范余華
中國鐵路上海局集團有限公司南京樞紐指揮部 江蘇 南京 210042
目前,繁忙營業(yè)線跨線天橋施工一般采用頂推法和拖拉法2種,施工前需對這2種方案進行對比分析,以選擇出較實用、安全且經濟的方案[1-6]。頂推法施工存在一定的局限性,而采用滑移液壓同步拖拉法(以下簡稱拖拉法)相對來說就比較實用,現(xiàn)針對拖拉法作簡要論述。
背景工程為京滬鐵路鎮(zhèn)江站改造工程新建天橋,橋寬為12 m,直行段跨度79.3 m,天橋中心里程SK1214+604.9,呈L形,其中一端接既有滬寧城際鐵路天橋,另一端接新建站房(圖1)。整個天橋共跨既有車站三臺七線;鐵路跨上部結構從QA軸至既A軸為三跨一聯(lián)(26.40+20.45+13.65)m連續(xù)鋼箱梁,既A軸與既B軸為一懸挑跨箱梁(10.7 m),與既有天橋北端相接。
本工程由于拖拉區(qū)域有電氣化線路,且施工作業(yè)面狹窄,因此采用單點拖拉法施工,施工流程如下:搭設拼裝臨時胎架→分段拼裝鋼箱梁→安裝重物移運器、擋板、拖拉設備→調試拖拉系統(tǒng)→分步封鎖,分段拖拉鋼箱梁→落梁并拆除拖拉設備與臨時設施。
圖1 新建天橋的位置示意
臨時胎架由現(xiàn)場焊接式鋼管柱以及與H型鋼梁栓接為主的重型支架組成,支架基礎節(jié)采用焊接栓釘的形式埋入擴大后的基礎承臺中,用混凝土地梁縱橫向貫通加固,每根鋼管柱下開挖獨立柱基,拼裝胎架所有鋼柱之間用角鋼斜撐連接,以保證支架的整體穩(wěn)定性。本工程在既有2/3、4/5站臺上各布置1組臨時鋼支撐,在基本站臺上用3組臨時支撐相連組成拖拉反力架。
鋼箱梁在廠內分段焊接加工,運輸至現(xiàn)場(既有鐵路北側)老站房位置天橋東側進行拼裝焊接,于重型型鋼結構支架平臺上拼裝鋼箱梁,首次拼裝40 m。
根據結構的布置特點和現(xiàn)場條件,在既有線北側搭設的拼裝平臺上安裝拖拉設備,并設置3組共6臺重物移運器與2臺糾偏裝置,同時在反力架、2/3、4/5站臺臨時支撐上各設置1組共6臺重物移運器與糾偏裝置,用于箱梁的拖拉滑移。每次拖拉一段至臨時支撐上,為避免拖拉過頭,預先在箱梁前端設置定位擋板,既用于控制拖拉,又可起到臨時加固作用。
1)拼裝第2段鋼箱梁以及上部結構20 m,同時拖拉耳板向后移至箱梁后端,并重新放置鋼絞線,封鎖普速場下行3、5股道,拖拉至2/3站臺。
2)拼裝第3段鋼箱梁以及上部結構19.3 m,同時后移拖拉耳板至箱梁后端,重新放置鋼絞線,封鎖普速場下行Ⅰ、3、5股道,拖拉至Ⅰ道上方。
3)封鎖普速場所有股道,拖拉至A軸處混凝土柱上部,在混凝土柱上用鋼墊塊臨時支撐箱梁,防止位移。
4)封鎖普速場所有股道與城際場下行5道,拖拉至既有天橋就位。
在每座臨時支撐對應位置布置200 t千斤頂8臺,將混凝土柱頂永久橡膠支座安裝好;然后通過液壓裝置,用8臺千斤頂同時將箱梁抬高5 mm,并拆除所有重物移運器及糾偏裝置;隨后落梁至梁墊上,再拆除最上層梁墊;以此類推,直至降至混凝土柱頂橡膠支座高度,保證箱梁整體落梁的穩(wěn)定;最后人工拆除臨時支撐架。
跨線天橋施工前,對跨線天橋鋼箱梁支撐架基礎及支撐架進行了設計分析與計算,并將研究方案報設計院復核,結果滿足承載要求。
拖拉設備應滿足天橋結構累積拖拉驅動力的要求,盡量使每臺液壓拖拉器受載均勻;盡量保證每臺液壓泵站驅動的液壓拖拉器數量相等,提高液壓泵源系統(tǒng)利用率;在總體布置時,要認真考慮系統(tǒng)的安全性和可靠性,降低工程風險。
將拖拉試驗的數據作為參考,計算出后續(xù)正式拖拉的理論平均速度,與后續(xù)正式拖拉過程中的實際速度進行對比分析。
為安全高效地實施拖拉作業(yè),應將拖拉時間與天窗點時間進行對比,按照試驗段拖拉的平均速度,使鋼箱梁在規(guī)定時間內拖拉至指定位置,確保列車正點開通。
在天橋正式拖拉前,先進行最大懸臂試驗,即用水平儀測出此時箱梁最前端的頂面相對標高,然后將箱梁由拼裝區(qū)拖拉至反力架邊緣位置,待拖拉至指定位置后,懸停12 h,并用水平儀測出此時箱梁最前端的頂面相對標高,由此得出撓度值,作為后續(xù)正式拖拉過程中撓度分析與變形控制的依據。
運用網絡計劃技術、動態(tài)管理方法,結合新技術、新工藝、新材料、新設備、新方法,采取“分步封鎖、分段拖拉”的施工方案,既確保了工程質量和工期,節(jié)約了成本,又大大減少了工程施工對鐵路運輸的干擾。
運用糾偏油缸與糾偏導輪組合的方式實現(xiàn)糾偏。當中線偏差超過1 cm時,利用糾偏油缸主動頂緊,在拖拉過程中進行糾偏,降低水平力;橫向可調式糾偏導向輪布置在鋼梁橫向兩側,起到限位作用。
運用超大型構件液壓同步拖拉技術,采用傳感監(jiān)測和計算機集中控制,通過數據反饋和控制指令傳遞,可全自動地實現(xiàn)同步動作、負載均衡、姿態(tài)矯正、應力控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報警,從而使液壓同步拖拉過程的同步控制更加及時,從而保證精度和安全。
本文主要對繁忙營業(yè)線中跨線天橋的拖拉施工進行技術研究,通過對施工方法及技術參數的分析,選擇了一個安全、經濟、高效的施工方法,從而為整個項目的推進提供了重要保障。