上跨鐵路既有線架梁施工技術(shù)探討

荔文輝

(中鐵一局新運(yùn)工程有限公司, 四川南充 637130)

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上跨鐵路既有線架梁施工技術(shù)探討

荔文輝

(中鐵一局新運(yùn)工程有限公司, 四川南充 637130)

上跨鐵路既有線架梁施工在保證鐵路既有線行車安全的前提下，在短時(shí)間內(nèi)利用鐵路局天窗時(shí)間完成橋梁架設(shè)及橋面附屬等施工，施工時(shí)間短、風(fēng)險(xiǎn)高。文章通過(guò)介紹蘭渝鐵路高興左線大橋上跨襄渝鐵路架梁施工技術(shù)，為后續(xù)上跨既有線架梁施工提供借鑒。

上跨既有線； 架梁； 施工

1 工程概況

高興左線大橋位于蘭渝鐵路南充東至高興支線高興左聯(lián)絡(luò)線上，橋梁中心里程ZIDK858+632.175，設(shè)計(jì)為單線橋，橋梁孔跨為5-32 m(曲)+3-24 m(曲)。該橋第二孔上跨

既有襄渝鐵路上下行線，橋梁跨度32 m，通橋2005(2101)型T梁，梁體單重139.28 t，采用TJ165鐵路專用架橋機(jī)架設(shè)(圖1)。既有襄渝鐵路設(shè)計(jì)為雙線電氣化Ⅰ級(jí)鐵路，列車運(yùn)行時(shí)速160 km/h。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)位置情況示意(單位:m)

2 重、難點(diǎn)分析

(1)本橋位于R=800 m小半徑曲線上，橋梁架設(shè)難度大，橋梁就位時(shí)需人工多次配合使橋梁按照設(shè)計(jì)位置架設(shè)，架梁時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

(2)襄渝鐵路屬于Ⅰ級(jí)干線鐵路，車流量較大，每日架梁接觸網(wǎng)“垂停”90 min，天窗時(shí)間較短。

(3)該橋梁底至襄渝鐵路上行線接觸網(wǎng)僅0.6 m，施工防護(hù)風(fēng)險(xiǎn)高，安全壓力大。

3 施工方案

3.1 施工總體方案

根據(jù)高興左線大橋現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查情況，該橋具備TJ165鐵路架橋機(jī)架設(shè)條件，計(jì)劃采用該型架橋機(jī)進(jìn)行上跨橋梁架設(shè)。橋梁架設(shè)后機(jī)械配合人工完成后續(xù)橋面附屬施工。

本次施工計(jì)劃“要點(diǎn)”15個(gè)天窗完成上跨襄渝鐵路橋梁架設(shè)及后續(xù)橋面附屬施工。橋梁架設(shè)計(jì)劃5個(gè)天窗內(nèi)完成(第二孔2個(gè)，第三孔3個(gè))，橋梁濕接縫及相關(guān)附屬施工計(jì)劃10個(gè)天窗內(nèi)完成。具體施工計(jì)劃安排見(jiàn)表1。

3.2 施工準(zhǔn)備

表1 封鎖施工計(jì)劃

3.2.1 鐵路營(yíng)業(yè)線施工流程(成都鐵路局)

建設(shè)管理處方案審查→簽訂施工安全協(xié)議(車務(wù)段、工務(wù)段、電務(wù)段、供電段、通信段、公安所)→上報(bào)月度施工計(jì)劃(每月10日前上報(bào)次月施工計(jì)劃)→上報(bào)施工日計(jì)劃(提前3 d上報(bào)，同時(shí)向各設(shè)備管理單位送達(dá)施工配合通知單)→召開(kāi)施工預(yù)備會(huì)(點(diǎn)前1 d進(jìn)行)→施工(按照鐵總及路局相關(guān)要求備齊防護(hù)備品并設(shè)置防護(hù))→召開(kāi)施工總結(jié)會(huì)(施工完畢后)。

3.2.2 橋梁架設(shè)準(zhǔn)備

(1)提前與供電段聯(lián)系，對(duì)上、下行線接觸網(wǎng)加裝絕緣套管及接續(xù)條，確保后續(xù)施工安全并對(duì)既有接觸網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)。

(2)對(duì)橋梁梁體進(jìn)行檢查，對(duì)澆筑濕接縫位置梁體混凝土進(jìn)行鑿毛。

(3)技術(shù)人員施工前對(duì)橋墩墊石中線、錨栓孔中線及深度進(jìn)行再次復(fù)測(cè)，重新根據(jù)測(cè)量結(jié)果在橋墩墊石彈上墨線。同時(shí)檢查橋墩圍欄、吊籃是否安全，為架梁施工做好準(zhǔn)備工作。

(4)對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行全面檢查，確保架橋機(jī)狀態(tài)良好，尤其對(duì)起吊裝置、鋼絲繩及制動(dòng)裝置進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

(5)提前準(zhǔn)備80 cm寬的木板，在橋梁架設(shè)完畢后對(duì)橋梁濕接縫進(jìn)行覆蓋，避免橋梁頂面道碴、雜物掉落既有線。

3.2.3 橋面附屬設(shè)施施工準(zhǔn)備

(1)提前加工好防掉落裝置，準(zhǔn)備好木板、跳板及彩條布，在橋梁架設(shè)完畢后及時(shí)進(jìn)行安裝，為后續(xù)橋面附屬設(shè)施施工提供條件。

(2)聯(lián)系好澆筑混凝土所需罐車、吊車及自行加工軌道混凝土的運(yùn)輸車(有條件可以采取泵送混凝土)。

(3)提前將鋼筋、支架、步行板、防拋網(wǎng)、擋砟塊等材料運(yùn)輸至橋頭，部分材料可放置在已架設(shè)好的第1孔橋面，方便后續(xù)倒運(yùn)。

3.3 橋梁架設(shè)施工

3.3.1 施工流程

3.3.1.1 組立龍門架、倒梁、運(yùn)梁

在橋頭路基地段選擇合適的地點(diǎn)組裝龍門架，組裝完成進(jìn)行調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)，確保良好的使用狀態(tài)，同時(shí)將需要架設(shè)的橋梁由運(yùn)梁車倒裝至二號(hào)車(架橋機(jī)自帶運(yùn)梁車)車上，通過(guò)運(yùn)梁平車倒運(yùn)至架橋機(jī)上(圖2)。

圖2 橋梁倒裝、運(yùn)梁示意

3.3.1.2 架橋機(jī)立零號(hào)柱

一號(hào)車(架橋機(jī))準(zhǔn)確地停在架梁位置上，大臂伸出13 m，抵達(dá)橋墩臺(tái)后立好零號(hào)柱，使大臂處在一端支零號(hào)柱，一端支于一號(hào)柱的安全簡(jiǎn)支狀態(tài)(圖3)。

圖3 立零號(hào)柱及運(yùn)梁平車對(duì)位示意

3.3.1.3 橋梁倒裝

架橋機(jī)零號(hào)柱立設(shè)檢查完畢后，將橋梁由二號(hào)車(架橋機(jī)自帶運(yùn)梁車)倒裝進(jìn)入一號(hào)車(架橋機(jī))腹內(nèi)，做好架梁相關(guān)準(zhǔn)備工作(圖4)。

圖4 一、二號(hào)車倒裝橋梁示意

3.3.1.4 出梁

橋梁進(jìn)入一號(hào)車(架橋機(jī))腹內(nèi)后，用吊梁鋼絲繩先對(duì)前端吊點(diǎn)梁體進(jìn)行捆扎，確認(rèn)捆扎完畢后拖梁。橋梁拖至后端吊點(diǎn)后停止拖梁用吊梁鋼絲對(duì)后端吊點(diǎn)梁體進(jìn)行捆扎(圖5)。

圖5 出梁示意

3.3.1.5 對(duì)位落梁

架橋機(jī)吊梁前進(jìn)到位后開(kāi)始下落，將梁按照墩臺(tái)頂面預(yù)先彈好的墨線準(zhǔn)確就位(圖6)。小半徑曲線橋梁就位期間需要人工配合移梁，調(diào)整橋梁就位。

圖6 落梁示意

3.3.1.6 收尾工作

橋梁就位后，安裝橫向擋砟鋼蓋板、鋪設(shè)橋面軌節(jié)等，架設(shè)完畢后架橋機(jī)退回橋頭(圖7)。

圖7 鋪設(shè)橋梁軌節(jié)示意

3.3.2 注意事項(xiàng)

(1)施工前對(duì)橋梁運(yùn)輸車輛(工程列車)及架橋機(jī)運(yùn)行范圍內(nèi)已鋪“荒道”進(jìn)行維修，消滅反超高和三角坑，確保線路幾何尺寸達(dá)到橋梁運(yùn)輸車輛及架橋機(jī)運(yùn)行安全。

(2)架橋機(jī)對(duì)位后，制動(dòng)風(fēng)壓應(yīng)隨時(shí)保持600 kPa以上，并采用鐵鞋、木楔和止輪防爬器在車輪下止動(dòng)，架橋機(jī)下9對(duì)輪對(duì)打足36只鐵鞋或止輪器并抄緊木楔，確保架橋機(jī)不發(fā)生溜動(dòng)，經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤可停機(jī)。

(3)在橋墩頂面立零號(hào)柱時(shí)，必須用硬質(zhì)木板和木楔填平墊穩(wěn)，支墊的長(zhǎng)度和寬度應(yīng)大于柱底兩側(cè)承力部分的尺寸，避免柱底中間部分受力。

(4)在橋梁就位后取下前后吊梁鋼絲繩時(shí)，應(yīng)用麻繩將鋼絲繩及鐵瓦保住輕放，避免突然掉下鋼絲繩打斷橋下電力、接觸網(wǎng)相關(guān)供電線路。

(5)在第二片橋梁落梁調(diào)整時(shí)及時(shí)穿入前、中、后3檔6孔鋼絞線、波紋管并進(jìn)行預(yù)張拉。同時(shí)對(duì)3檔上下橫隔板進(jìn)行焊接，在預(yù)張拉及橫隔板焊接施工未完成前，禁止架橋機(jī)過(guò)孔。

(6)在橋梁架設(shè)完畢后，用防護(hù)網(wǎng)將橋頭封閉并派人看守，以防當(dāng)?shù)卮迕裆蠘驋佄镂＜凹扔芯€行車安全。

3.4 橋面附屬設(shè)施施工

3.4.1 施工流程

3.4.1.1 安裝防墜落設(shè)施

橋梁架設(shè)完畢后進(jìn)行后續(xù)濕接縫及橋梁附屬施工時(shí)應(yīng)提前安設(shè)防墜落設(shè)施。由于橋梁架設(shè)完畢后梁底距上行線接觸網(wǎng)僅0.6 m，因此傳統(tǒng)架梁時(shí)使用的軟防護(hù)在本次架梁中不得使用，避免火車通過(guò)時(shí)軟防護(hù)與接觸網(wǎng)搭接造成事故。具體結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖8。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究實(shí)驗(yàn)，終于確定安全可靠的硬防護(hù)措施，得到了成都鐵路局的認(rèn)可。

圖8 防護(hù)設(shè)施示意

3.4.1.2 濕接縫鋼筋綁扎、立模

本次施工中為減少天窗時(shí)間，在架設(shè)第三孔橋梁的同時(shí)進(jìn)行濕接縫鋼筋綁扎、立模，有效利用天窗時(shí)間。利用3個(gè)天窗進(jìn)行濕接縫鋼筋綁扎及立模。鋼筋按照設(shè)計(jì)綁扎完畢后對(duì)鋼筋數(shù)量、間距、搭接量等進(jìn)行檢查，同時(shí)對(duì)模板進(jìn)行檢查確保不漏漿。

3.4.1.2 濕接縫混凝土澆筑

濕接縫鋼筋綁扎、立模施工完畢后，利用一個(gè)天窗時(shí)間對(duì)濕接縫進(jìn)行澆筑并振搗密實(shí)。天窗時(shí)間點(diǎn)前吊車、混凝土罐車、軌行混凝土運(yùn)輸車準(zhǔn)備到位，天窗時(shí)間開(kāi)始利用吊車將混凝土罐車內(nèi)的混凝土吊至軌行混凝土運(yùn)輸車內(nèi)，運(yùn)輸至澆筑現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑。

3.4.1.3 橋面支架安裝

濕接縫混凝土澆筑完畢后由于短期內(nèi)強(qiáng)度還不足以進(jìn)行橫向張拉，為確保施工質(zhì)量，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到70 %～80 %左右再進(jìn)行橫向張拉。因此在這一階段可以安裝步行板支架，安裝支架時(shí)應(yīng)由1人拉住支架并固定至軌道上，防止支架掉落橋下。

3.4.1.4 橋面橫向張拉、步行板安裝

待濕接縫混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，開(kāi)始進(jìn)行橫向張拉，同時(shí)上部步行板支架調(diào)整完畢后開(kāi)始進(jìn)行步行板安裝。兩工序可同時(shí)進(jìn)行。

3.4.1.5 擋砟塊、防拋網(wǎng)安裝

步行板安裝并勾縫完畢后即可開(kāi)始進(jìn)行擋砟塊安裝，同時(shí)橋梁兩側(cè)防拋網(wǎng)可同步進(jìn)行施工。

3.4.2 注意事項(xiàng)

(1)在濕接縫澆筑混凝土前所有張拉孔波紋管安裝完畢，并進(jìn)行預(yù)張拉。

(2)在防護(hù)圖人行跳板上部鋪設(shè)彩條布，鋼筋綁扎、立模及澆筑混凝土過(guò)程中掉落的雜物及混凝土當(dāng)天施工完畢后清理出去，第二個(gè)天窗時(shí)間點(diǎn)前再重新鋪設(shè)。

(3)在進(jìn)行焊接施工時(shí)采用鐵皮桶及石棉板等進(jìn)行圍擋，防止焊花直接掉落橋下，造成既有設(shè)備損壞。

4 施工質(zhì)量控制

4.1 橋梁架設(shè)

(1)橋梁架設(shè)前應(yīng)將支承墊石頂面應(yīng)清掃干凈，與支座接觸部位應(yīng)該進(jìn)行鑿毛處理，鑿毛露出新混凝土占面積的75 %以上。將支座錨栓孔內(nèi)的積水、雜物等應(yīng)清理干凈。

(2)支座底面與支承墊石頂面之間鋪墊一層20～30 mm厚度的M50干硬性無(wú)收縮砂漿，砂漿嚴(yán)格按照配合比隨拌隨用。

(3)墩臺(tái)支座縱向錯(cuò)動(dòng)量為±20 mm，橫向錯(cuò)動(dòng)量±15 mm，同端支座中線橫距允許偏差與橋梁設(shè)計(jì)中心對(duì)稱時(shí)允許偏差+30 mm、-10 mm或不對(duì)稱時(shí)允許偏差+15 mm、-10 mm，梁寬控制在4.9～4.92 m，梁端面必須平齊。

(4)橋梁支座安裝時(shí)，固定支座與活動(dòng)支座的位置和方向必須符合設(shè)計(jì)要求。支座上、下座板與梁底及支撐墊石之間和支座各層部件之間應(yīng)密貼無(wú)縫隙，整孔橋梁的支座均勻受力無(wú)“三條腿”現(xiàn)象，支座配件應(yīng)齊全無(wú)損傷，螺栓螺母應(yīng)擰緊無(wú)松動(dòng)。

(5)電焊聯(lián)結(jié)板焊縫厚度不應(yīng)小于焊接聯(lián)結(jié)板的厚度，必須達(dá)到 8 mm，電焊聯(lián)結(jié)板必須焊透，表面平整無(wú)氣泡，無(wú)漏焊，焊渣必須清除，兩相對(duì)焊接板之間的寬度不得小于30 mm。

(6)安裝支座密封圍板。為確保支座的耐久性，應(yīng)認(rèn)真做好支座的清潔和密封工作。

4.2 橋梁附屬設(shè)施

(1)澆筑濕接縫混凝土前，濕接縫處的預(yù)留孔道波紋管，伸入T梁預(yù)留預(yù)留孔道波紋管內(nèi)長(zhǎng)度不應(yīng)小于50 mm，并應(yīng)對(duì)波紋管接縫進(jìn)行密封處理。

(2)在濕接縫混凝土澆筑時(shí)應(yīng)及時(shí)取樣按照要求留置標(biāo)準(zhǔn)掩護(hù)試塊，在實(shí)際操作中應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的3倍進(jìn)行留置，以便后期根據(jù)試塊強(qiáng)度進(jìn)行橫向張拉施工。

(3)濕接縫施工是應(yīng)加強(qiáng)振搗，確保混凝土搗固密實(shí)。施工完畢后用塑料薄膜或草簾進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，確保混凝土強(qiáng)度及質(zhì)量。

(4)預(yù)應(yīng)力錨固筋外露部分應(yīng)采用機(jī)械切割，不得使用電弧焊或氣壓焊切割。外露長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，最短不宜短于30 mm，且應(yīng)滿足千斤頂張拉夾持長(zhǎng)度。

(5)人行道步板應(yīng)鋪裝平穩(wěn)、板面平整無(wú)明顯損傷排列均勻、嵌縫基本密實(shí)。

5 結(jié)束語(yǔ)

上跨既有線架梁施工是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)較高的施工，按照《鐵路營(yíng)業(yè)線施工管理辦》將上跨結(jié)構(gòu)物施工直接定為Ⅱ級(jí)以上施工。因此在施工中應(yīng)認(rèn)真、仔細(xì)、反復(fù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查并科學(xué)組織施工才能確保施工安全。高興左線大橋按照上述施工技術(shù)已施工完畢，安全、質(zhì)量全面受控，目前蘭渝鐵路高南支線已正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。

[1] 鐵建設(shè)[2006]181號(hào) 鐵路架橋機(jī)架梁暫行規(guī)程[S].

[2] TB 10415-2003 鐵路橋涵工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] TB 10424-2010 鐵路混凝土工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].

荔文輝(1982～)，男，本科，工程師，從事鐵路鋪架施工技術(shù)管理。

U215.8

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[定稿日期]2016-05-31