既有線簡(jiǎn)支T梁人工換梁施工方法

翁露 上海鐵路局工務(wù)處

既有線簡(jiǎn)支T梁人工換梁施工方法

翁露 上海鐵路局工務(wù)處

以皖贛線96#橋簡(jiǎn)支T梁人工換梁工程為實(shí)例，詳細(xì)闡述了混凝土梁人工換梁的施工過(guò)程及施工過(guò)程中的關(guān)鍵細(xì)節(jié)控制，可為同類混凝土梁的人工更換提高參考。

預(yù)應(yīng)力T梁；排架搭設(shè)；滑道；卸梁；換梁施工

1 引言

隨著既有鐵路大提速及運(yùn)能運(yùn)量逐步增加，尤其是超重貨運(yùn)列車開(kāi)行對(duì)數(shù)的增加，加快了既有老線橋梁病害的發(fā)展，由于部分老線建設(shè)年代較早，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不高、施工工藝欠缺、欠修欠養(yǎng)等因素導(dǎo)致混凝土橋梁梁體鋼筋銹蝕、振幅超限、承載力不足等病害凸顯，有的嚴(yán)重病害需長(zhǎng)期限速，進(jìn)一步發(fā)展將影響行車安全。本文以皖贛線96#橋人工換梁施工工程為實(shí)例，介紹了在盡量減小對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)情況干擾的前提下，利用天窗點(diǎn)進(jìn)行人工換梁施工及關(guān)鍵細(xì)節(jié)控制的過(guò)程。

2 工程概況

本工程皖贛線96#橋?yàn)?-Lp=10.00 m普通鋼筋混凝土π梁+4-Lp=20.00m后張法預(yù)應(yīng)力T型梁橋+1-Lp=10.00m普通鋼筋混凝土π梁，橋中心里程為K196+031,全長(zhǎng)為121.62m，位于績(jī)溪縣-臨溪區(qū)間,其中1#橋臺(tái)為T(mén)橋臺(tái)，7#橋臺(tái)為空腹式拱型橋臺(tái)，2#-6#墩為圓墩型橋墩，墩臺(tái)基礎(chǔ)均為擴(kuò)大基礎(chǔ),基底均為礫砂。本工程線路為單線，非電氣化區(qū)段，橋上線路為P60無(wú)縫線路，直線區(qū)段。因本橋第2-5孔20m預(yù)應(yīng)力T梁預(yù)應(yīng)力束錨端及腹板出現(xiàn)多處縱向裂紋，并有發(fā)展趨勢(shì)，梁體承載力不滿足要求，所以對(duì)本橋中間四孔梁予以更換，梁底距地面11.7m，既有梁底距離墩臺(tái)面0.53m，既有支座外邊距離墩臺(tái)帽外邊0.4m，每片梁重約77T。既有舊梁支座墊石為0.8×0.4m2，墊石厚度為0.1m，支座為搖軸支座，支座結(jié)構(gòu)高度為0.38m，固定支座設(shè)在臨溪方向。既有兩片梁擋碴墻間距離為3.9m，兩側(cè)人行道寬度為1.05m。本次所換新梁預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁，梁體全長(zhǎng)20.6m，每片梁重約77T，外側(cè)擋碴墻至梁底高度為2.1m，兩片梁擋碴墻間距離為4.2m,梁體混凝土標(biāo)號(hào)為C55，新梁人行道寬度為1.05m，新梁支座為盆式橡膠支座。本次換梁不拆除既有線路上橋枕及道碴，橋上既有Ⅱ型橋枕和道碴隨老梁一起橫移出去。

3 主要工作量及運(yùn)輸條件（見(jiàn)表1）

表1 主要工作量及運(yùn)輸條件

4 施工步驟及關(guān)鍵細(xì)節(jié)控制

4.1 換梁施工步驟（見(jiàn)圖1）

4.2 施工關(guān)鍵細(xì)節(jié)控制

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及綜合分析，排架搭設(shè)、滑道及橫移臺(tái)車設(shè)置、卸梁及新梁臨時(shí)就位、正式換梁施工過(guò)程，將決定施工成敗，針對(duì)這幾處關(guān)鍵工序卡控采取以下措施：

4.2.1 排架搭設(shè)

C20片石鋼筋網(wǎng)片混凝土基礎(chǔ)（50cm）+滿堂枕木（16cm）+工字鋼(23cm) +萬(wàn)能桿件塔架(932.2cm)+工字鋼(23cm) +方木(25cm)+枕木(16cm)+枕木(16cm)+ P50鋼軌跑道(15cm)+臺(tái)車(30cm)+方木(25cm)=1171.2cm,梁底至地面高度為11.7m，相差1.2cm，滿足要求。萬(wàn)能桿件搭設(shè)應(yīng)以既有橋墩縱橫向?yàn)槎ㄎ稽c(diǎn)，以此定位線分別往兩側(cè)拼裝萬(wàn)能桿件，萬(wàn)能桿件搭設(shè)完成后，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行螺栓松動(dòng)檢查，用專用小錘檢查。

圖1 換梁施工步驟

4.2.2 滑道及橫移臺(tái)車設(shè)置

橫移下滑道設(shè)置在排架頂，單側(cè)采用P50軌，滑道總長(zhǎng)為16m，距離梁支座中心2.3m鋪設(shè)，每端跑道使用兩根鋼軌，鋼軌用魚(yú)尾板連接。兩個(gè)鋼軌中心距離為350mm，擬定先在排架頂鋪設(shè)一層23cm工字鋼（垂直線路方向），鋪設(shè)25cm方木（平行線路方向），方木中心間距為0.5m，在枕木其上鋪設(shè)高度第一層16cm枕木（垂直線路方向），枕木間距為0.4m。在第一層枕木上鋪設(shè)第二層枕木，枕木和枕木之間用扒釘連接牢固。第二層枕木上擺放P50鋼軌，鋼軌應(yīng)與梁體垂直，鋼軌外側(cè)下滑道軌用道釘約束，兩組滑道應(yīng)平行。卸梁跑道端頭應(yīng)設(shè)置止輪裝置，防止拖拉過(guò)頭，將移梁臺(tái)車移出跑道。在每片梁體單端安放移梁臺(tái)車，每個(gè)移梁臺(tái)車由四個(gè)小臺(tái)車組成，兩小臺(tái)車為一組用角鋼進(jìn)行連接，梁組小臺(tái)車再連接成整體。舊梁兩組臺(tái)車中心距為1.8m，與兩片舊梁中心間距吻合。新梁兩組臺(tái)車中心距為2.2m，與兩片新梁中心間距吻合。兩個(gè)小臺(tái)車中心距為350mm與橫移滑道軌吻合。為了增加兩組小臺(tái)車的受力合理，臺(tái)車上方垂直線路方向放置兩根250×250×3000（mm）方木，臺(tái)車高度為300mm。承載舊梁的前組臺(tái)車與新梁臺(tái)車后組臺(tái)車分別焊接鋼板，在鋼板上鉆眼焊接鋼筋將新梁、舊梁兩個(gè)臺(tái)車連接。

4.2.3 卸梁及新梁臨時(shí)就位

卸梁利用封鎖線路150min進(jìn)行，由于新梁體單片凈重約為77T，方案采用一臺(tái)QAV350T吊機(jī)和一臺(tái)QAV240T抬吊卸梁。新梁在封鎖施工前由重型290型軌道車由臨溪站運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，卸梁位置設(shè)在鐵路北側(cè)新梁排架上，卸梁順序先卸南側(cè)梁體再卸北側(cè)梁體，第二片梁體卸落時(shí)應(yīng)根據(jù)梁體實(shí)際架設(shè)位置及對(duì)應(yīng)間距進(jìn)行定位，保證兩片梁位置準(zhǔn)確、方向平行、梁兩端對(duì)齊，然后通過(guò)搭設(shè)支架將兩片梁橫隔板預(yù)留鋼筋進(jìn)行焊接，張拉橫隔板鋼絞線、注漿及封錨，待新梁加固符合強(qiáng)度要求時(shí)進(jìn)行換梁。在橫移前將新梁與舊梁之間用左右枕木支撐，保證在橫移過(guò)程中兩片梁的穩(wěn)定及相對(duì)位置不發(fā)生變化。

4.2.4 正式換梁施工

在施工封鎖命令下達(dá)前，檢查各項(xiàng)準(zhǔn)備工作情況，將需要點(diǎn)內(nèi)需卸除的扣件、夾板等螺栓試擰松后復(fù)擰，防止螺栓銹蝕耽誤點(diǎn)內(nèi)時(shí)間，封鎖開(kāi)始后施工：①電務(wù)段配合設(shè)置連接短路銅線，拆除橋兩端魚(yú)尾夾板；②每端利用四臺(tái)電動(dòng)頂鎬起頂梁，起頂高度為15cm，連接千斤繩；③安裝新、舊梁橫移臺(tái)車，落梁；④開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)橫移新、舊梁，使舊梁移除至人行道外側(cè)1m位置，新梁橫移至設(shè)計(jì)位置。新梁距定位1m左右時(shí)應(yīng)開(kāi)始做較細(xì)致的位置調(diào)整，可在兩端用快、慢牽引速度交替地進(jìn)行。若新梁未達(dá)到設(shè)計(jì)位置，則斷開(kāi)新、舊梁臺(tái)車連接部位，再次開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)整新梁橫移至設(shè)計(jì)位置；梁體就位偏離中心超出規(guī)范要求時(shí)，可用油頂斜放抄墊三角墊塊，用油頂將梁頂高進(jìn)行跑梁以確保梁體就位準(zhǔn)確。⑤橫移新梁至設(shè)計(jì)位置，同時(shí)安裝支座，利用千斤頂落梁使支座對(duì)位在原做好標(biāo)記的位置上。⑥新梁準(zhǔn)確就位后梁上補(bǔ)充道碴，搗實(shí)，上扣件、夾板，確認(rèn)線路幾何尺寸到達(dá)放行列車條件后，放行列車，首趟列車通過(guò)限速為25km/h（不為客車），通過(guò)后恢復(fù)至45km/h。需要注意的幾項(xiàng)技術(shù)控制要點(diǎn)：①起頂梁身需分端進(jìn)行，兩端的落差不得超過(guò)10cm，頂起高度不得大于20mm，隨頂隨保險(xiǎn)；②橫移梁的拉梁千斤繩使用前應(yīng)作檢查，并對(duì)稱捆在梁的兩端，并加襯墊，從低位置引出；應(yīng)避免鋼絲繩圍繞砼梁道碴槽的邊緣；③臺(tái)車制輪器應(yīng)時(shí)刻準(zhǔn)備制動(dòng)，雙臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)啟動(dòng)，要求步調(diào)一致，穩(wěn)步移出；④頂?shù)鬃撝Ф諔?yīng)放置平整，油頂線應(yīng)和作用面垂直，起頂高度不得超過(guò)有效行程，不得超負(fù)荷使用；⑤移梁前必須先進(jìn)行試?yán)瑱z查鋼絲繩、臺(tái)車、卷?yè)P(yáng)設(shè)備、發(fā)電機(jī)組等是否工作正常，防止移梁過(guò)程中牽引系統(tǒng)發(fā)生斷繩、斷電等事故。移梁過(guò)程還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)梁排架及跑道的檢查與觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)移梁排架或跑道變形，及時(shí)通知停止移梁。

5 結(jié)論

皖贛線96#橋在進(jìn)行換梁施工后，梁體承載力滿足要求，徹底解決了由于梁體病害長(zhǎng)期限速影響運(yùn)營(yíng)的情況。由于正式換梁施工是在天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，必須提前做好每個(gè)工序所需時(shí)間的合理規(guī)劃，做到每道工序之間緊湊銜接。其它同類橋梁在出現(xiàn)病害需要進(jìn)行換梁時(shí)應(yīng)視具體情況優(yōu)化施工方案，做好施工關(guān)鍵程序的有序卡控。

責(zé)任編輯：萬(wàn)寶安

來(lái)稿日期：2014-12-01