跨既有線移動模架制梁施工技術(shù)

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【摘 要】跨既有線進(jìn)行移動模架制梁施工時，應(yīng)根據(jù)施工范圍、施工內(nèi)容、對既有線的影響分別確定施工級別，明確每項工程中的施工影響工序，對點前、點中、點后各工序所施工內(nèi)容、施工時間進(jìn)行詳細(xì)計算，并采取合理的保證措施工，是保證既有施工安全的關(guān)鍵。

【關(guān)鍵詞】移動模架；既有線；施工級別；制梁技術(shù)；

一、工程概況

永定河特大橋設(shè)計運行時速350km/h，我項目部施工區(qū)段為0#臺～96#墩，起始里程為DK8+710.7至DK12+343終，施工區(qū)段全長為3633m。本段共計現(xiàn)澆梁89孔，67～1#墩至55#墩9孔箱梁采用1～32m下承式移動模架進(jìn)行施工，施工順序為從大里程向小里程推進(jìn)。

63#～67#墩分別位于既有京原線及豐沙線兩側(cè)，上跨既有線情況為：⑴豐沙線：為電氣化鐵路，運行速度υ=120km/h。65#梁上跨既有鐵路下行里程K5+140（上行里程K5+760），與既有線交角87°58，64#墩墩身邊距豐沙下行線線路中心9.05m，軌面標(biāo)高為69.4m，箱梁底標(biāo)高為81.54米，移動模架主梁底標(biāo)高為79.45m，橋下凈高為10.05米，軌面距承力索高差為7.031米，移動模架距離接觸網(wǎng)帶電部分實際距離為3.019米。64#墩及65#墩正前方各有接觸網(wǎng)桿1根。⑵京原線：為非電氣化鐵路，運行速度υ=120km/h。65#梁上跨既有鐵路里程K1+610，與既有線交角為87°58，65#墩墩身邊距京原線線路中心10.1m，軌面標(biāo)高69.94m，距移動模架主梁底9.51m，滿足5.5m的基本限界。

二、總體施工方案

永定河特大橋67-64#梁均采用移動模架進(jìn)行現(xiàn)澆施工，67#梁張拉完成后，移動模架開始由67#梁向66#梁行進(jìn)，行進(jìn)中模架前導(dǎo)梁分別經(jīng)既有京原線及豐沙線上下行線上空伸至64#墩墩頂，合模后前導(dǎo)梁支撐于64#墩墩頂，此時移動模架前導(dǎo)梁上跨既有線。同時，由于67#梁跨為24m，66#梁跨為32m，還需在66#梁處吊裝兩節(jié)共計8m箱梁模板，安裝完成后原位現(xiàn)澆66#梁。66#梁張拉完成后，重復(fù)上述步驟，移動模架行進(jìn)至65#梁，前導(dǎo)梁伸至63#墩墩頂進(jìn)行支撐，此時移動模架主桁架上跨既有線，合模后原位現(xiàn)澆65#梁。65#梁張拉完成后，移動模架行進(jìn)至64#梁，前導(dǎo)梁伸至62#墩墩頂進(jìn)行支撐，此時移動模架主桁架從既有線上空移出，后支撐移至64#墩頂后移動模架整通過既有線，完成施工。

（一）移動模架過孔方案

移動模架原位澆筑箱梁完成后，開始進(jìn)行過孔作業(yè)，具體步驟為：模架脫?！啊⒑筝o助支腿支撐→后墩處墩旁托架過孔→清理模架上雜物→移動模架落?！苿幽＜軝M向開啟→移動模架過孔→移動模架合模→移動模架模板調(diào)整→箱梁澆筑及張拉。

（二）既有線施工方案

1.既有線施工分類。

根據(jù)北京路局“京鐵師[2008]435號”及“京鐵師[2010]249號”文件，移動模架施工66#、65#、64#梁時均為B類以上施工，其中部分工序為既有線Ⅰ級施工，具體如表1所示：

2.67#梁移動模架過孔、66#梁合模。

移動模架在67#梁處制梁完成后進(jìn)行移動模架過孔施工。經(jīng)模架脫?！?、后輔助支腿支撐→后墩處墩旁托架過孔→清理模架上雜物→移動模架落?！苿幽＜軝M向開啟后開始走行，前導(dǎo)梁分別經(jīng)京原線及豐沙上下行線上空至64#墩頂就位。由于67#梁為24m梁，所以在走行前，前導(dǎo)梁已伸出65#墩8m，走行至64#墩頂需走行24.76m，其中上跨京原線走行20m，需時2.5h（按每小時8m計），上跨豐沙線走行（以跨過接觸網(wǎng)標(biāo)中心計算）8m，需時1h（按每小時8m計）。

3.66#梁移動模架開模、過孔及65#梁現(xiàn)澆施工。

移動模架在66#梁處制梁完成后進(jìn)行移動模架過孔施工。由于此時前導(dǎo)梁已伸入既有線上空，移動模架主桁架過孔及65#梁現(xiàn)澆施工均會影響到既有線安全。

主要工序有：移動模架落?！苿幽＜軝M向開啟→移動模架過孔→移動模架合模→移動模架模板調(diào)整→箱梁澆筑及張拉。

本次施工從移動模架走行，到制梁均涉及既有線，主要內(nèi)容為移動模架主桁架走行進(jìn)入既有線上空，前導(dǎo)梁走出既有線上空，以及移動模架在既有線上空進(jìn)行箱梁現(xiàn)澆施工。

4.65#梁移動模架開模、過孔。

移動模架在65#梁處制梁完成后進(jìn)行移動模架過孔施工。本次過孔時65#梁已澆筑完成，施工時主要影響既有線項目有：模架脫?！?、后輔助支腿支撐→清理模架上雜物→移動模架落?！苿幽＜軝M向開啟→移動模架過孔。

三、施工工藝

（一）設(shè)備過孔前檢查

1.結(jié)構(gòu)檢查項目。

⑴主梁及導(dǎo)梁各接頭的聯(lián)結(jié)螺栓是否松動；⑵前、中、后輔助腿法蘭處的焊縫有無開裂；⑶移位臺車上的勾掛油缸及縱橫移油缸是否損壞；⑷移位臺車上的勾板與墩旁托架橫梁之間勾掛情況是否異常；⑸移位臺車上的縱橫移油缸及管路在整個動作范圍內(nèi)有無干涉； ⑹勾掛支架的勾板與主梁及導(dǎo)梁下弦的下蓋板之間勾掛情況是否異常。

2.電氣檢查項目。

每次過孔前司機應(yīng)檢查各個泵站的電控箱中的空氣開關(guān)通電、斷電功能是否正常。過孔前應(yīng)檢查各泵站的電控箱中的啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕的功能是否正常；確保各按鈕的功能處于正常狀態(tài)。

3.設(shè)備周邊的檢查。

過孔前要對移動模架的上下、左右、前后各處進(jìn)行詳細(xì)的檢查，若有影響移動模架橫移及前移的障礙物，要進(jìn)行清理或拆除。

（二）設(shè)備過孔點前工作

1.脫模。

混凝土澆注完畢后達(dá)到80%強度后，拆除端模、內(nèi)模，進(jìn)行初張拉。前后墩旁托架上位移臺車的垂直油缸回收，使模架整體下落至移位臺車上，垂直支撐油缸再頂升，使模架盡量升高與混凝土箱梁密貼。將支撐油缸自鎖裝置鎖緊。

2.前、后輔助腿支撐。

⑴前輔助腿螺旋支撐在66#墩頂墊石頂面。

⑵在橋面鋪設(shè)后輔助腿走行鋼軌。由于此處處于曲線范圍內(nèi)，所以需要控制軌距以及鋼軌在橋面上的橫向位置。

采取措施：制作一根與后輔助腿走行輪軌道等距的鋼管，每次鋼軌從后向前位移時進(jìn)行卡控。

⑶后輔助腿支撐橋面軌道上。

3.后輔助腿處墩旁托架拆除并前移至65#墩進(jìn)行安裝。

由于跨既有線過孔作業(yè)受接觸網(wǎng)與主梁之間徑空影響，墩旁托架無法正常過孔，需要進(jìn)行后輔助腿處墩旁托架拆除前移至前輔助腿處橋墩進(jìn)行安裝墩旁托架，中輔助腿處墩旁托架不動。

⑴拆除牛腿立柱節(jié)，安裝牛腿立柱節(jié)。安裝牛腿立柱節(jié)臨近京原線。⑵拆除67#墩墩旁托架，墩旁托架安裝在65#墩。并安裝對拉精扎螺紋鋼，張拉到位（對拉螺紋鋼筋的張拉力為上部單根20～22噸，下部單根10噸）。禁止一次張拉到位，二次張拉保證每根精軋螺紋鋼筋受力均勻，同時安裝接地裝置。⑶安裝65#墩墩旁托架支撐鋼管柱。

4.清理模架上方雜物、移動模架落模。

⑴將模架上過孔不需要的雜物進(jìn)行清理。⑵移動模架墩旁托架上移位臺車的垂直油缸頂升支撐，解除前輔助腿臨時支撐。垂直油缸回收，分兩次下放120mm。后輔助腿走行輪上支撐油缸回收，利用自重后輔助腿落模120mm。

5.模架橫向開啟。

⑴檢查主梁與導(dǎo)梁的各接頭處的連接螺栓，主梁與主梁的連接螺栓，主梁與導(dǎo)梁各處的連接螺栓，后輔助腿的曲臂與主梁的連接螺栓等連接系是否連接良好。⑵鉤掛油缸收縮，鉤掛支架接近主梁下蓋板作為保險措施。⑶解除前輔助腿的中間法蘭連接，將解除的螺栓裝入工具包中，防止其掉落。拆除底模、底模桁架中縫處的對接螺栓。將解除的螺栓分類進(jìn)行裝包。防止模架移動時掉落。⑷開模前檢查底模、底模桁架、前輔助腿中縫對接螺栓是否全部解除。操作泵站，通過橫移油缸作用，使模架橫向完全打開。開模時兩側(cè)的不同步偏差不大于橫移油缸一個行程，單側(cè)各缸的同步偏差不大于5cm。⑸模架在開合過程中對箱梁進(jìn)行整修。⑹鉤掛支架降落到主梁及導(dǎo)梁下弦的下蓋板附近，安裝銷軸，作為防止設(shè)備橫向傾覆的措施。

6.過孔前檢查。

⑴檢查泵站各個按鈕與相應(yīng)動作是否對應(yīng)，確保各按鈕功能處于正常狀態(tài)。⑵檢查移位臺車上的鉤掛油缸及縱橫移油缸是否正常。⑶鉤掛支架是否降落到主梁下蓋板附近并安裝銷軸。⑷各滑移軌道面上有無雜物，是否涂上潤滑脂。⑸檢查模架前移過孔空間內(nèi)有無障礙物。⑹檢查模架前移過孔中有無電氣液壓設(shè)備的干涉，有無影響過孔的障礙物。⑺檢查各工作平臺是否焊接良好，安裝穩(wěn)固。

（三）設(shè)備過孔點內(nèi)工作

作業(yè)時間：14：40～17：10，共計時間150分鐘

作業(yè)內(nèi)容：移動模架過孔。通過采取搭設(shè)腳手架支墩的措施，使移動模架過孔有效距離縮短為20m。

1.設(shè)備通過京原線。

啟動縱移油缸，驅(qū)動模架前移過孔。剛開始可以先走30cm，停機觀察有無問題，若無問題則繼續(xù)過孔。過孔工作主要為插銷→ 出鎬→拔銷→收鎬。過孔行程1m/6min，走四個循環(huán)后進(jìn)行模架調(diào)整，調(diào)整時間為6min。走行12個循環(huán)后，京原線點內(nèi)模架最后一次調(diào)整。

2.設(shè)備通過豐沙線。

調(diào)整完畢后，目前移動模架已走行12m。16：10豐沙線上下行線路封鎖，此時京原線、豐沙線同時給點，給點時間1小時，此時模架繼續(xù)過孔。

（四）設(shè)備過孔點后工作

1.橫向合攏模板。

⑴操作泵站使橫移油缸循環(huán)回收，模架橫向合攏。⑵后輔助腿橫移過程中，后輔助腿橫梁上必須指派專人負(fù)責(zé)扶助吊掛帶，使其與橫梁頂面脫空。⑶安裝底模、底模桁架中縫處的對接螺栓。

2.安裝剩余外模。

移動模架過孔完畢后，模架橫向合攏到剩余一鎬的行程距離時停止合模作業(yè)，進(jìn)行剩余8m外模的安裝。

3.調(diào)整模板位置。

⑴用縱移、橫移油缸微調(diào)模板的縱、橫向位置。⑵各墩旁托架豎向標(biāo)高調(diào)整，垂直支承油缸支承、鎖定。⑶縱橫移油缸穿銷軸鎖定。

4.綁扎鋼筋，立內(nèi)模，澆筑混凝土。

四、施工安全措施

（一）安全技術(shù)保證措施

1.移動模架頂部設(shè)作業(yè)平臺，并安裝密目網(wǎng)防護(hù)，防護(hù)網(wǎng)高1.6m；主梁上部兩側(cè)設(shè)圍擋防護(hù)，小工具裝在工具包內(nèi)，不能散落。

2.模架底模側(cè)模等設(shè)備表面，不得用水沖洗，只能采用濕布擦洗。由于模架底模向小里程端呈下坡形式且接縫處填塞海棉膠條，因此雨水不會流到接觸網(wǎng)上。

3.移動模架與接觸網(wǎng)帶電部分凈距離為3m，設(shè)備過孔到位后需要將其主梁與墩身接地端子進(jìn)行連接，做到移動模架的接地安全。

4.由于兩個支腿自行過孔時，高度與接觸網(wǎng)相抵觸，因此在作業(yè)時將支腿拆除，并用汽車倒運至下一橋墩，進(jìn)行安裝。

5.根據(jù)設(shè)計說明書要求嚴(yán)格控制施工期間的各種作業(yè)工況。開模行走時允許最大風(fēng)速6級；整機縱向移位速度為小于1m/min；整機橫向移位速度為小于0.5 m/min 。

（二）既有線施工安全保證措施

1.開工前按規(guī)定向有關(guān)部門提出申請，并辦理施工手續(xù)，簽定施工安全協(xié)議。封鎖施工前按照京鐵師435號文《營業(yè)線施工安全管理實施細(xì)則》要求，到調(diào)度所和車站登記，具體施工時間由局調(diào)度所以調(diào)度命令下達(dá)。

2.在施工地段設(shè)置遠(yuǎn)方及現(xiàn)場防護(hù)，來車時及時進(jìn)行預(yù)報。點內(nèi)施工時，遠(yuǎn)方防護(hù)必須將移動停車信號設(shè)置在了望條件特別好的位置?，F(xiàn)場防護(hù)負(fù)責(zé)看護(hù)既有設(shè)備的安全。防護(hù)員要經(jīng)過專業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)后上崗。

3.施工時，各種料具擺放整齊，人員及料具不得侵限，以保證人身及行車安全。

4.封閉施工期間，時間緊、工作量大，必須精心組織，嚴(yán)格管理，分工明確，責(zé)任到人。封閉點前的準(zhǔn)備工作必須充分但不得過量。

5.施工完畢，經(jīng)檢查線路情況，能夠確保行車安全后，由施工負(fù)責(zé)人通知駐站聯(lián)絡(luò)員開通線路撤除防護(hù)。

（三）移動模架過孔施工安全保證措施

1.墩旁托架過孔中注意觀察勾掛支架與接頭螺栓之間有無卡滯，勾掛有無松脫的傾向。

2.同一側(cè)模架橫移開啟時，主梁前后兩端不同步偏差不得超過10 cm。

3.縱移過孔時，左右兩側(cè)模架不同步偏差不得超過20cm。

4.過孔的過程中，模板上、主梁與導(dǎo)梁的上面、內(nèi)部、下面禁止閑雜人員逗留，過孔中除了必須的指揮、操作及觀察人員以外，其他人員應(yīng)撤離至安全地帶。

5.過孔快結(jié)束時，最后1m一定要按點動按鈕前進(jìn)，并且在主梁后側(cè)設(shè)置安全限位裝置，堅決防止縱移越位。

（四）移動模架過孔安全保證措施

1.移動模架由67#梁行進(jìn)至66#時，前導(dǎo)梁升入既有線行進(jìn)，此時前導(dǎo)梁處為懸臂端，為縮短懸臂行進(jìn)長度，在64#墩兩側(cè)搭設(shè)滿堂紅支架做為臨時支撐。

⑴地基處理

64#墩施工完畢后基坑采用三七灰土回填處理，其余支架范圍內(nèi)應(yīng)碾壓夯實，檢測地基承載力大于160kPa。

承載力滿足要求后，頂面澆注C10混凝土墊層，厚度20cm，頂面高出原地面10cm，墊層尺寸為5.4m*6.6m。

⑵支架搭設(shè)

支架為碗扣式腳手架，底托設(shè)置15*12cm方木支墊，立桿縱向間距0.6m設(shè)置9排，橫向間距0.6m設(shè)置11排，橫桿步距1.2m，立桿頂托上方設(shè)置縱向15cm見方方木間距0.3m，上方鋪設(shè)橫向10cm見方方木間距0.2m，之后鋪設(shè)1.8cm木膠板。

支架體系縱橫向設(shè)置剪刀撐，四周設(shè)置斜撐確保支架穩(wěn)定性。

⑶位置及標(biāo)高控制

立桿橫向距離橋梁中心線為4m，距回流線距離為2m；支架頂要求距前導(dǎo)梁底距離為10cm，前導(dǎo)梁就為后用木楔塊打緊。

五、結(jié)束語

跨既有線進(jìn)行移動模架制梁施工對既有鐵路運營影響大，技術(shù)含量高，安全風(fēng)險大，應(yīng)根據(jù)既有線施工分類分別確定各施工項目的施工級別，明確各施工項目中影響既有線工序，尤其在點內(nèi)施工時更應(yīng)明確施工內(nèi)容、施工時間，并精心準(zhǔn)備，精心組織，措施到位，才能保證既有線施工的安全和正點。