液壓橫移頂推法在鐵路電氣化區(qū)段換梁施工中的應(yīng)用

摘 要：本文介紹在鐵路營業(yè)線電氣化區(qū)段由于接觸網(wǎng)影響及封鎖施工時間限制等原因，無法采用架橋機(jī)及大噸位吊機(jī)進(jìn)行施工的情況下，采用現(xiàn)場預(yù)制、液壓橫移頂推法換梁的成功實(shí)例。

關(guān)鍵詞：既有線；電氣化區(qū)段；頂推法；換梁

中圖分類號：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）09-0112-02

前言

隨著鐵路大提速的實(shí)施，雙層集裝箱的開行，許多上跨鐵路營業(yè)線的橋梁不能滿足凈空要求，換梁改造的任務(wù)越來越多，如何安全快速、高效地進(jìn)行上跨鐵路營業(yè)線橋梁更換施工成為一個急需研究的課題。對于在鐵路營業(yè)線電氣化區(qū)段無法采用架橋機(jī)及大噸位吊機(jī)換梁的橋梁而采用頂推法換梁尤為重要，且較傳統(tǒng)的拖拉法在安全性、經(jīng)濟(jì)性、高效性等方面有明顯優(yōu)勢。以京廣鐵路株洲疏解線特大橋第20孔跨滬昆鐵路橋梁更換施工為例，介紹頂推法換梁的工藝過程。

1 工程概況

京廣鐵路下行疏解線株洲特大橋（單線）第20孔，跨越滬昆鐵路兩股道，與滬昆鐵路（下行）斜交49°。因橋下凈空只有6.858m，不能滿足滬昆鐵路開行雙層集裝箱接觸網(wǎng)凈空要求，設(shè)計將既有24m普通高度預(yù)應(yīng)力混凝土梁更換為24m低高度預(yù)應(yīng)力混凝土梁，更換后橋下凈空為7.26m，滿足跨線橋梁順線路方向投影寬度5

2 方案比選

設(shè)計指導(dǎo)方案為采用架橋機(jī)先將橋梁吊離現(xiàn)場，加高橋墩，將預(yù)制好的24m低高度預(yù)應(yīng)力混凝土梁運(yùn)至施工現(xiàn)場進(jìn)行架設(shè)，在鐵路電氣化區(qū)段采用架橋機(jī)由于凈空要求必須拆除接觸網(wǎng)，同時封鎖線路7d，在繁忙的京廣鐵路不允許長時間封鎖，該方案無法實(shí)施；受滬昆鐵路接觸網(wǎng)影響及地形限制無法采用大型吊機(jī)架設(shè)。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，我們選擇在既有橋梁邊搭設(shè)制梁平臺現(xiàn)場預(yù)制混凝土梁，液壓頂推橫移換梁，移出后的舊梁縱拖至既有滬昆鐵路外，分片分段鑿除舊梁的施工方法，該方案經(jīng)專家論證后，實(shí)施效果明顯。如圖1所示。

3 施工工序

搭設(shè)制拆梁平臺→現(xiàn)場預(yù)制梁體→舊梁支座處理及橋墩加高→封鎖線路橫移新舊梁→新梁支座整治→縱拖舊梁→鑿除舊梁→拆除制拆梁平臺。

搭、拆跨線路的制、拆梁平臺需利用滬昆鐵路垂直天窗20次（搭、拆各10次）、上下行線V型天窗各12次（搭、拆各6次）每次150min。其中：線路旁立、拆塔架利用垂直天窗12次（立、拆各6次），上下行V型天窗各12次（立、拆各6次）；架、拆平臺工字鋼利用垂直天窗8次（架、拆各4次）。

采用液壓頂推橫移換梁法更換橋梁，施工時需同時封鎖京廣鐵路下行疏解線和滬昆鐵路。封鎖施工計劃為：整個換梁施工共封鎖2次，其中主封鎖1次，共180min，進(jìn)行換梁施工；次封鎖1次，共120min，進(jìn)行支座整修。封鎖期間，接觸網(wǎng)不停電。封鎖施工前一天開始線路慢行，封鎖施工完畢后慢行3d，慢行時間共6d，慢行期間日夜限速45km/h。

因施工場地狹窄，不通公路，既有鄉(xiāng)村公路距施工場地35m，且必須跨越河道，擬在18#墩至19#墩間搭設(shè)兩排塔架作為拼裝制、拆梁平臺工字鋼和施工場地，此塔架跨越既有公路和河道。另從鄉(xiāng)村公路至平臺間搭設(shè)施工腳手架，長度為52m。在20#墩兩側(cè)順滬昆鐵路方向搭設(shè)腳手架，長度各24m。

4 施工方法

4.1 塔架平臺搭設(shè)

根據(jù)技術(shù)方案確定，在橋位兩側(cè)平行于疏解線各搭設(shè)平臺一座，作為制梁和存放舊梁用。基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，滿足承載力要求。厚度不小于1.0m的C20混凝土，標(biāo)高根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)整，并預(yù)埋螺栓平臺由T型鋼塔架和I55a工字鋼搭設(shè)而成，最大跨度為8m。制梁平臺檢算如下：

4.1.1 制梁平臺檢算

4.2 預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁

新梁在制梁平臺上現(xiàn)場預(yù)制，模板采用定型鋼模板，混凝土在地面采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)拌制，垂直升降機(jī)運(yùn)至平臺澆注，澆注工藝由有資質(zhì)的橋梁預(yù)制廠擬定，并進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)，經(jīng)橋梁靜載實(shí)驗(yàn)，符合規(guī)范要求。

4.3 液壓頂推橫移換梁

4.3.1 準(zhǔn)備工作

新梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后，將兩片梁橫隔板聯(lián)結(jié)牢固，安裝擋碴塊和縱向梁縫混凝土蓋板，鋪設(shè)道碴和橋枕，安裝一側(cè)人行道。

4.3.2 架梁施工方法

換梁施工之前，提前向鐵路運(yùn)輸部門提報施工封鎖慢行計劃，在線路慢行期間，拆除護(hù)軌，進(jìn)行試頂梁工作，并將支座錨栓解除，將舊梁鋼支座用特制的鋼支墩代替，和加高的橋墩混凝土一起灌注。

4.3.2.1 滑道鋪設(shè)

橫移新舊梁的滑道分別設(shè)在新、舊梁的支座下?；烙?根P50鋼軌并列構(gòu)成，與梁中線垂直，鋼軌接頭處用魚尾板連接。為加強(qiáng)支座在滑移時的穩(wěn)定性，新舊梁支座采用角鋼將上下板焊連成一整體，并用硬木頂緊。新舊梁之間每端隔板內(nèi)用2根角鋼制成頂撐。

4.3.2.2 安裝水平液壓頂

新舊梁的橫移通過水平液壓頂?shù)捻斖仆瓿?，水平頂分別安裝在新舊梁外側(cè)兩端的滑道鋼軌上，與新梁相聯(lián)結(jié)，其軸線與滑道中線平行。在水平頂?shù)鬃习惭b一個M形連接件，利用Φ32mm插桿與滑道鋼軌聯(lián)結(jié)。

4.3.2.3 封鎖換梁

封鎖京廣株洲疏解線180min，封鎖滬昆線上下行120min，其中滬昆線上下行晚30min封鎖，早30min開通，進(jìn)行封鎖換梁施工，調(diào)度所發(fā)布封鎖線路命令，并設(shè)好施工防護(hù)后，即可開始換梁作業(yè)。先拆除更換孔及相鄰孔橋面K型扣件螺栓，并將鋼軌頂起至最大撓度處高于螺栓頂25mm左右。然后把舊梁頂起，在舊梁支座下的墩帽上鋪設(shè)2根P50滑道鋼軌（并列），并用魚尾板分別將預(yù)鋪的滑道相連，滑道鋼軌與墩帽間用砂漿或薄模板墊實(shí)；在滑道上涂黃油，減少磨擦。準(zhǔn)備就緒后，開動舊梁兩端的兩臺YC60T水平液壓頂，舊梁推移。同時啟動新梁水平液壓頂，跟進(jìn)舊梁。千斤頂活塞到位后，抽出千斤頂與滑道鋼軌間的Φ32mm插銷，利用油頂回油，把千斤頂拉進(jìn)，到位后，重新把插銷插上，再開動千斤頂推移梁，如此反復(fù)，直至新梁到位。然后撥正鋼軌，搗實(shí)道床，恢復(fù)線路。為了保證新梁能平行進(jìn)入橋孔，采用導(dǎo)向軌引導(dǎo)，加強(qiáng)觀測，及時調(diào)整頂程，保證梁進(jìn)出不偏移。換梁封鎖施工工作程序及時間安排見表1。

4.3.2.4 支座墊砂漿

新梁到位后，采用千斤頂調(diào)整新梁高度，用干硬性砂漿將支座下?lián)v實(shí)，安裝支座錨螺栓。

4.3.2.5 線路恢復(fù)

新梁到位后，立即在預(yù)鋪的新橋枕上鋪設(shè)鋼軌，進(jìn)行線路搗固和穩(wěn)定，支座墊砂漿，進(jìn)行精確調(diào)整，以達(dá)到放行列車條件，并在24h內(nèi)進(jìn)行一列一檢，以保證安全。

4.4 拆除舊梁

在梁孔一側(cè)搭設(shè)拆舊梁平臺，平臺面用50mm厚木板封閉。更換橋梁后，將移出后的舊梁縱拖至既有滬昆線外，分段鑿除舊梁。為防止梁體傾覆，舊梁橫隔板先不鑿除，先將舊梁截成數(shù)段，并進(jìn)行加固后分段進(jìn)行鑿除。鑿除時，先鑿梁翼緣，再鑿主梁，從上而下解體。

5 注意事項(xiàng)

制梁平臺的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性必須經(jīng)過仔細(xì)計算，同時必須進(jìn)行預(yù)壓，以保證梁體預(yù)制變形在規(guī)范允許范圍內(nèi)；橫移梁時4臺水平千斤頂必須同步，保證梁縫滿足設(shè)計要求；由于本施工在鐵路營業(yè)線上方作業(yè)，必須保證鐵路的絕對安全。

6 結(jié)語

液壓橫移頂推法換梁在株洲特大橋跨滬昆鐵路換梁工程中取得了顯著成效，該方法封鎖鐵路線路時間短，次數(shù)少，所需設(shè)備少，操作簡單方便，運(yùn)用范圍廣，成本較低，解決了新舊梁自重相差大，舊梁無法拖動新梁的弊端。該方法的誕生為既有繁忙干線上的橋梁改造和既有鐵路橋梁的換梁大修提供了一種新的契機(jī)，也是目前干線電氣化區(qū)段提速改造換梁施工既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的方法。

參考文獻(xiàn)

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[2]鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院.TZ203-2008 客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南[S].北京：中國鐵道出版社，2009.

作者簡介：王然君（1974-），男，工作單位：贛韶鐵路有限公司，職稱：工程師，學(xué)歷：本科。