梁臺座上，T梁架設(shè)過程中，龍門吊從存梁臺座上將鋪架的T梁吊裝至運(yùn)梁車上，T梁上預(yù)鋪道砟由裝載機(jī)直接由存砟場運(yùn)至存梁場進(jìn)行預(yù)鋪砟作業(yè)。

3)龍門吊配置。a.龍門吊結(jié)構(gòu)。鋪架基地設(shè)三角桁架龍門吊2臺，單臺額定起重量80 t，大車走行軌距(跨度)20 m。由于龍門吊一條支腿位于擋墻內(nèi)路基面上，一條支腿位于擋墻外存梁場外側(cè)，因此龍門吊設(shè)不等高支腿，長腿高12.5 m，短腿高6.5 m，見圖2。b.龍門吊軌道。在改XK17+017～改XK17+404段范圍內(nèi)設(shè)置龍門吊走行軌道，長387 m，共兩條，其中一條設(shè)置在存梁區(qū)北側(cè)，軌道中心與存梁區(qū)邊緣間距1.5 m，另一條設(shè)在新建路基上距改建西長右線中心間距2.9 m。根據(jù)路基縱坡及現(xiàn)場地勢條件，龍門吊走行軌道縱坡1‰，大里程方向?yàn)橄缕路较?，左、右軌高? m。龍門吊與存梁場、便道、改建西長右線及既有西長右線的關(guān)系見圖2。軌道基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土條基，底寬1.2 m，高0.8 m，分兩層設(shè)置，其中上層寬0.4 m，高0.4 m。在上層基礎(chǔ)中預(yù)埋U形螺栓套絲用來固定鋼軌，間距為0.5 m。走行軌道基礎(chǔ)以下地基承載力要求不小于150 kPa。新建路基基床表層的承載力可達(dá)到180 kPa，不需要作地基處理，可直接在路基基床表層上澆筑混凝土條形基礎(chǔ)，原地面的地基采用換填20 cm厚三七灰土和10 cm厚碎石墊層進(jìn)行處理。走行軌道結(jié)構(gòu)見圖3。

圖2 龍門吊立面示意圖

圖3 走行軌道結(jié)構(gòu)圖

3 T梁換裝施工

1)龍門吊組裝。a.走行軌道鋪設(shè)。走行軌道采用60 kg/m標(biāo)準(zhǔn)25 m鋼軌，采用60 kg/m鋼軌配套標(biāo)準(zhǔn)扣件固定，在混凝土條基中預(yù)埋與扣件配套的U形螺栓，螺栓縱向間距0.5 m，鋼軌接頭處加密至0.25 m。b.龍門吊組裝。每臺龍門吊分6個步驟進(jìn)行組裝:吊裝支腿→吊裝主橫梁→吊裝小車→安裝梯子欄桿、司機(jī)室→線纜、電氣安裝→調(diào)試驗(yàn)收。吊裝支腿:龍門吊支腿在存梁臺座間空地上拼裝，采用1臺25 t汽車吊整體吊裝到位。吊裝前在支腿四角設(shè)置牢固地錨，支腿頂部四角栓掛鋼絲繩纜風(fēng)繩，吊裝到位后，將鋼絲繩栓掛于地錨上，并在支腿走行輪下部塞鐵鞋防止支腿溜逸。吊裝主橫梁:主橫梁分兩榀在路基上順線路方向拼裝，拼裝完成后采用2臺100 t汽車吊配合將主橫梁吊起并旋轉(zhuǎn)90°與支腿座板對正后，穿入定位螺栓，整個主橫梁安裝完成(見圖4)。其他附屬設(shè)備安裝:主橫梁安裝完畢后，用一臺25 t汽車吊配合將橫移小車、梯子欄桿及司機(jī)室吊裝到位。線纜及相關(guān)電氣設(shè)備安裝完畢后，龍門吊組裝完畢。組裝完成后，需做試運(yùn)行、靜載、動載試驗(yàn)，并經(jīng)技術(shù)監(jiān)督局檢驗(yàn)發(fā)證。

2)龍門吊換裝T梁作業(yè)。龍門吊吊梁作業(yè)分為:a.將T梁從運(yùn)梁平板車上吊裝至存梁臺座上;b.將T梁從存梁臺座上吊裝至運(yùn)梁小車上兩部分組成，作業(yè)方法及程序相同。

圖4 橫梁吊裝示意圖

T梁的起吊采用兜底法。

運(yùn)梁平板車在兩個龍門吊中間停穩(wěn)后，采用鋼絲繩對梁體進(jìn)行捆綁，鋼絲繩穿過T梁預(yù)制時在翼板上預(yù)留穿索孔洞，在確認(rèn)對梁體捆綁牢靠后，解除固定在運(yùn)梁平板車上的鋼絲繩，然后再對T梁進(jìn)行起吊作業(yè)。為防止梁底混凝土損壞，在鋼絲繩和梁底混凝土間安放內(nèi)直角外圓弧形的鋼制抱角。

T梁起吊離開車體時，速度要緩慢，提升速度不得大于1 m/min。龍門吊移動速度不得大于5 m/min。

4 結(jié)語

通過實(shí)踐證明該方案成功解決了在火車無法運(yùn)輸T梁的前提下，鋪架基地處于狹長地域、線路與原地面高差較大的情況下，采用汽車運(yùn)輸和架橋機(jī)架設(shè)T梁時成功使用高低腿龍門吊完成T梁的提升、倒裝、喂梁作業(yè)的換裝難題，打破了以往龍門吊的設(shè)置理念，為今后類似情況鋪架基地的建設(shè)提供了寶貴的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

［1］ GB 6067-85，起重機(jī)械安全規(guī)程［S］.

［2］ GB/T 10183-2005，橋式和門式龍門吊制造及軌道安裝公差［S］.

［3］ 京鐵師［2008］435號，營業(yè)線施工管理細(xì)則［Z］.

［4］ 京鐵師［2010］249號，營業(yè)線施工安全管理實(shí)施細(xì)則補(bǔ)充辦法［Z］.

［5］ 京鐵師［2010］28號，北京鐵路局建設(shè)工程大型施工機(jī)械設(shè)備安全管理辦法(試行)的通知［Z］.