跨越鐵路營業(yè)線大噸位簡支槽型梁異位架設(shè)方案研究

摘要：跨越鐵路營業(yè)線大噸位簡支槽型梁異位架設(shè)方案研究中，針對1-32m槽型梁結(jié)構(gòu)特點，采取橋下預(yù)制，異位吊裝的施工方法進行大噸位槽型梁架設(shè)，不僅解決了鐵路營業(yè)線有效施工時間短，傳統(tǒng)頂推施工方法效率低，施工安全風(fēng)險高等技術(shù)難題，同時將施工成本降到最低。研究中開發(fā)出的吊裝體系巧妙地解決了梁體在吊裝作業(yè)過程中不良受力過大等問題，具有較高的推廣應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：吊裝體系;營業(yè)線施工;簡支槽型梁;異位架設(shè);現(xiàn)場預(yù)制

1.工程概述

新建鐵路通遼至京沈客專新民北站鐵路TH7+574.56跨京通左線中橋，全長67m，橋梁第1^#-2^#墩孔跨布置為1-32m槽型梁。橋梁橫跨既有京通左線里程DK801+550，與京通左線相交夾角140°12"0"。施工采用地面預(yù)制，后吊裝就位的方式完成梁體安裝。吊裝作業(yè)需跨越既有京通左線，給定施工鐵路天窗90分鐘。槽型梁與混凝土橋墩采用支座定位，吊裝就位精度要求較高，施工時間緊，施工風(fēng)險高。因此如何在有限的時間內(nèi)高效高精度的完成梁體的安裝就位是該項施工中的關(guān)鍵所在。

2.總體施工方案

根據(jù)施工現(xiàn)場工況實地調(diào)查情況及槽型梁自身結(jié)構(gòu)特點，采用原地預(yù)制，后吊裝就位。槽型梁預(yù)制場地選在靠近2^#墩場地平整空曠位置，地基處理達標后，進行模板、鋼筋和混凝土的施工，梁體養(yǎng)護完成，并完成預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉后，采用一臺650噸履帶吊和一臺450噸履帶吊，分別架設(shè)在既有鐵路線的兩側(cè)，配合完成槽型梁體的初步就位，經(jīng)過三次移梁后完成梁體的最終吊裝就位。

3.施工工藝及關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1現(xiàn)場異位梁體預(yù)制

在現(xiàn)場就近選擇梁體預(yù)制現(xiàn)場，在固定基礎(chǔ)、臺座上安裝模板、鋼筋骨架，在放置預(yù)應(yīng)力鋼絞線的部位留設(shè)孔道，模板安裝就位后，采用泵送輔助工藝澆筑混凝土，待混凝土達到設(shè)計規(guī)定的強度和彈性模量后，用張拉機具將預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉到設(shè)計規(guī)定的強度，借助錨具把預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固在構(gòu)件端部，再進行孔道灌漿、封錨，最后進行附屬設(shè)施施工，完成梁體預(yù)制。

（1）制梁臺座

槽型梁線外現(xiàn)澆施工支架平行于鐵路線設(shè)置。臺座承受來自構(gòu)件張拉的全部應(yīng)力，所以臺座制作的好壞直接關(guān)系到張拉質(zhì)量的好壞。

32m槽型梁自重5537KN，模板自重230KN，附加設(shè)備及施工人員270KN，共重6037KN。梁長32.6m，制梁臺座基礎(chǔ)長35.6m。

地基基礎(chǔ)驗算，根據(jù)槽型梁自重及其他活載總計：

根據(jù)槽型梁尺寸，基礎(chǔ)長度32.6米，寬為5.87米。

梁體下部采用C25混凝土硬化面，厚20cm?；炷料路綋Q填50cm厚的山皮土?；A(chǔ)土承載力經(jīng)碾壓后不得低于σo=155Kpa。

滿足安全系數(shù)1.3的要求。

施工時將基底開挖至深0.8m，采用山皮土進行基底換填。

槽型梁臺座采用18噸振動壓路機對換填后的砂夾碎石壓實整平，澆注20cm厚的C25混凝土層，再施工預(yù)制梁。

（2）模板施工

槽型梁模板外部采用鋼模板，內(nèi)部采用木模板，輔以型鋼、木方進行加固，底模直接在支架頂現(xiàn)場制作安裝就位，模板分塊以人工能搬、抬為限;遠離鐵路一側(cè)外模板先在地面預(yù)制成節(jié)段后，吊機安裝就位。

（3）鋼筋工程

梁體鋼筋按圖紙加工成形，采用分類掛牌存放，按設(shè)計圖的位置、間距、規(guī)格等先在底模上進行放樣，而后進行綁扎。按圖紙要求綁扎好槽型梁底板、側(cè)板鋼筋，同時安裝預(yù)應(yīng)力束及波紋管、錨具及通風(fēng)管后，開始安裝內(nèi)模。在底板鋼筋。底板的上下層鋼筋之間按規(guī)范要求設(shè)架立筋，防止上層鋼筋下垂，連續(xù)槽型梁鋼筋接長以焊接連接。

（4）混凝土施工

本工程槽型梁混凝土為C55，采用自拌混凝土，泵送入模的方法。單次澆筑混凝土方量大，是施工中的重點控制點?；炷翝仓皩χЪ?、模板和預(yù)埋件進行認真檢查，清除模板內(nèi)的雜物，并用清水對模板進行認真沖洗。澆筑過程中為防止內(nèi)模移位，澆筑時采取對稱平衡澆筑，使用插入式振搗棒振搗。振搗過程注意不要振破預(yù)應(yīng)力束波紋管道，以防水泥漿堵塞波紋管，澆筑過程中要經(jīng)常來回地拉動鋼絞束的兩個端頭，防止?jié)仓r漏漿堵塞管道?；炷翝仓瓿珊蟛捎盟芰喜几采w混凝土表面，灑水養(yǎng)護，混凝土灑水養(yǎng)護的時間為7天，每次灑水以保持混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為度。

（5）預(yù)應(yīng)力施工

本工程預(yù)應(yīng)力體系預(yù)應(yīng)力鋼絞線，預(yù)應(yīng)力管道均采用預(yù)埋金屬波紋管，并采用真空輔助壓漿技術(shù)。

預(yù)應(yīng)力鋼材的放樣、安放鋼絞線下料長度時考慮張拉端的工作長度，下料時，切割口的兩側(cè)各5cm先用鉛絲綁扎，然后用切割機切割。下料后在地坪上進行編束，使鋼絞線平直，每束內(nèi)各根鋼絞線應(yīng)編號并順序擺放，每隔1m用22號鉛絲編織、合攏捆扎。在波紋管、錨墊板安裝完成和鋼絞線編束后，即進行鋼絞線穿束工作，穿束時注意不捅破波紋管。在安裝預(yù)應(yīng)力管道的時候，同時進行預(yù)應(yīng)力鋼束的穿束工作，穿束完后，用間距50cm的φ12“#”字定位鋼筋將波紋管牢固固定于鋼筋骨架上，確保其平面位置和高度準確。當預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋有沖突時，可適當挪動普通鋼筋或切斷，并在其它位置得以恢復(fù)。

3.2吊裝體系研究

梁體重量560噸，預(yù)制完成后，經(jīng)過計算確定吊裝體系的應(yīng)用采用“雙機抬吊、捆綁吊裝”方案。

（1）吊點設(shè)置：本方案本著經(jīng)濟、安全、現(xiàn)場操作簡單的原則下進行設(shè)計，在滿足吊裝器具安裝空間要求的情況下，在梁端盡可能離支座中心線位置設(shè)置吊點，以保證梁體在起吊過程中與原設(shè)計受力狀態(tài)保持一致，確保主梁結(jié)構(gòu)安全。每個吊點外側(cè)設(shè)置8個ф32鋼筋作為限位。

（2）吊索設(shè)計：主吊索?90-1670MPa，L=78m，1根對折兜橋梁底部，4股受力，每股實際受力：560/2/4/Sin69°=75t，主吊索?90-1670MPa額定載荷79.5t（6倍安全系數(shù)），大于實際受載75t，符合要求。

（3）吊車選擇：在本項吊裝工程中，所吊物體為單線預(yù)應(yīng)力混凝土簡支槽型梁，共1件，梁體外形尺寸：32.6m×7.47m×3.2m（長×寬×高），橋墩相對地面高度7.0m，單件梁的本體重量：560噸。最大起吊高度7.5m。采用捆綁式吊點，雙機抬吊。吊裝重量F=G/2=560/2=280噸;吊車的最大吊裝半徑13米，所以按履帶吊吊機最大吊裝性能的70%選擇吊車型號：吊車噸位=280/0.7=400噸，需實際起吊能力400噸以上的吊車?？紤]到跨既有線側(cè)吊車需要負重行走，因此履帶吊車使用一臺650噸履帶吊和一臺450噸履帶吊。

3.3吊裝施工

吊裝作業(yè)分三天進行，分別是試吊作業(yè)，以觀察檢查吊車運行及梁體地基變化等;梁體吊裝對位，測量為主，進行梁體的準確對位;落梁作業(yè)，以安全精確為主，確保梁體成功架設(shè)。

（1）梁體試吊：第一次封鎖京通左線后，采用50t吊車輔助掛設(shè)吊索。450噸履帶9m半徑原地起吊抬起橋梁一端，同時650噸履帶吊13m半徑抬起梁體另一端將梁抬吊離開地面，進行梁體底模拆除;梁體提升地面200mm后靜置10分鐘，以便認真檢查承壓地面、吊點位置、吊索連接、吊車工況等各個受力部位的實際狀況;

（2）正式吊裝：第二次封鎖京通左線后，采用50t吊車輔助掛設(shè)吊索。提升至7.5m高位置，450噸履帶向右側(cè)轉(zhuǎn)桿（車體保持不動），同時650噸履帶吊向左側(cè)轉(zhuǎn)桿然后帶載行走約4m;450噸履帶吊向2^#橋墩轉(zhuǎn)桿，車體保持不動，兩車同時將梁體吊至梁體基礎(chǔ)千斤頂上，測量作業(yè)同步進行，保證梁體對位準確;就位后，吊索拆除，進行梁體臨時支撐，為千斤頂持壓支撐及墩頂滿鋪枕木座防護支撐。施工時需將部分防護網(wǎng)拆除，開通前恢復(fù)好封閉網(wǎng)。

（3）落梁施工：第三次封鎖京通左線后，進行落梁作業(yè)，落梁速遞5mm/分鐘，落梁時隨時觀察千斤頂油表讀數(shù)，并隨下落適時撤出防護枕木，保證梁體順利對位下落。梁體就位后，撤出千斤頂，清理施工器械，梁體吊裝作業(yè)完成。

4.結(jié)語

新建鐵路通遼至京沈客專新民北站鐵路TH7+574.56跨京通左線1-32m槽型梁異位吊裝方案的研究中，采用了現(xiàn)場梁體預(yù)制，雙履帶吊配合進行三次梁體位移，完成了梁體的異位吊裝就位，相對于傳統(tǒng)的跨鐵路梁體頂推施工方案，能夠有效減少工期，同時保證槽型梁施工過程中受力合理和安全吊裝作業(yè)。同時，研究出了一套槽型梁吊裝作業(yè)體系。革新了跨鐵路梁體施工方法及工藝，為該跨營業(yè)線橋梁的施工，提供了有力的借鑒依據(jù)。

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作者簡介：楊永偉（1969.8-），男，本科，中共黨員，中鐵九局集團有限公司，副總工程師，高級工程師，中國施工企業(yè)管理協(xié)會科技專家，研究方向：鐵道工程、橋梁工程。

（作者單位：中鐵九局集團有限公司）