上跨鐵路既有線架梁施工技術探討

荔文輝

(中鐵一局新運工程有限公司, 四川南充 637130)

?

上跨鐵路既有線架梁施工技術探討

荔文輝

(中鐵一局新運工程有限公司, 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，在短時間內利用鐵路局天窗時間完成橋梁架設及橋面附屬等施工，施工時間短、風險高。文章通過介紹蘭渝鐵路高興左線大橋上跨襄渝鐵路架梁施工技術，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)絡線上，橋梁中心里程ZIDK858+632.175，設計為單線橋，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鐵路專用架橋機架設(圖1)。既有襄渝鐵路設計為雙線電氣化Ⅰ級鐵路，列車運行時速160 km/h。

圖1 現(xiàn)場位置情況示意(單位:m)

2 重、難點分析

(1)本橋位于R=800 m小半徑曲線上，橋梁架設難度大，橋梁就位時需人工多次配合使橋梁按照設計位置架設，架梁時間相對較長。

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

(3)該橋梁底至襄渝鐵路上行線接觸網僅0.6 m，施工防護風險高，安全壓力大。

3 施工方案

3.1 施工總體方案

根據高興左線大橋現(xiàn)場實地調查情況，該橋具備TJ165鐵路架橋機架設條件，計劃采用該型架橋機進行上跨橋梁架設。橋梁架設后機械配合人工完成后續(xù)橋面附屬施工。

本次施工計劃“要點”15個天窗完成上跨襄渝鐵路橋梁架設及后續(xù)橋面附屬施工。橋梁架設計劃5個天窗內完成(第二孔2個，第三孔3個)，橋梁濕接縫及相關附屬施工計劃10個天窗內完成。具體施工計劃安排見表1。

3.2 施工準備

表1 封鎖施工計劃

3.2.1 鐵路營業(yè)線施工流程(成都鐵路局)

建設管理處方案審查→簽訂施工安全協(xié)議(車務段、工務段、電務段、供電段、通信段、公安所)→上報月度施工計劃(每月10日前上報次月施工計劃)→上報施工日計劃(提前3 d上報，同時向各設備管理單位送達施工配合通知單)→召開施工預備會(點前1 d進行)→施工(按照鐵總及路局相關要求備齊防護備品并設置防護)→召開施工總結會(施工完畢后)。

3.2.2 橋梁架設準備

(1)提前與供電段聯(lián)系，對上、下行線接觸網加裝絕緣套管及接續(xù)條，確保后續(xù)施工安全并對既有接觸網進行防護。

(2)對橋梁梁體進行檢查，對澆筑濕接縫位置梁體混凝土進行鑿毛。

(3)技術人員施工前對橋墩墊石中線、錨栓孔中線及深度進行再次復測，重新根據測量結果在橋墩墊石彈上墨線。同時檢查橋墩圍欄、吊籃是否安全，為架梁施工做好準備工作。

(4)對架橋機進行全面檢查，確保架橋機狀態(tài)良好，尤其對起吊裝置、鋼絲繩及制動裝置進行重點檢查。

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

3.2.3 橋面附屬設施施工準備

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

(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、擋砟塊等材料運輸至橋頭，部分材料可放置在已架設好的第1孔橋面，方便后續(xù)倒運。

3.3 橋梁架設施工

3.3.1 施工流程

3.3.1.1 組立龍門架、倒梁、運梁

在橋頭路基地段選擇合適的地點組裝龍門架，組裝完成進行調試運轉，確保良好的使用狀態(tài)，同時將需要架設的橋梁由運梁車倒裝至二號車(架橋機自帶運梁車)車上，通過運梁平車倒運至架橋機上(圖2)。

圖2 橋梁倒裝、運梁示意

3.3.1.2 架橋機立零號柱

一號車(架橋機)準確地停在架梁位置上，大臂伸出13 m，抵達橋墩臺后立好零號柱，使大臂處在一端支零號柱，一端支于一號柱的安全簡支狀態(tài)(圖3)。

圖3 立零號柱及運梁平車對位示意

3.3.1.3 橋梁倒裝

架橋機零號柱立設檢查完畢后，將橋梁由二號車(架橋機自帶運梁車)倒裝進入一號車(架橋機)腹內，做好架梁相關準備工作(圖4)。

圖4 一、二號車倒裝橋梁示意

3.3.1.4 出梁

橋梁進入一號車(架橋機)腹內后，用吊梁鋼絲繩先對前端吊點梁體進行捆扎，確認捆扎完畢后拖梁。橋梁拖至后端吊點后停止拖梁用吊梁鋼絲對后端吊點梁體進行捆扎(圖5)。

圖5 出梁示意

3.3.1.5 對位落梁

架橋機吊梁前進到位后開始下落，將梁按照墩臺頂面預先彈好的墨線準確就位(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、鋪設橋面軌節(jié)等，架設完畢后架橋機退回橋頭(圖7)。

圖7 鋪設橋梁軌節(jié)示意

3.3.2 注意事項

(1)施工前對橋梁運輸車輛(工程列車)及架橋機運行范圍內已鋪“荒道”進行維修，消滅反超高和三角坑，確保線路幾何尺寸達到橋梁運輸車輛及架橋機運行安全。

(2)架橋機對位后，制動風壓應隨時保持600 kPa以上，并采用鐵鞋、木楔和止輪防爬器在車輪下止動，架橋機下9對輪對打足36只鐵鞋或止輪器并抄緊木楔，確保架橋機不發(fā)生溜動，經檢查確認無誤可停機。

(3)在橋墩頂面立零號柱時，必須用硬質木板和木楔填平墊穩(wěn)，支墊的長度和寬度應大于柱底兩側承力部分的尺寸，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，應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、接觸網相關供電線路。

(5)在第二片橋梁落梁調整時及時穿入前、中、后3檔6孔鋼絞線、波紋管并進行預張拉。同時對3檔上下橫隔板進行焊接，在預張拉及橫隔板焊接施工未完成前，禁止架橋機過孔。

(6)在橋梁架設完畢后，用防護網將橋頭封閉并派人看守，以防當地村民上橋拋物危及既有線行車安全。

3.4 橋面附屬設施施工

3.4.1 施工流程

3.4.1.1 安裝防墜落設施

橋梁架設完畢后進行后續(xù)濕接縫及橋梁附屬施工時應提前安設防墜落設施。由于橋梁架設完畢后梁底距上行線接觸網僅0.6 m，因此傳統(tǒng)架梁時使用的軟防護在本次架梁中不得使用，避免火車通過時軟防護與接觸網搭接造成事故。具體結構示意見圖8。

根據現(xiàn)場具體情況，經過反復研究實驗，終于確定安全可靠的硬防護措施，得到了成都鐵路局的認可。

圖8 防護設施示意

3.4.1.2 濕接縫鋼筋綁扎、立模

本次施工中為減少天窗時間，在架設第三孔橋梁的同時進行濕接縫鋼筋綁扎、立模，有效利用天窗時間。利用3個天窗進行濕接縫鋼筋綁扎及立模。鋼筋按照設計綁扎完畢后對鋼筋數量、間距、搭接量等進行檢查，同時對模板進行檢查確保不漏漿。

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，利用一個天窗時間對濕接縫進行澆筑并振搗密實。天窗時間點前吊車、混凝土罐車、軌行混凝土運輸車準備到位，天窗時間開始利用吊車將混凝土罐車內的混凝土吊至軌行混凝土運輸車內，運輸至澆筑現(xiàn)場進行澆筑。

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強度還不足以進行橫向張拉，為確保施工質量，待混凝土強度達到70 %～80 %左右再進行橫向張拉。因此在這一階段可以安裝步行板支架，安裝支架時應由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

待濕接縫混凝土強度達到要求后，開始進行橫向張拉，同時上部步行板支架調整完畢后開始進行步行板安裝。兩工序可同時進行。

3.4.1.5 擋砟塊、防拋網安裝

步行板安裝并勾縫完畢后即可開始進行擋砟塊安裝，同時橋梁兩側防拋網可同步進行施工。

3.4.2 注意事項

(1)在濕接縫澆筑混凝土前所有張拉孔波紋管安裝完畢，并進行預張拉。

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

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

4 施工質量控制

4.1 橋梁架設

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

(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干硬性無收縮砂漿，砂漿嚴格按照配合比隨拌隨用。

(3)墩臺支座縱向錯動量為±20 mm，橫向錯動量±15 mm，同端支座中線橫距允許偏差與橋梁設計中心對稱時允許偏差+30 mm、-10 mm或不對稱時允許偏差+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，固定支座與活動支座的位置和方向必須符合設計要求。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密貼無縫隙，整孔橋梁的支座均勻受力無“三條腿”現(xiàn)象，支座配件應齊全無損傷，螺栓螺母應擰緊無松動。

(5)電焊聯(lián)結板焊縫厚度不應小于焊接聯(lián)結板的厚度，必須達到 8 mm，電焊聯(lián)結板必須焊透，表面平整無氣泡，無漏焊，焊渣必須清除，兩相對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，應認真做好支座的清潔和密封工作。

4.2 橋梁附屬設施

(1)澆筑濕接縫混凝土前，濕接縫處的預留孔道波紋管，伸入T梁預留預留孔道波紋管內長度不應小于50 mm，并應對波紋管接縫進行密封處理。

(2)在濕接縫混凝土澆筑時應及時取樣按照要求留置標準掩護試塊，在實際操作中應標準的3倍進行留置，以便后期根據試塊強度進行橫向張拉施工。

(3)濕接縫施工是應加強振搗，確?；炷翐v固密實。施工完畢后用塑料薄膜或草簾進行覆蓋養(yǎng)護，確?；炷翉姸燃百|量。

(4)預應力錨固筋外露部分應采用機械切割，不得使用電弧焊或氣壓焊切割。外露長度應符合設計要求，最短不宜短于30 mm，且應滿足千斤頂張拉夾持長度。

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

5 結束語

上跨既有線架梁施工是一項風險較高的施工，按照《鐵路營業(yè)線施工管理辦》將上跨結構物施工直接定為Ⅱ級以上施工。因此在施工中應認真、仔細、反復進行現(xiàn)場調查并科學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已施工完畢，安全、質量全面受控，目前蘭渝鐵路高南支線已正式開通運營。

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

[2] TB 10415-2003 鐵路橋涵工程施工質量檢驗標準[S].

[3] TB 10424-2010 鐵路混凝土工程施工質量檢驗標準[S].

荔文輝(1982～)，男，本科，工程師，從事鐵路鋪架施工技術管理。

U215.8

B

[定稿日期]2016-05-31