高速公路下穿鐵路特殊孔T梁架設(shè)施工技術(shù)

潘俊杰

摘要：結(jié)合某高速公路五龍環(huán)溪河特大橋下穿達(dá)成鐵路T梁架設(shè)工程實(shí)踐，針對(duì)鐵路橋梁凈空不足，對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，適應(yīng)特殊條件下架梁要求，完成下穿鐵路T梁的架設(shè)，對(duì)類(lèi)似工程有一定的借鑒意義。

Abstract： According to the practice of railway T-beam erection under the super bridge of Wulong Huanxi River in a certain expressway， aiming at the lack of clear space of railway bridge， the bridge erector is improved to meet the requirements of erecting beam under special conditions， and the erection of T-beam through railway is completed. It can be used for reference to similar projects.

關(guān)鍵詞：下穿鐵路；凈空不足；架橋機(jī)；架梁

Key words： underpass railway；lack of clear space；bridge erector；beam erection

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）19-0166-03

1 工程概況

五龍環(huán)溪河特大橋左線起訖里程ZK162+406.46～ZK163+435.54，全長(zhǎng)1029.08m，橋梁中心里程ZK162+921，孔跨布置為：18×30+12×40m預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支T梁；右線起訖里程K162+305.46～K163+434.54，全長(zhǎng)1129.08m，橋梁中心里程K162+870，孔跨布置為：23×30+10×40m預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支T梁。其中線路中心與達(dá)成鐵路夾角為70度，單幅橋面寬度為17m，橋梁橫坡為2%、縱坡為0.75%。

五龍環(huán)溪河特大橋下穿鐵路橋跨采用40m長(zhǎng)預(yù)制T梁，T梁高2.5m，翼緣板寬邊梁為1.85m，中梁為1.7m，梁間距2.1m，濕接縫寬0.4m。單片邊梁T梁吊裝重量為134t。半幅共8片T梁，2片邊梁，6片中梁。其中左幅2#-3#墩下穿達(dá)成鐵路，右幅5#墩-6#墩下穿達(dá)成鐵路。

2 施工準(zhǔn)備

①施工前與鐵路局通信、供電、電務(wù)及工務(wù)等單位實(shí)地勘察，查明鐵路電纜等設(shè)施均設(shè)在既有鐵路橋上，公路下穿對(duì)其無(wú)影響，施工涉及配合單位僅為工務(wù)段和車(chē)務(wù)段。（表1、圖1）

②編制五龍環(huán)溪河特大橋下穿達(dá)成鐵路專(zhuān)項(xiàng)施工方案，參加由鐵路局施工辦組織的施工專(zhuān)項(xiàng)方案評(píng)審會(huì)，形成會(huì)議紀(jì)要，結(jié)合專(zhuān)家意見(jiàn)對(duì)方案進(jìn)行修改完善。

③施工前與工務(wù)段、車(chē)務(wù)段簽訂施工安全協(xié)議。

④參加鐵路局組織的施工負(fù)責(zé)人、安全員、防護(hù)員、駐站聯(lián)絡(luò)員、工班長(zhǎng)崗前安全培訓(xùn)，考試合格后，方可從事?tīng)I(yíng)業(yè)線施工。

⑤上報(bào)月度施工計(jì)劃，獲得鐵路局批準(zhǔn)后，再組織施工。

3 架橋機(jī)選型

①單片40m邊梁吊裝重量為134t，取1.2的安全系數(shù)，134*1.2=160.8t，40m T梁架設(shè)選擇DHJQ180T-40m型號(hào)架橋機(jī)，架橋機(jī)全長(zhǎng)66m，起重量180t，跨度40m，滿足架梁要求。運(yùn)梁車(chē)選擇180t的專(zhuān)用運(yùn)梁炮車(chē)。

②架橋機(jī)的前支腿，中托，后支腿安裝液壓設(shè)備，可調(diào)節(jié)架橋機(jī)高度。

4 施工技術(shù)難點(diǎn)

高速公路橋面至達(dá)成鐵路梁底的最低高度為6.9m，架橋機(jī)的高度為7.8m，梁底凈空不夠，架橋機(jī)無(wú)法通過(guò)達(dá)成鐵路，為確保下穿鐵路的T梁安全架設(shè)到位，并且做到最大限度的節(jié)約成本，我們的實(shí)施方案是利用我公司既有設(shè)備，在不影響架橋機(jī)結(jié)構(gòu)受力的前提下，對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行局部調(diào)整，降低架橋機(jī)高度，以滿足架梁要求。

5 施工方法

5.1 降低架橋機(jī)高度

拆除天車(chē)雨棚，高度為36cm，雨棚不在架橋機(jī)總高范圍內(nèi)。

拆除天車(chē)與主桁梁之間的高度調(diào)節(jié)立柱，可降低80cm。

局部調(diào)整后架橋機(jī)總高7.8m-0.8m=7m。

主桁梁的高度為2.8+1.6+0.4=4.8m<6.9m的最小凈空高度，滿足過(guò)孔要求。（圖2）

5.2 架橋機(jī)過(guò)孔

5.2.1 步驟一

①檢查電器操作系統(tǒng)是否正常以及各機(jī)械部位轉(zhuǎn)向是否正確。

②提前將T梁運(yùn)至中拖。

③提起前支腿，收起后支腿，使其底部懸空，準(zhǔn)備過(guò)孔。

5.2.2 步驟二

①啟動(dòng)中支腿及中托，主梁縱移20m，兩天車(chē)同步向后移動(dòng)，保持與T梁位置相對(duì)靜止，運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整后支腿的高低滿足橋機(jī)的運(yùn)行。

②支撐后支腿，拆除中托輪，將中托輪平移18m，支撐中托輪。

③后天車(chē)鋼絲繩起吊40mT梁作為配重，收起后支腿。

5.2.3 步驟三

①啟動(dòng)中支腿上輪箱及運(yùn)梁車(chē)，架橋機(jī)運(yùn)行至蓋梁處停下，同時(shí)兩天車(chē)同步向后運(yùn)動(dòng)，保持與T梁位置相對(duì)靜止，運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整后支腿的高低來(lái)滿足架橋機(jī)的運(yùn)行。

②固定前支腿，啟動(dòng)前支腿油泵使千斤頂達(dá)到要求位置并用銷(xiāo)軸穿好。

5.2.4 最不利狀況下架橋機(jī)抗傾覆驗(yàn)算

架橋機(jī)抗傾覆驗(yàn)算：

本次架橋機(jī)拼裝長(zhǎng)度長(zhǎng)為66m，架橋機(jī)的總重量共計(jì)：162t。

根據(jù)本橋跨度40m，過(guò)孔時(shí)各結(jié)構(gòu)部位荷載以及位置尺寸，根據(jù)架橋機(jī)過(guò)孔步驟二，架橋機(jī)過(guò)孔20m時(shí)（圖3）：

M1=5*21+2*21*21/2=546t.m，M2=5*45+10*19+10*22+2*45*45/2=2660t.m

抗傾覆系數(shù)：M2/M1=2660/546=4.87>1.2（安全系數(shù)）

由上可知，抗傾覆力矩是傾覆力矩的4.87倍，穩(wěn)定性很好。

架橋機(jī)過(guò)孔就位時(shí)為最不利狀況（圖4）：

M1=5*41+2*41*41/2=1886t.m，M2=5*25+10*19+10*22+134*22/2+2*25*25/2=2634t.m

抗傾覆系數(shù)：M2/M1=2634/1886=1.396>1.2（安全系數(shù)）

由上可知，抗傾覆力矩是傾覆力矩的1.396倍，滿足要求。

5.3 拆除中支腿的主梁驅(qū)動(dòng)上輪箱

架橋機(jī)過(guò)孔完成后，中支腿主梁驅(qū)動(dòng)上輪箱不再使用，為保證架橋機(jī)與達(dá)成鐵路梁底安全距離大于50cm，需要進(jìn)一步降低架橋機(jī)的高度，具體步驟：

①啟用中托，移動(dòng)至中支腿處，同時(shí)啟動(dòng)中托和后支腿液壓裝置，與前支腿同步將主梁頂起在同一水平高度。

②利用天車(chē)拆除中支腿主梁驅(qū)動(dòng)上輪箱（可降低60cm），啟動(dòng)前支腿、中托、后支腿液壓裝置，同步降低架橋機(jī)高度至中支腿托盤(pán)處，固定前支腿和中支腿。

③拆除中托，收起后支腿，架橋機(jī)的吊梁天車(chē)即可安全通過(guò)既有達(dá)成鐵路，至此架橋機(jī)總高為7.8-0.8-0.6=6.4m，天車(chē)與達(dá)成鐵路的安全距離為6.9-6.4=0.5m，滿足架梁凈空要求。

5.4 T梁架設(shè)

5.4.1 運(yùn)、喂梁及縱移

T梁由運(yùn)梁炮車(chē)運(yùn)至架梁機(jī)下后，架橋機(jī)前天車(chē)起吊T梁前端，同時(shí)前天車(chē)向前縱移，運(yùn)梁炮車(chē)同步向前縱移，直到后天車(chē)位置起吊箱梁另一端，至此喂梁結(jié)束。前、后天車(chē)將T梁縱移到前跨位置。

5.4.2 T梁橫移

將T梁下落至距墩頂20cm時(shí)，再橫移到架設(shè)位置。

5.4.3 落梁就位

T梁橫移到架設(shè)位置后，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查梁體中心位置是否與支座中心位置重合，檢查符合要求后再落梁。梁體在下落過(guò)程中要緩慢、平穩(wěn)，前后端高度盡量保持一致，落梁就位后立即對(duì)該片T梁設(shè)置臨時(shí)支撐，并將與相鄰梁片的橫隔板、濕接縫鋼筋進(jìn)行焊接，使之與本跨已架梁片連成一體，以增強(qiáng)穩(wěn)定性，待梁片臨時(shí)固定完成后方可摘除鋼絲繩，將架橋機(jī)橫移至喂梁區(qū)，準(zhǔn)備下一片梁的架設(shè)。

5.4.4 架梁順序

半幅總共8片T梁，架梁順序?yàn)椋?→5→3→6→1→2→8→7。

架梁順序示意圖見(jiàn)圖5。

5.4.5 架橋機(jī)施工安全控制要點(diǎn)

①確保主梁間橫隔板的連接和翼板濕接縫混凝土澆筑后，且達(dá)到混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)的100%并采取壓力擴(kuò)散措施后方可在其上運(yùn)梁。架橋機(jī)在橋上行駛時(shí)必須使架橋機(jī)重量落在梁肋上。

②在任何一次吊梁作業(yè)前，均需試吊一次，即捆好梁后，應(yīng)先將卷?yè)P(yáng)機(jī)組做制動(dòng)試驗(yàn)2-3次，然后將梁吊起少許，檢查鋼絲繩有無(wú)跳槽、吊架插銷(xiāo)有無(wú)竄動(dòng)等情況，確認(rèn)可靠后方可正式作業(yè)。

③吊梁卷?yè)P(yáng)機(jī)組應(yīng)動(dòng)作一致，受力均勻，嚴(yán)防出現(xiàn)梁體劇烈擺動(dòng)等現(xiàn)象。梁體在起吊、行走和下落時(shí)，應(yīng)盡量保持水平。

④梁片應(yīng)兜底捆綁，保證梁體水平，受力均勻，牢靠，起吊速度要均勻、平穩(wěn)。梁體下放時(shí)，必須低速輕放，禁止忽快忽慢和忽然制動(dòng)。梁體禁止斜拉、斜吊。

⑤架橋機(jī)組拼時(shí)要按設(shè)計(jì)要求。架橋機(jī)縱向運(yùn)行軌道兩側(cè)軌頂高度要求對(duì)應(yīng)水平，保持平衡。前腳支撐、中托支撐的橫向運(yùn)行軌道要求水平，并嚴(yán)格控制間距，四條軌道必須平行。

⑥架橋機(jī)作業(yè)時(shí)必須分工明確，統(tǒng)一指揮。設(shè)專(zhuān)職操作員、專(zhuān)職電工和專(zhuān)職安全員，確保施工安全。

⑦施工操作人員應(yīng)事先進(jìn)行培訓(xùn)，明確構(gòu)件安裝工序，操作步驟，特種作業(yè)人員必須持證上崗。

⑧架橋機(jī)縱向位移要做好一切準(zhǔn)備工作，要求一次到位，不允許中途停頓。

⑨架橋機(jī)起吊天車(chē)攜帶預(yù)制梁縱向運(yùn)行時(shí)，前支腿部位要求用手拉葫蘆（2t）與橫移軌道接緊固定，加強(qiáng)穩(wěn)定性。

⑩由于橋梁設(shè)有縱坡，架橋機(jī)縱向移位時(shí)要采用三角墊木在輪子前后作防滑保護(hù)，特別是中支腿離梁端較近，移位時(shí)必須注意控制。

架橋機(jī)拼裝后一定要進(jìn)行吊重試運(yùn)行，也可用混凝土梁試吊后，架橋機(jī)再運(yùn)行到位開(kāi)始架設(shè)預(yù)制梁作業(yè)。

架橋機(jī)架設(shè)預(yù)制梁作業(yè)時(shí)，要經(jīng)常注意安全檢查，每安裝一孔必須進(jìn)行一次全面安全檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要停止工作并及時(shí)處理后才能繼續(xù)作業(yè)。不允許機(jī)械及電氣帶病工作。

架梁作業(yè)不準(zhǔn)超負(fù)荷運(yùn)行，不得斜吊提升作業(yè)。

五級(jí)風(fēng)以上時(shí)嚴(yán)禁作業(yè)，并用索具穩(wěn)固小車(chē)和架橋機(jī)，架橋機(jī)停止工作時(shí)要切斷電源，以防發(fā)生意外。雨天禁止使用，雨后使用前必須全面檢查。

架橋機(jī)必須設(shè)避雷裝置。在架橋機(jī)縱移或橫移軌道兩端，必須設(shè)置車(chē)檔，以保證架橋機(jī)的移位安全。

架橋機(jī)工作前，應(yīng)調(diào)整前、中和后支腿高度，使架橋機(jī)主梁縱向坡度<1.0%。架橋機(jī)橫向行走軌道的鋪設(shè)縱坡<0.5%，不滿足時(shí)應(yīng)調(diào)整前支和中支達(dá)到一定高度達(dá)到要求。架橋機(jī)在正常工作狀態(tài)下，前端高于中端1%～3%，以防止溜車(chē)下滑。

6 結(jié)束語(yǔ)

高速公路下穿既有鐵路橋架梁要求高、安全風(fēng)險(xiǎn)大，通過(guò)本工程實(shí)踐我們得出結(jié)論：

①利用架橋機(jī)架梁是最可靠、最安全、最節(jié)約成本的方法。②面對(duì)特殊環(huán)境，需要我們工程技術(shù)人員靈活應(yīng)對(duì)，在不改變架橋機(jī)受力狀況下，對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行局部改進(jìn)以滿足特殊條件架梁的要求。③本工程T梁架設(shè)的實(shí)踐能夠?yàn)橐院箢?lèi)似工程提供施工經(jīng)驗(yàn)。

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