高速鐵路橋梁整體移梁法施工關(guān)鍵技術(shù)

楊宇翮

(中鐵八局集團(tuán)第四工程有限公司，四川 成都 610000 )

0 引言

整體移梁施工方法受到了高度關(guān)注，是當(dāng)前我國(guó)既有鐵路橋梁改造過(guò)程中的重要施工方法之一。它具有施工簡(jiǎn)便、靈活、降低施工成本、耗時(shí)相對(duì)比較少、安全性高且不容易受施工條件和施工現(xiàn)場(chǎng)的影響等特點(diǎn)[1]。因此，分析研究高速鐵路橋梁整體移梁法施工關(guān)鍵技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 提速對(duì)高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)的影響

在實(shí)施提速后，使得既有橋梁的振動(dòng)加劇了，如果沖擊系數(shù)不斷增大，很可能會(huì)引發(fā)疲勞問(wèn)題。對(duì)一些橫向剛度比較弱的既有橋梁，在提速之后，其橋梁的橫向振動(dòng)振幅會(huì)出現(xiàn)超限情況，進(jìn)而極易引發(fā)列車(chē)脫軌問(wèn)題，嚴(yán)重影響列車(chē)上乘客的舒適度。在提速運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，既有橋梁中的小跨度鋼筋混凝土橋梁橫向剛度較高，但是由于采用板式橡膠支座，它對(duì)橫向的約束還不夠，當(dāng)高速列車(chē)進(jìn)橋過(guò)程中所產(chǎn)生的沖擊作用會(huì)使橋梁發(fā)生一定橫向剛體位移，位移值相比彈性體振動(dòng)所產(chǎn)生的位置值要大，往往會(huì)影響到行車(chē)的安全。而對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁，如果兩片 T梁之間連接牢固，所產(chǎn)生的橫向振幅比較小，但是如果連接不牢，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)超限的橫向振幅。我國(guó)中小跨度橋量總量很大，所以，研究整體移梁法，適應(yīng)當(dāng)前鐵路提速的要求，進(jìn)而為旅客提供更加優(yōu)質(zhì)、安全的服務(wù)，是非常有必要的。

2 高速鐵路整體移梁施工關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 預(yù)制梁的橫移安裝就技術(shù)

施工單位在保證預(yù)制梁運(yùn)輸?shù)轿恢?，就要借助架橋機(jī)橫向移動(dòng)完成預(yù)制梁橫向移動(dòng)作業(yè)，并將其安裝在支座處。在架橋機(jī)中支點(diǎn)與前支點(diǎn)鋪設(shè)從廠家購(gòu)置的軌道，鋪設(shè)軌道過(guò)程中必須確保其鋪設(shè)平整，并在軌道的下方用 1-2厘米薄膜板和枕木進(jìn)行調(diào)平處理，保證其高差≦5mm，注意鋪設(shè)必須保持平行。同時(shí)，橫移軌道要伸出蓋梁 120厘米，以確保內(nèi)外邊梁能安裝就位，并在橫移軌道端頭布置限位器以及限位塊，使架橋機(jī)在橫移過(guò)程中的安全性能得到有效保證。然后啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)架橋機(jī)移動(dòng)，在預(yù)制梁橫移安裝到位之后，再通過(guò)該吊卷?yè)P(yáng)機(jī)下放預(yù)制梁，在距離支座 5厘米位置時(shí)用牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)精確預(yù)制梁的安裝位置。將預(yù)制梁三片安裝在中梁、兩片安裝在邊梁，每孔共 5片預(yù)制梁，安裝時(shí)按照先外梁再中梁最后邊梁的方式進(jìn)行安裝。在安裝邊梁的時(shí)候，尤其是要注意將邊梁用鋼絲繩和硬扎木等物體將其固定住，避免其發(fā)生傾倒。在安裝完成之后，再用水平儀對(duì)梁的兩端高程、跨中的高程進(jìn)行檢查，并對(duì)比設(shè)計(jì)高程，保證安裝的預(yù)制梁符合設(shè)計(jì)高程。

2.2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)留孔道這是保證預(yù)應(yīng)力正確實(shí)施的前提，同時(shí)也是整體移梁法施工的關(guān)鍵。由于預(yù)制梁鋼筋密度比較大，再加上管道互相交叉點(diǎn)又多，使得管道定位和鋼筋綁扎的難度大大增加了。一般而言，在設(shè)計(jì)中會(huì)采用橡膠拔管成孔方法，但是，由于預(yù)制梁混凝土數(shù)量比較大，施工場(chǎng)地又有限等，可采用鍍鋅波紋管成孔方法，在兩端孔道擴(kuò)孔處理，并通過(guò)0.7毫米薄鋼板管和內(nèi)襯鋼管方法進(jìn)行擴(kuò)孔，預(yù)防鋼板管發(fā)生變形。等到混凝土初凝之后，從鋼板管中再拔出內(nèi)襯管[2]。同時(shí)，施工中，要注意縱向預(yù)應(yīng)力鋼束必須在混凝土澆筑之前和安裝完成孔道波紋管之后再進(jìn)行穿束，另一端穿束得在拆端模結(jié)束之后才能進(jìn)行穿錨，這樣能有效降低穿束的難度，保證施工過(guò)程中的安全性。

2.3 架橋機(jī)縱向空載前移過(guò)孔就位技術(shù)

整體移梁法施工安裝預(yù)制梁的一道關(guān)鍵工序就是架橋機(jī)縱移過(guò)孔就位，這環(huán)節(jié)的施工需等到預(yù)制梁型塊砼澆筑結(jié)束之后再來(lái)進(jìn)行縱移軌道鋪設(shè)作業(yè)，縱移軌道包括預(yù)制梁軌道和架橋機(jī)軌道。當(dāng)預(yù)制梁楔型塊砼的強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)之后，就可進(jìn)行縱移架橋機(jī)，再等待安裝過(guò)孔。主梁進(jìn)行縱向位移時(shí)，將兩起吊天車(chē)移至架橋機(jī)后備用，并用木楔擋住行走輪，然后通過(guò)鋼絲繩將其和主梁進(jìn)行連接，避免架橋機(jī)在進(jìn)行縱向移動(dòng)時(shí)發(fā)生吊天車(chē)出現(xiàn)失穩(wěn)情況。而主梁空載遷移就需分成兩個(gè)步驟完成。首先，將兩臺(tái)運(yùn)梁車(chē)放在架橋機(jī)的后方，然后再用前起吊天車(chē)吊起運(yùn)梁平車(chē)，后面一輛運(yùn)梁車(chē)和主梁進(jìn)行連接，再利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)促使架橋機(jī)主梁不斷前移，一直到導(dǎo)梁前支腿和前墩帽位置，利用千斤頂起頂對(duì)主梁和導(dǎo)梁水平進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使高度達(dá)到有關(guān)要求，并將墩帽和前支腿進(jìn)行連接保證連接牢固。其次，將導(dǎo)梁的前支腿收起，通過(guò)前支腿和中支腿的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置繼續(xù)前移主梁，直至移動(dòng)到工作位置，最后將主梁下弦和前支腿的上部進(jìn)行緊密連接，完成主梁空載前移。

2.4 橋梁施工監(jiān)控防真技術(shù)

高速鐵路橋梁整體移梁法施工過(guò)程中比較復(fù)雜，在每個(gè)施工工序中，總是存在各種影響因素，使得各個(gè)梁段的施工和澆筑作業(yè)和預(yù)期存在一定差異。所以，對(duì)橋梁施工進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控是必不可少的重要措施。首先，由于橋梁施工并不是一步完成的，是分段分布完成的，施工過(guò)程中每個(gè)工況中存在的細(xì)小誤差都有可能給整個(gè)橋梁施工帶來(lái)嚴(yán)重不可逆的損失，因此，通過(guò)施工監(jiān)控仿真技術(shù)分析計(jì)算橋梁施工中每個(gè)工況的受力狀態(tài)，保證各梁段的施工中的應(yīng)力及變形均控制在可控范圍內(nèi)，保證施工完成后橋梁各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)相關(guān)要求。施工監(jiān)控的內(nèi)容主要有線形監(jiān)控、應(yīng)力和穩(wěn)定監(jiān)控等。線形監(jiān)控主要是對(duì)水平和數(shù)值這兩個(gè)方向進(jìn)行監(jiān)控，保證橋梁的軸線和設(shè)計(jì)的軸線相一致；應(yīng)力監(jiān)控是保證梁體各部位受力情況設(shè)設(shè)計(jì)的值是相一致的，由于各個(gè)施工階段受力情況不一樣，而應(yīng)力如果超限則會(huì)嚴(yán)重破壞橋梁結(jié)構(gòu)，所以必須進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)控；而穩(wěn)定監(jiān)控則是保證橋梁結(jié)構(gòu)件的整體和局部的穩(wěn)定，而這部分內(nèi)容往往很容易被忽略，實(shí)際上，這部分內(nèi)容的重要性不亞于強(qiáng)度的重要性，橋梁施工中因失穩(wěn)而導(dǎo)致整座橋發(fā)生垮塌的事件已經(jīng)是屢見(jiàn)不鮮了。其次，基于監(jiān)控仿真技術(shù)，將施工實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和模擬理論值進(jìn)行分析對(duì)比，借助對(duì)比結(jié)果更好指導(dǎo)下一階段的橋梁施工[3]。在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄，并利用計(jì)算機(jī)分析處理所收集的資料，根據(jù)曲線與相關(guān)數(shù)據(jù)評(píng)估支架體系的現(xiàn)狀，可對(duì)下一步的變形量進(jìn)行預(yù)估，并提出施工過(guò)程中存在的施工薄弱點(diǎn)，以便及時(shí)調(diào)整施工方案。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中結(jié)合分析結(jié)果通過(guò)仿真分析模型調(diào)整相應(yīng)數(shù)值，進(jìn)而獲取下一步施工工序的指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)全過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速鐵路整體移梁法施工具有安全性高、施工操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用施工成本相對(duì)低等優(yōu)勢(shì)，能有效保證橋梁的施工質(zhì)量，這是當(dāng)前我國(guó)在改造鐵路橋梁中的一種重要方法。整體移梁施工過(guò)程中，為保證工程進(jìn)度和工程質(zhì)量，可通過(guò)掌握預(yù)制梁的橫移安裝就技術(shù)、預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)、架橋機(jī)縱向空載前移過(guò)孔就位技術(shù)、橋梁施工監(jiān)控防真技術(shù)等施工技術(shù)要點(diǎn)，并通過(guò)施工各部門(mén)的密切配合，科學(xué)、合理進(jìn)行協(xié)調(diào)和組織，順利、高效完成梁體的安全移動(dòng)、提升和降落等過(guò)程，提升橋梁施工質(zhì)量。

[1]劉勝堯.3-20m 橋整體橫向移梁施工技術(shù)[J].化鐵道工程學(xué)報(bào),2015,(06):32-35.

[2]宋志成. 高速鐵路橋梁整體移梁法施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D].廣州大學(xué),2016.

[3]張怡鵬.鐵路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的管理及控制措施研究[J].山西建筑,2015,4(6):74-75.