鐵路大型箱梁下穿500kV超高壓線運(yùn)架梁施工技術(shù)

中交三航局江蘇分公司，江蘇 連云港 222042

新建北京至沈陽(yáng)鐵路客運(yùn)專(zhuān)線北京段站前工程JSJJSG-11標(biāo)順義特大橋291#-301#墩（DK45+370～DK46+000段）有3道500kV電力線路橫跨京沈正線，此處墩高16～21m，待架大型箱梁距現(xiàn)地面高19.5～23.5m，超高壓電力線與現(xiàn)地面高14～17.8m，超高壓電力線區(qū)域與待架大型箱在同一區(qū)域且在同一水平面，不具備跨高壓線架梁和原位現(xiàn)澆后馱梁過(guò)線的施工條件。

1 原理

大型箱梁出場(chǎng)后用900t運(yùn)梁車(chē)沿順義特大橋往沈陽(yáng)方向（大里程）運(yùn)至282#～286#墩提梁下橋區(qū)，后采用2臺(tái)450t提梁機(jī)將箱梁吊至線路左側(cè)橋下，由軌道運(yùn)梁小車(chē)沿新建運(yùn)梁便道馱梁運(yùn)至303#～306#墩提梁上橋區(qū)，再由2臺(tái)450t提梁機(jī)將箱梁吊至橋面后，用另外一臺(tái)900t運(yùn)梁車(chē)?yán)^續(xù)馱梁往沈陽(yáng)方向（大里程）運(yùn)梁。

2 地質(zhì)條件

施工區(qū)位于北京市順義區(qū)東辛莊村屬?zèng)_洪積平原，地形平緩，參照墩身區(qū)域的橋址區(qū)勘探深度范圍內(nèi)地層依次為粉質(zhì)黏土、粉土、中砂、粉土、細(xì)砂、粉土、粉質(zhì)黏土、細(xì)圓礫土。表層土為粉質(zhì)黏土層，厚約2.2m，σ0=140～160kPa。施工區(qū)域地質(zhì)條件相對(duì)較好，粉質(zhì)黏土層承載力較好，將原狀土采用三七灰土換填并分層壓實(shí)后，承載力滿足提梁機(jī)軌道基礎(chǔ)和運(yùn)梁便道的基層條件。

3 具體施工方案

3.1 區(qū)域標(biāo)高復(fù)測(cè)

經(jīng)沿線測(cè)量勘察，新增運(yùn)梁便道區(qū)域（便道北側(cè)）處為+47.350，為保證與500kV高壓電力線路保持安全距離，運(yùn)梁軌道小車(chē)軌頂標(biāo)高設(shè)計(jì)為+46.000。高壓線安全距離如表1所示，具體安全距離如圖1～圖2所示。

表1 高壓線安全距離

圖1 順城線距高壓線最小距離為9.8m（單位：mm）

圖2 昌順二線距高壓線最小距離為11.5m（單位：mm）

3.2 設(shè)備進(jìn)場(chǎng)道路

為便于提梁區(qū)450t門(mén)吊設(shè)備和拆解后的900t架橋機(jī)的順利進(jìn)場(chǎng)，經(jīng)沿線勘察，利用原高速公路下鄉(xiāng)道直達(dá)施工區(qū)域便道，轉(zhuǎn)角處擴(kuò)大便道區(qū)域，便于大型設(shè)備的運(yùn)梁車(chē)輛進(jìn)入和出場(chǎng)。

3.3 提梁區(qū)

提梁下橋區(qū)位于順義特大橋282#～286#墩，墩身高度為17m，采用滿足鐵路大型箱梁的起重的輪軌提梁機(jī)。軌道基礎(chǔ)采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底部基礎(chǔ)采用三七灰土換填，提梁區(qū)域內(nèi)全部采用C25混凝土硬化，并在軌道一側(cè)區(qū)域作為輪軌提梁設(shè)備的拼裝場(chǎng)地。

提梁上橋區(qū)位于順義特大橋302#～306#墩，墩身高度為16m，因而采用滿足鐵路大型箱梁的起重的輪軌提梁機(jī)。軌道基礎(chǔ)采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底部基礎(chǔ)采用三七灰土換填，提梁區(qū)域內(nèi)全部采用C25混凝土硬化，并在軌道一側(cè)區(qū)域作為輪軌提梁設(shè)備的拼裝場(chǎng)地。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取軌道運(yùn)梁，為減少運(yùn)梁時(shí)間并保證運(yùn)梁過(guò)程的安全性，運(yùn)梁軌道設(shè)計(jì)在提梁區(qū)的輪軌提梁機(jī)內(nèi)（直線），運(yùn)梁車(chē)沿軌道將箱梁運(yùn)送至上橋區(qū)域。運(yùn)梁便道下部基礎(chǔ)采用三七灰土處理，上部基礎(chǔ)采用C30混凝土硬化。

3.4 軌道小車(chē)

為了鐵路大型混凝土箱梁能順利通過(guò)超高壓電力線，滿足超高壓電力線路安全距離，此方案采用軌道式移梁小車(chē)抬運(yùn)鐵路大型混凝土箱梁。小車(chē)車(chē)架是由高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接而成的箱梁結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度和剛度高，滿足承載要求。小車(chē)車(chē)架下部安裝有4組小車(chē)懸掛輪組，每個(gè)輪組4個(gè)車(chē)輪，共16個(gè)車(chē)輪。每個(gè)懸掛輪組上安裝1臺(tái)5.5kW的電機(jī)減速機(jī)。每臺(tái)車(chē)安裝1臺(tái)變頻器用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)，變頻器可實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)與停機(jī)的平穩(wěn)，并可實(shí)現(xiàn)高低速的選擇，每臺(tái)車(chē)采用PLC實(shí)現(xiàn)邏輯控制，變頻器、泵站、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等都可進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使用無(wú)線遙控器進(jìn)行操縱，每臺(tái)車(chē)安裝有無(wú)線接收機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)每個(gè)臺(tái)車(chē)的單動(dòng)，又可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，功率為22kW，動(dòng)力源為70kW發(fā)電機(jī)組提供，通過(guò)電控系統(tǒng)控制小車(chē)行走、轉(zhuǎn)向，重載行走速度為6m/min。

3.5 門(mén)吊安裝

（1）剛性支腿、柔性支腿、主梁、起重行車(chē)的拼裝位置位于線路左側(cè)，拼裝過(guò)程中滿足主梁M30螺栓施擰扭距為1100～1200N·M，螺栓緊固時(shí)須對(duì)稱(chēng)分二次施擰；M20螺栓施擰扭距為500～600N·M。

（2）主梁的吊裝。300t汽車(chē)吊吊裝參數(shù)為主臂桿長(zhǎng)度43.4m、起吊作業(yè)半徑15m以下、額載44.5t。260t汽車(chē)吊吊裝參數(shù)為主臂桿長(zhǎng)度43.7m、起吊作業(yè)半徑14m以下、額載45.3t。吊具鋼絲繩的選用：300t汽車(chē)吊和260t汽車(chē)吊分別掛1對(duì)長(zhǎng)度為6m、Φ48mm-6×37+FC-1570MPa鋼絲繩，一彎兩股掛在主梁吊耳上。吊裝：2臺(tái)汽車(chē)吊將主梁抬吊至高出支腿高度約300mm時(shí)，轉(zhuǎn)臂并緩緩下落主梁，用螺栓將主梁與支腿法蘭連接好。

（3）整機(jī)調(diào)試。在設(shè)備安裝完成后檢查各操作系統(tǒng)是否正確、操作方向與運(yùn)動(dòng)方向是否一致、接地是否可靠，然后進(jìn)行空載試驗(yàn)。

3.6 施工工序及時(shí)間

箱梁運(yùn)輸時(shí)間約為9h，架梁時(shí)間約為5h，總計(jì)時(shí)間約為14h/孔。每天運(yùn)輸約2榀箱梁，箱梁架設(shè)約為2榀。詳細(xì)工序安排如下：900t輪胎提喂梁至梁場(chǎng)提梁上橋區(qū)（用時(shí)1h）→2臺(tái)450t輪軌提梁機(jī)將提梁上橋裝置至運(yùn)梁車(chē)上（用時(shí)1h）→運(yùn)梁車(chē)將提梁上橋裝置運(yùn)至282#～285#墩箱梁下橋區(qū)（用時(shí)1.5h）→2臺(tái)450t輪軌式提梁機(jī)提梁下橋至橋底軌道運(yùn)梁小車(chē)上（用時(shí)2h）→軌道運(yùn)梁小車(chē)橋底倒運(yùn)箱梁至303#～306#墩上橋區(qū)（用時(shí)2.5h）→2臺(tái)450t輪軌式提梁機(jī)提梁上橋至橋上運(yùn)梁車(chē)（用時(shí)1h）→運(yùn)梁車(chē)運(yùn)至架橋機(jī)處喂梁（用時(shí)1h）→架梁（時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定）。

3.7 架橋機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)工序

（1）受線路中5000kV高壓線的影響，架橋機(jī)低位馱運(yùn)方式不能通過(guò)，需要進(jìn)行解體拼裝，然后將其運(yùn)輸至提梁上橋區(qū)域進(jìn)行高位組拼。架橋機(jī)架至286#后，通過(guò)高位馱運(yùn)的方式將架橋機(jī)馱運(yùn)回梁場(chǎng)拆解。

（2）橋上運(yùn)梁車(chē)先后運(yùn)輸三榀箱梁，然后通過(guò)倒運(yùn)的方式，由提梁上橋的450t輪軌提梁機(jī)將這兩榀箱梁提至308#～309#墩。

（3）將拆解后的架橋機(jī)運(yùn)輸至308#～309#墩提梁上橋區(qū)域進(jìn)行拼裝，架橋機(jī)拼裝完成后，用提梁上橋的2臺(tái)450t輪軌式提梁機(jī)將架橋機(jī)提至架設(shè)區(qū)域，架橋機(jī)過(guò)孔形成架梁工況。

（4）在箱梁運(yùn)輸區(qū)域?qū)?06#墩以后運(yùn)輸使用的運(yùn)梁車(chē)進(jìn)行拼裝，然后用2臺(tái)450t輪軌提梁機(jī)將其提至306#～309#墩已經(jīng)架好的箱梁位置。

（5）箱梁通過(guò)橋上倒運(yùn)和橋下倒運(yùn)，最終運(yùn)至架橋機(jī)后的運(yùn)梁車(chē)上，形成架梁條件后開(kāi)始架。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的鐵路建設(shè)項(xiàng)目工程，其中大部分工程都途經(jīng)城市發(fā)達(dá)的地區(qū)，這就不可避免地要穿越高壓輸電線路架設(shè)箱梁。高壓輸電線路電力遷改難以迅速完成，因此要謀求一條新的出路，而線下的運(yùn)梁方式成為一個(gè)突破口，未來(lái)線下的運(yùn)梁方式將會(huì)在鐵路建設(shè)中起到至關(guān)重要的作用。