小半徑大坡度地段DJ180架橋機(jī)架設(shè)鐵路T梁施工技術(shù)研究

張璐璠（中鐵七局集團(tuán)第一工程有限公司，河南洛陽(yáng)471000）

小半徑大坡度地段DJ180架橋機(jī)架設(shè)鐵路T梁施工技術(shù)研究

張璐璠
（中鐵七局集團(tuán)第一工程有限公司，河南洛陽(yáng)471000）

以海南西環(huán)線(xiàn)三亞車(chē)站站改項(xiàng)目為例，研究小半徑大坡度地段鐵路橋T梁的架設(shè)施工技術(shù)，以期為今后的同類(lèi)施工提供可參考的經(jīng)驗(yàn)。

高速鐵路;小半徑大坡率地段;DJ180架橋機(jī);架梁

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.158

1 引言

近年來(lái)，隨著城市擴(kuò)張不斷加速，原本設(shè)計(jì)在城市周邊地區(qū)的車(chē)站、貨場(chǎng)、車(chē)檢所等鐵路設(shè)施，逐漸被包圍在城市體內(nèi)。因此,高鐵網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來(lái)的車(chē)站和樞紐改造工程，給鐵路的設(shè)計(jì)、施工帶來(lái)了極大的困難，其中最常見(jiàn)的就是各種聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的臨界設(shè)計(jì)。

鐵路橋梁設(shè)計(jì)，曲線(xiàn)半徑一般在800m以上，坡度一般不超過(guò)12‰，某些車(chē)站、樞紐的新建聯(lián)絡(luò)線(xiàn)采用了臨界設(shè)計(jì)，立交橋設(shè)計(jì)為S型反曲線(xiàn)，最小曲線(xiàn)半徑達(dá)到400m左右，高程極值為能夠跨越既有線(xiàn)位置，兩側(cè)為順坡，最大縱坡達(dá)到35‰。

小半徑大坡度條件下DJ180架橋機(jī)的架梁施工，具有相當(dāng)大的技術(shù)難度。因此，擔(dān)負(fù)施工任務(wù)的中鐵七局第一工程有限公司開(kāi)展了技術(shù)攻關(guān)，并安全順利地完成了架梁施工任務(wù)，技術(shù)水平已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。通過(guò)對(duì)架設(shè)技術(shù)的研究總結(jié)，形成了一項(xiàng)工法，獲得了河南省建筑業(yè)協(xié)會(huì)頒布的2015年度省級(jí)工法（豫建協(xié)〔2015〕95號(hào)）。

2 技術(shù)特點(diǎn)

1）本技術(shù)為小半徑大坡度的預(yù)制T梁架設(shè)施工提供了安全、可靠的施工工法；

2）通過(guò)對(duì)DJ180型架橋機(jī)機(jī)臂與1#柱腿、2#柱腿的控制，對(duì)各支腿進(jìn)行安全保護(hù)，使架橋機(jī)在過(guò)孔施工中的安全得到保證；

3）該技術(shù)施工組織安全、高效，費(fèi)用投入少，防護(hù)效果顯著；

4）采用DJ180型架橋機(jī)，無(wú)需建設(shè)專(zhuān)用的軌道引入線(xiàn)，施工靈活方便[1]。

3 適用范圍

1）360m曲線(xiàn)半徑條件下T梁架設(shè)；

2）3.5%縱坡條件下T梁架設(shè)。

4 工藝原理

為適應(yīng)360m曲線(xiàn)半徑，3.5%大坡道單線(xiàn)架梁施工要求，架設(shè)前需對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行一定程度的改造，并調(diào)整相對(duì)應(yīng)的工序工藝以確保架梁的安全和質(zhì)量。

改造為增加新部件的局部改動(dòng)，非安全系統(tǒng)改造，不影響架橋機(jī)原結(jié)構(gòu)的安全系統(tǒng)功能。改造后對(duì)架橋機(jī)橫向、縱向穩(wěn)定性及卷?yè)P(yáng)進(jìn)行檢算，均滿(mǎn)足安全要求。具體改造項(xiàng)目如表1所示，架橋機(jī)改造后主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。

表1 改造項(xiàng)目表

表2 架橋機(jī)改造后主要技術(shù)參數(shù)

5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

5.1 架橋機(jī)過(guò)孔

5.1.1 主要工序

過(guò)孔作業(yè)前應(yīng)安排好各關(guān)鍵部位的負(fù)責(zé)人，按照制定好的過(guò)孔工序進(jìn)行，聽(tīng)從統(tǒng)一指揮。因在高位過(guò)孔，過(guò)孔過(guò)程中機(jī)臂水平度和柱體垂直度控制是關(guān)鍵點(diǎn)。

1）前、后吊梁小車(chē)與曲梁穿銷(xiāo)軸聯(lián)接，解除曲梁與機(jī)臂銷(xiāo)軸聯(lián)接。固定好1#柱固定裝置。上坡地段過(guò)孔時(shí)，需提前拆除0#、3#柱增高節(jié)，并安裝好1#柱增高節(jié)；下坡地段過(guò)孔時(shí)，需提前安裝好0#、1#柱增高節(jié)。

2）液壓系統(tǒng)提起3#柱，小車(chē)驅(qū)動(dòng)機(jī)臂前移14m。

3）支3#柱，使用2臺(tái)5t倒鏈將3#柱與已架設(shè)梁片連接，保持機(jī)臂水平，收2#柱，使2#柱軌道離地,然后吊梁小車(chē)驅(qū)動(dòng)2#柱前移至與1#柱中心距16.5m處，支穩(wěn)2#柱，穿柱體銷(xiāo)軸，收3#柱。

4）前、后吊梁小車(chē)驅(qū)動(dòng)機(jī)臂前移，0#柱到墩臺(tái)既定位置，頂升0#柱并穿柱體銷(xiāo)軸，使機(jī)臂前端與1#柱處高差-50～150mm，調(diào)整0#柱垂直度，使其≤0.5%。

5）頂升3#柱，使機(jī)臂后端高出1#柱處0～100mm，收2#柱并前行到架梁位，穿曲梁與機(jī)臂定位銷(xiāo)軸。2#柱下降支穩(wěn)，穿柱體銷(xiāo)軸，解除1#柱固定裝置。

6）收1#柱，前吊梁小車(chē)驅(qū)動(dòng)1#柱前移到墩臺(tái)架梁位，穿曲梁與機(jī)臂定位銷(xiāo)軸，墊平支穩(wěn)，穿柱體銷(xiāo)軸。上坡地段過(guò)孔時(shí)，1#柱過(guò)孔后，拆除增高節(jié)，并頂升基本節(jié)支撐穩(wěn)定；下坡地段過(guò)孔時(shí)，1#柱過(guò)孔后，保留增高節(jié)，并頂升基本節(jié)支撐穩(wěn)定；

7）取下曲梁與吊梁小車(chē)聯(lián)接銷(xiāo)軸，收0#柱確保底部高出1#柱走行電機(jī)。吊梁小車(chē)后退至橋機(jī)尾部準(zhǔn)備架梁。

5.1.2 過(guò)孔控制要素

1）0#、1#、2#及3#柱體根據(jù)上下坡情況增減加高節(jié)及支墊

（1）0#、3#柱體支墊要求。0#柱支墊時(shí)只能用硬雜木板找平墊實(shí)；3#柱支墊可以2層20cm方木及1層薄木板找平墊實(shí)，但方木必須搭設(shè)成井字形。

（2）橫移軌道支墊要求。1#柱、2#柱橫移軌道用水平尺找平，軌道全長(zhǎng)高差≤15mm，且軌道兩端高度不得低于中部高度；1#柱橫移軌道與2#柱橫移軌道間的平行度≤50mm；2#柱兩根軌道間的平行度≤10mm。

1#柱橫移軌道下部須用厚薄不同的硬雜木墊實(shí)。2#柱橫移軌道在橋面安設(shè)時(shí)，也須用厚薄不同的硬雜木墊實(shí)并確保受力點(diǎn)在已架設(shè)的T梁梁埂或接近梁埂的上方。在架設(shè)每座橋的首孔梁時(shí)，2#柱橫移軌道處路基必須墊平壓實(shí)，兩端須密排硬雜木支墊，防止路基下沉。

（3）柱體垂直度要求。柱體支墊好后調(diào)整垂直度，0#、1#、2#柱的垂直度要求≤0.5%。

（4）定位銷(xiāo)孔。以上的定位銷(xiāo)軸均穿在計(jì)算后改裝增加的定位銷(xiāo)孔上，原定位銷(xiāo)孔不能滿(mǎn)足使用的安全要求。

2）輔助保護(hù)裝置

由于架橋機(jī)作業(yè)由多人完成，為防止誤操作而引起事故，特增加以下輔助保護(hù)措施。

（1）1#柱防傾裝置。在架梁完畢、過(guò)孔對(duì)位開(kāi)始前，1#柱和橋面用原剛性支撐放于橋面用木楔備緊。再用2個(gè)10t鏈條葫蘆和鋼絲繩套將1#柱和已架梁片兩側(cè)連接拉緊保護(hù)。輔助保護(hù)措施只有在2#柱橋頭就位后才能解除。

（2）3#柱斜拉保護(hù)當(dāng)機(jī)臂縱移到位，0#柱、3#柱按規(guī)定支撐完畢，并在2#柱提升之前，用4個(gè)5t鏈條葫蘆和鋼絲繩套將3#柱與軌道或梁片進(jìn)行前后連接，即在3#柱兩側(cè)對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行雙向斜拉保護(hù)。斜拉保護(hù)的4個(gè)5t鏈條葫蘆只有在2#柱橋頭就位后才能解除連接。

（3）各柱體垂直檢測(cè)方法：在0#柱、1#柱側(cè)面劃中心線(xiàn)，各安裝1鉛垂裝置檢測(cè)柱體垂直度。

5.2 T梁架設(shè)

5.2.1 T梁架設(shè)工序

1）解除走行梁與橫移軌道固定裝置。運(yùn)梁車(chē)將梁片運(yùn)至前吊梁小車(chē)起吊位置停車(chē)。3#柱與橋面間隙預(yù)留30mm，掛鋼絲繩，支墊好梁片拐角處護(hù)瓦后起吊。

2）前吊梁小車(chē)和后運(yùn)梁車(chē)同步前進(jìn)，到后吊梁小車(chē)能夠起吊梁片時(shí)停車(chē)。掛鋼絲繩，支墊好梁片拐角處護(hù)瓦后起吊，梁片水平后停止起升。

3）前、后吊梁小車(chē)同步前進(jìn)，到達(dá)位置后停車(chē)。

4）前、后吊梁小車(chē)同時(shí)下降。橋梁支座底面離墊梁石100～200mm時(shí)停止下降；3#柱收縮高于擋渣墻頂面；整機(jī)橫移，外側(cè)車(chē)輪距墊梁石中心線(xiàn)750mm時(shí)停車(chē)；啟動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)泵站，機(jī)臂橫移750mm梁片到位；落梁就位，并支護(hù)好。

5）重復(fù)1～4步驟進(jìn)行另一片梁架設(shè)。不同之處在于梁片落到與已架梁片100～200mm間距后橫移到位再落梁就位。

5.2.2 架梁控制要素

1）橫移軌道支撐

在架設(shè)一座橋梁的第一孔梁片和最后一孔梁片時(shí)均應(yīng)對(duì)軌道支墊進(jìn)行處理，以免壓壞擋墻甚至引起安全事故。架設(shè)第一孔梁時(shí)應(yīng)處理2#柱軌道支墊，架設(shè)最后一孔梁時(shí)應(yīng)處理1#柱軌道支墊。

2）喂梁過(guò)程中，安排專(zhuān)人對(duì)1#柱、2#柱、3#柱進(jìn)行觀察，防止在喂梁過(guò)程中梁體與柱腿碰撞。梁體將要與柱腿碰撞時(shí)，立即停止喂梁，并調(diào)整吊梁小車(chē)位置，使梁體順利通過(guò)支柱，到達(dá)落梁位置，完成喂梁工況。

3）喂梁時(shí)，運(yùn)梁車(chē)應(yīng)靠曲線(xiàn)外側(cè)行駛。運(yùn)梁車(chē)速度要保證與吊梁行車(chē)同步。

4）由于半徑小，移落梁對(duì)位時(shí)，3#柱會(huì)擺動(dòng)到橋面以外，因此，必須提前提起液壓裝置，防止碰撞橋梁擋渣墻。

5）下坡落梁時(shí)，2臺(tái)吊梁行車(chē)先同時(shí)落繩，在T梁后端落至距墊石10cm時(shí)停止落梁，調(diào)整梁體垂直度后，后端制動(dòng)，單落前端至墊石10cm時(shí)停止落梁，再整機(jī)橫移落梁就位。

6）上坡落梁時(shí)，2臺(tái)吊梁行車(chē)先同時(shí)落繩，在T梁前端落至距墊石10cm時(shí)停止落梁，調(diào)整梁體垂直度后，前端制動(dòng)，單落后端至墊石10cm時(shí)停止落梁，再整機(jī)橫移落梁就位。

6 結(jié)語(yǔ)

采用此技術(shù)，解決了鐵路大半徑小曲線(xiàn)橋梁預(yù)制T梁架設(shè)的問(wèn)題。架橋機(jī)的改造費(fèi)用可按照架橋機(jī)的設(shè)計(jì)使用壽命逐年攤銷(xiāo)，成本相對(duì)十分低廉，此外，梁片的運(yùn)輸均在鐵路設(shè)計(jì)紅線(xiàn)內(nèi)完成，不需要額外占地。

如采用汽車(chē)吊架設(shè)，不但機(jī)械使用費(fèi)大量增加，還需補(bǔ)充征地，新建橋下運(yùn)梁便道等，臨建費(fèi)用巨大。此外，這種城市區(qū)域內(nèi)的橋梁施工，由于線(xiàn)路長(zhǎng)度小，兩端不貫通，傳統(tǒng)的軌道式架橋機(jī)也不能進(jìn)場(chǎng)。本文所述的技術(shù)，是最低廉和適用的技術(shù)。

以已完成的新建海南西環(huán)鐵XHZQ-1標(biāo)三亞動(dòng)車(chē)單線(xiàn)特大橋T梁架設(shè)工程為例，采用此技術(shù)僅一次施工就節(jié)約成本約220萬(wàn)元；而本技術(shù)在孟平鐵路復(fù)線(xiàn)工程（鄭州局管段）MPSG標(biāo)段推廣應(yīng)用，節(jié)約成本500萬(wàn)元左右。

綜上所述，該技術(shù)適用空間較大，成本低廉，施工方便可靠，值得在類(lèi)似施工中借鑒。

【1】王道義.小半徑大坡度條件下架梁施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].安徽建筑, 2014(4):146-147.

Small Radius and Large Slope Section DJ180 Bridge Erecting Railway T Beam Construction Technology Research

ZHANG Lu-fan
(The First Engineering Company Limited of China Railway Seventh Bureau Group,Luoyang471000，China)

This paper takes Hainan Sanya rail way station as an example to study the erection technology of rail way T- beam in small radius andlarge slope section, so as to provide reference experience for future similar construction..

high-speedrail way;small radius of the slope section;DJ180bridge machine;girder installation

U445.36

A

1007-9467（2016）12-0137-03

2016-10-31

張璐璠（1979～），男，河南洛陽(yáng)人，高級(jí)工程師，從事土木工程施工技術(shù)研究。