既有線人工換梁方法

張樹剛　焦新民　孟現(xiàn)本（濟南鐵路局設(shè)計所，山東　濟南　250031）

?

既有線人工換梁方法

張樹剛焦新民孟現(xiàn)本
（濟南鐵路局設(shè)計所，山東濟南250031）

摘要：以某鋼梁橋換梁改造工程為例，通過對該工程現(xiàn)場情況的分析，選用人工橫向拖拉法換梁，論述了換梁施工的難點和主要工作量，并對換梁步驟進行了詳細介紹，總結(jié)了施工中的注意事項，指出采用人工橫移法換梁具有經(jīng)濟實用、操作簡單、安全性高的優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：既有線橋梁，人工換梁，混凝土梁，預(yù)應(yīng)力

為滿足鐵路提速、重載的要求，我局大量跨度為32 m及以下的鋼梁橋使用年久且鋼質(zhì)及技術(shù)狀態(tài)不良，應(yīng)有計劃的更換為鋼筋混凝土梁或預(yù)應(yīng)力混凝土梁。在既有線上換梁常用的方法主要有人工換梁、架橋機換梁、軌行吊車換梁、液壓頂拖換梁等。換梁前，必須根據(jù)現(xiàn)場的實際情況制定最佳換梁方案。

1　工程概況

京滬線（下行）某鋼梁橋為4-21 m下承式鋼板梁橋，橋臺為漿砌片石重型橋臺，橋墩為漿砌片石尖端形橋墩，橋臺、橋墩均為木樁基礎(chǔ)，弧形支座，橋全長90.91 m。橋上線路為直線、平坡，基本軌為60 kg/m，護軌為50 kg/m鋼軌。該橋橋墩、臺身裂紋，砌石風(fēng)化嚴重；鋼梁縱梁上蓋板嚴重銹蝕，局部爛透；鉚釘爛頭，強度、剛度降低，已不適應(yīng)高速、重載要求。為消除橋梁設(shè)備病害，確保行車安全，決定拆除既有鋼梁橋，原位改造為4-20 m預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋。

2　施工方案

既有線橋梁改造工程，應(yīng)把運輸放在首位，其施工方案必須滿足不中斷鐵路行車，將鐵路運輸降低到最低限度為原則。在本工程中，根據(jù)現(xiàn)場情況，采用人工橫向拖拉法架梁，舊梁與新梁同進同出為最優(yōu)方案。

2.1人工換梁簡介

人工換梁是在梁底設(shè)置如拉梁小車、滑移、滾杠移等移梁裝置，通過滑車組人工推動絞車或絞磨牽引，現(xiàn)已普遍使用液壓缸（拉鎬或雙作用液壓穿心缸）頂拖，人工換梁要求上游或下游有放置梁跨的地方，如鄰線、臨時加寬后的墩臺或橋低水淺時搭設(shè)的膺架、枕木垛、排架、鋼塔架等。分次要點的辦法，逐孔進行架換。

2.2施工難點分析

預(yù)應(yīng)力混凝土梁采用逐孔更換法施工，每次拉入1孔20 m混凝土梁和1孔9.7-12 m工字鋼或D型便梁，拉出1孔施工便梁、1孔舊鋼梁，施工工序繁雜。特別是預(yù)應(yīng)力混凝土梁拉入就位后在新橋墩上搭設(shè)1.8 m工字鋼便梁鋼支墩；拉出舊梁后拆除螺栓連接的八三式鋼塔架支墩；預(yù)應(yīng)力混凝土梁、工字鋼梁就位調(diào)整等工序的工作量和作業(yè)難度很大。新梁就位后對上部軌道尚需進行整修作業(yè)。

換梁施工須將預(yù)應(yīng)力混凝土梁、工字鋼便梁從既有下行線外側(cè)拉入，將既有舊鋼鈑梁和D型便梁、工字鋼便梁拉出，存放于上下行兩橋梁之間。由于上下行兩橋間凈距僅5.58 m，需存放舊鋼梁、D型便梁、工字鋼便梁，施工空間極其狹窄。

2.3換梁的主要工作量

本次換梁分四次完成：1）封鎖京滬下行線240 min，拉出D24便梁1孔、21 m舊鋼梁1孔；然后拉入20 m預(yù)應(yīng)力混凝土梁1孔，9.7 m工字鋼梁1孔及16.1 m軌排1組。2）封鎖京滬下行線240 min，分別拉出9.7 m工字鋼梁1孔、21 m舊鋼梁1孔；然后拉入20 m預(yù)應(yīng)力混凝土梁1孔及11 m工字鋼梁1孔。3）封鎖京滬下行線240 min，分別拉出11 m工字鋼梁1孔、21 m舊鋼梁1孔；然后拉入20 m預(yù)應(yīng)力混凝土梁1孔及D12便梁1孔。4）封鎖京滬下行線210 min，分別拉出D12 m施工便梁、D24 m便梁各1孔；然后拉入20 m預(yù)應(yīng)力混凝土梁及16.1 m軌排1組。

3　施工步驟

換梁采用4孔預(yù)應(yīng)力混凝土梁對位卸在下行線外側(cè)，并在預(yù)應(yīng)力混凝土梁及下行線之間組裝9.7 m，11 m工字鋼梁及1孔D12施工便梁。在卸梁之前，處理地基基礎(chǔ)使其承載力達到150 kPa。預(yù)應(yīng)力混凝土梁在拖拉施工前，對其進行濕接縫處理，并對梁體進行橫向加固。

利用2臺人力絞磨作為動力系統(tǒng)；滑輪組采用2組2×2動滑輪及1組導(dǎo)向輪，鋼絲繩采用6×19，直徑為15.5 mm的鋼絲繩走4作為牽引系統(tǒng)；采用2組2股P50鋼軌滑道作為滑移導(dǎo)向系統(tǒng)；采用4臺軸重20 t的拉梁小車作為走行系統(tǒng)。拉入預(yù)應(yīng)力混凝土梁利用2臺動力為30 kN的卷揚機作為動力系統(tǒng)；滑輪組采用2組3×3動滑輪及1組導(dǎo)向輪，鋼絲繩采用6×37，直徑17.5 mm的鋼絲繩走6作為牽引系統(tǒng)；采用2組2股P50鋼軌滑道作為滑移導(dǎo)向系統(tǒng)，采用4塊拍子板及輥軸作為走行系統(tǒng)。

1）搭鋼軌回流線60 m，解除夾板4付及電務(wù)連接線，拆除12.5 m鋼軌2對，拆除防縱橫移設(shè)施。

2）起落滬方D24 m施工便梁和第四孔舊鋼梁。先在便梁和舊鋼梁兩端安裝2臺50 t千斤頂，將便梁和舊鋼梁的滬方端頂起，安裝拉梁小車，整正滑道，將梁體落下。

3）橫移施工便梁和第四孔舊鋼梁。分別用2臺絞磨及4臺拉梁小車將滬方D24便梁和舊鋼梁同步橫移8 m至兩線間。

4）拆除橫移舊鋼梁滑道、支墩螺栓。

5）拆卸鋼支墩剩余螺栓，起落鋼支墩。拆卸鋼支墩中部剩余連接螺栓32套。在鋼支墩每端安裝2臺50 t千斤頂，將鋼支墩整體同時頂起，安裝拉梁小車，整正滑道，將鋼支墩落到拉梁小車上。

6）縱移、下落鋼支墩。用2臺絞磨及4臺拉梁小車將鋼支墩向京方縱移5 m后下落1.3 m至不影響拉預(yù)應(yīng)力混凝土梁位置。

7）拉入第四孔預(yù)應(yīng)力混凝土梁。用2臺30 kN卷揚機牽引和2組2根P50軌作為走行系統(tǒng)；梁每端用0.8 m×0.4 m×0.012 m的船形式鋼拍子板2塊和10根φ50 mm、長度0.5 m的圓鋼滾軸作為滑行系統(tǒng)，將第四孔預(yù)應(yīng)力混凝土梁從下行線外側(cè)橫移8 m至設(shè)計位置。

8）第四孔預(yù)應(yīng)力混凝土梁就位，拆除滑道。用縱橫移頂鎬將第四孔預(yù)應(yīng)力混凝土梁起落、縱橫移、校正、安裝支座就位，補充梁上道砟。

9）拉入軌排。用2臺絞磨及4臺拉梁小車將16.1 m軌排橫移6 m至設(shè)計位置，整修線路。

10）在3號橋墩北側(cè)支承墊石上部搭設(shè)臨時鋼支墩。臨時支墩全高1.8 m，其下部1.3 m在封鎖點前施工準備時利用點外作業(yè)時間搭設(shè)。

11）起落、橫移工字鋼梁。用2臺絞磨及4臺拉梁小車將下行線外側(cè)的L =9.7 m工字鋼梁橫移6 m至設(shè)計位置。

12）起落工字鋼梁。用4臺50 t頂鎬將兩端分別頂起，抽出4臺拉梁小車，拆除滑道20延米，加固支點。

本文僅對滬方第四孔換梁步驟作詳細介紹（如圖1～圖3所示），其余3孔梁步驟類似，在此不作贅述。

4　施工注意事項

1）封鎖施工前必須校核墩、臺縱橫向中心線、混凝土梁端線、支座位置線、支承墊石高程等準確無誤后方可要點施工。

2）提前檢查所用頂鎬、拉梁小車、絞磨、鋼絲繩、發(fā)電機等機具性能及狀態(tài)，嚴禁機具帶病作業(yè)。

圖1　拉入預(yù)應(yīng)力混凝土梁平面示意圖

圖2　拉入預(yù)應(yīng)力混凝土梁立面示意圖

圖3　拉入預(yù)應(yīng)力混凝土梁斷面示意圖

3）頂落梁時頂鎬必須穩(wěn)正、墊實，同起同落，專人指揮。頂鎬上下加墊防滑墊片，及時跟緊楔木，注意保護好梁體。

4）進出梁施工采用2組滑道。每組滑道采用P50鋼軌2根，2根鋼軌間用水平螺栓連接，滑道下墊實，用道釘加固穩(wěn)定，鋼軌必須平直，接頭不得有高低、左右錯牙。2組滑道的間距保持一致，嚴禁鋪設(shè)下坡道，在滑道的梁體走行預(yù)定位置設(shè)置擋鐵，以防梁體走過預(yù)定位置。

5）在落梁鋼支墩的四周用腳手板搭設(shè)作業(yè)平臺，工作平臺要穩(wěn)固并設(shè)好圍欄，作業(yè)人員要站穩(wěn)扶牢，防止空頭板傷人，高空墜落傷害。

5　結(jié)語

在既有線上對跨度在32 m及以下梁的提速換梁施工中，采用人工橫移法換梁，具有經(jīng)濟實用、施工簡便、操作簡單、安全性高等特點，該法施工工期短，對鐵路運輸影響小，為既有線橋梁更新改造提供了一定的借鑒經(jīng)驗，值得推廣。

參考文獻：

［1］高鶴江，劉修煒.鐵路工務(wù)技術(shù)手冊·橋涵（修訂版）［M］.北京：中國鐵道出版社，2011.

［2］TB 10106—2010，鐵路工程地基處理技術(shù)規(guī)程［S］.

The artificial method of girder replacement in existing railway

Zhang Shugang Jiao Xinmin Meng Xianben
（Jinan Railway Bureau Design Department，Jinan 250031，China）

Abstract：Taking the steel bridge girder replacement transformation engineering as an example，through analyzing its engineering field conditions，the paper selects artificial horizontal pulling methods for girder replacement，discusses girder replacement construction difficulties and tasks，specifically introduces girder replacement procedures，and summarizes construction matters.In the end，it points out advantages of artificial horizontal girder replacing method，such as economic and practical，simple operation and safe and high performance.

Key words：existing bridge，artificial girder replacement，concrete girder，prestress

中圖分類號：U445

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-6825（2016）06-0174-02

收稿日期：2015-12-15

作者簡介：張樹剛（1983-），男，工程師；焦新民（1976-），男，工程師；孟現(xiàn)本（1973-），男，高級工程師