鐵路橋梁施工中換梁技術(shù)與換梁方案的選擇

□孫建忠

一、預應力混凝土梁體重、換梁時間短的工程實例

鄭徐鐵路響河中橋換梁施工:在“天窗點”內(nèi)，利用預應力混凝土梁替換出原有鋼梁。響河中橋位于隴海鐵路鄭徐線上，橋長37.92m，中心里程為 YK351+360.56。整橋組成梁為1－24.6m下承式鉚焊鋼板梁，縱梁腹板與勁肋上焊口處的許多橫向水平裂紋嚴重影響了提速到200km/h的鐵路時速要求。在響河中橋換梁中，工程師們選擇了油缸頂推法施工方案。

換梁方案原理:作為制梁和移梁鋼枕的基礎，先于既有線兩側(cè)設置好臨時支墩，利用移梁小車被油頂缸的推移到達設計位置，落梁就位。方案設計中主要在五個方面下苦工:臨時支墩、鋼枕梁及軌道、移梁小車、頂升液壓系統(tǒng)、橫移液壓系統(tǒng)。施工工藝方面通過對移梁小車、鋼枕軌道、液壓系統(tǒng)的細致檢查和程序控制，嚴格進行。

在施工要點上重點介紹移梁小車的細節(jié)，一是在安裝初期4個車輪與鋼軌均要完美接觸，防止出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，影響移梁小車與鋼軌梁受力的不均問題;移梁小車要準備好膠墊于均衡板之上增大小車與槽形梁之間的一個摩擦。二是液壓系統(tǒng)問題，液壓油必須先過濾再使用，保證好液壓油和液壓站的清潔問題;一人操作液壓站工作，避免出現(xiàn)不同步問題，影響移梁的速度。通過提前演練和細致布置，完美解決了預應力混凝土梁體重、換梁時間短的問題。鄭徐鐵路響河中橋的換梁，在鐵路局批準的3h內(nèi)順利完成，實際時間僅用1h 15min，優(yōu)質(zhì)高效地完成了任務。此次實例證明，采用移梁小車頂推的方法，能夠滿足既有線橋梁施工，有良好的經(jīng)濟性、適應性。

二、立體化、高效率的換梁工程實例

京廣線307號橋為電氣化牽引區(qū)段，中心里程為474km+999m。該橋均為圓端形橋墩，雙線橋，原梁重59t，梁長32.6m。橋上鐵路線鋪設60kg/m鋼軌，設有電纜盒。此橋運行時間長，鋼梁橫向的鋼較差，難以滿足列車運行速度，成為了限速點之一，因此要對其進行更換。本橋使用人工與高架臺車結(jié)合龍門吊的方法進行換梁工作，用龍門吊對孔組拼橋梁。換梁工程中，采用了先下行后上行的方法，兩孔同時進行更換。在裝備方面工程采用了SPL系列250t龍門吊。在工藝方面，工程鋪設4條縱向龍門吊縱向滑道，長570m;鋪設長30.5m的橫向滑道;采用C20砼梁臺座;舊梁臺車與新梁移梁臺車結(jié)合，使用手動泵控制。橫移滑道方面，要求中心線與線路中心線保持垂直，同時橫移滑道必須設置在起吊范圍內(nèi)，上坡不得大于0.1%。先下行后上行、一個封閉點更換兩孔的方案得到了成功詮釋。

京廣線307號橋采用龍門吊結(jié)合高架臺車的先進方法，相比于龍門吊結(jié)合人工換梁有太大的優(yōu)勢。龍門吊結(jié)合人工的方法進行換梁速度過慢，存在換梁速度不同步、距離不同步的問題，容易使梁不穩(wěn)定，變得前后錯動，影響準備對位新梁。而龍門吊結(jié)合高架臺車，大大提高了工程速度，其中的起梁千斤頂和縱向移梁千斤頂直接設在臺車上，更是大大提高了工作效率和方式，保證了立體化的作業(yè)，使換梁工程快速有效，一次性完成。高架臺車以桿件組裝為主，設備使用方便快捷，節(jié)約人力物力，前期準備能夠節(jié)省很多時間。雖然此種方法技術(shù)要求高，成本較高，卻不失為一種好方法。

三、狹小空間短時間換梁的施工實例

京秦鐵路2#橋為電氣化牽引區(qū)段，中心里程為3km+141m，為雙線橋，使用60kg/m鋼軌，無縫線路。該橋梁因交通事故，被車輛嚴重損壞，無法進行修理，必須換梁處理。工程定為換梁第二孔，使用同跨度、同高度的低高度梁。在方案選擇中，影響因素最大的是該橋位于北京繁華地段，交通繁忙，車輛川流不息，地形復雜且周圍有東三環(huán)施工。因此在地域狹小、作業(yè)空間差的環(huán)境下選擇了大噸位汽車吊換的方案。方案利用北京市夜間出行車輛少，鐵路夜間流量小的情況進行夜間施工。方案選擇100t和130t吊車各一輛，利用單臺汽車吊裝換梁，之后兩臺合作完成工作。換梁工程前，進行實驗性作業(yè)，對施工時間區(qū)域內(nèi)交通疏導，利用電視臺等媒介通知民眾，保證了施工環(huán)境，協(xié)調(diào)好施工時間。首先利用一臺汽車拆開線路接口，鋪設軌排，再利用兩臺汽車吊結(jié)合鋪設新梁，之后恢復鐵路線路，恢復鐵路橋上人行道和電纜，快速有效完成工作。這項方案采用了汽車為主力工具，汽車吊車流動性強，操作靈活性強，能夠很好地應對城市地區(qū)工程難度大，施工區(qū)域小這一難題。同時也減少了對城市正常運行的影響，對城市交通帶來了最小的不便。在城市軌道大發(fā)展的今天，各個大中城市均有許多換梁情況和需求，同時出現(xiàn)施工區(qū)域小，施工選擇一旦不合理造成的影響大等問題越來越多，選擇最合適的設備，最優(yōu)化的換梁方案成為了重中之重。城市狹小空間中，靈活使用汽車吊裝是一項十分不錯的選擇。

四、橋址地形以及環(huán)境復雜的換梁工程實例

石太下行線82#橋位于巖會亂流區(qū)間，它的橋梁中心里程為 K94+508.45，橋梁全長 232.82m，該橋位于直線及 1.3‰、－0.8‰的坡道上。本橋的設計由 1－21.1m+10－20.0m上承式鋼板梁組成，與橋下桃河交角為20度，常年有水。設計拆除既有11孔鋼梁全部更換為低高度后張法預應力混凝土T梁。軌底至支承墊石頂?shù)慕ㄖ叨葹?.12m，梁高為1.35m，梁頂寬度3.9m，梁梗中心距為1.8m。支座采用《專橋(2008)8052》TZM－1500柱面鋼支座，支座的高度為170mm，每孔梁設8套支座，固定和活動各4套。新支座下墊300mm高鋼墊塊。線路采用Ⅲ型橋枕，Ⅰ級道碴，正線鋪設60kg/m鋼軌。

橋址地形及環(huán)境較為復雜，各種設施的存在對換梁施工產(chǎn)生不利影響。經(jīng)過一系列準備工作的順利開展，進行捆梁、試吊、起吊、吊車轉(zhuǎn)臂、落梁就位、穩(wěn)固T梁、摘鉤、收繩、轉(zhuǎn)臂、捆第二片梁、試吊、起吊、吊車轉(zhuǎn)臂、落梁結(jié)尾、穩(wěn)固T梁、摘鉤、收繩、轉(zhuǎn)臂這一系列的動作來達到換梁工程的目的。經(jīng)過點前準備、點內(nèi)施工以及點后工作的開展，使得石太下行線82#橋的施工工程得以順利的進行，最終使得它被更廣泛地使用和熟知。既方便了行人的日常，又贏得了公認的好評。即使橋地址以及環(huán)境復雜多樣，各種設施的存在對于換梁工程也起到了不利的影響，但是經(jīng)過一系列的克服以及施工最終克服了所有的難題，并且避免了許多不必要資源的浪費，因此橋址環(huán)境復雜的情況下依舊可以實施換梁工程。

五、結(jié)語

隨著經(jīng)濟的不斷騰飛和人民大眾對鐵路的需求增加，建設新路線和更好地發(fā)揮原有的鐵路設施的作用成為今天鐵路建設工作的主題。鐵路設備會不斷發(fā)展，不斷更新，不斷適應鐵路運輸?shù)陌l(fā)展，國家也會不斷支持鐵路建設。鐵路橋梁是鐵路運輸中的重要方面，單從地方鐵路單位如鄭州鐵路局、北京鐵路局等來看也是有很多的橋梁運輸線路，對既有橋梁的維護、修理、更換是應當注意的問題。鐵路橋梁換梁技術(shù)和方案的選擇在其中更是重中之重，針對不同的橋梁、不同的地區(qū)、不同的環(huán)境、不同的技術(shù)，要及時作出靈活多變的選擇。有些單位對一項技術(shù)比較熟練，就長期使用此技術(shù)施工，完全不加考慮成本、環(huán)境等因素，造成了巨大的資源、資金、人力浪費，工程結(jié)束后效果也不如人意，創(chuàng)新思維，不斷學習，及時轉(zhuǎn)變思路，選擇合適的鐵路橋梁換梁技術(shù)和換梁方案是鐵路施工中必須要考慮好的難題。

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