跨鐵路橋梁施工技術(shù)方案簡析

潘承勇

（中鐵廣州工程局集團第三工程有限公司，廣東肇慶 526020）

1 工程概況

1.1 工程簡介

天河潭大道二標段跨滬昆鐵路橋位于K2+470 處，橋梁交叉樁號為K2+462.557= 滬昆鐵路上行線K2021+007.446、K2+457.517=下行線K2021+355.731?？缍冉M合為1×50 m+1×30 m，其中，50 m 梁跨越既有線滬昆鐵路。

K2+470 跨鐵路橋梁0#臺與1#墩之間為既有滬昆鐵路。0#臺左右幅共16 根直徑為1.5 m 的鉆孔樁，單根樁長15 m，左右幅橋臺高度分別為6.277 m 及6.223 m。1#墩左右幅共6 根直徑為2.2 m 的鉆孔樁，單根樁長10 m，左右幅墩身均為圓柱墩，墩高均為11.702 m。梁部為50 mT 梁，左右幅各7 片，共計14 片。

1.2 跨鐵路橋梁與鐵路平面關(guān)系表

跨鐵路橋與既有鐵路平面位置關(guān)系見表1。

表1 與既有鐵路平面位置關(guān)系表

2 施工準備工作

施工準備工作除常規(guī)的“三通一平”外，應著重配合鐵路相關(guān)部門進行現(xiàn)場施工調(diào)查，簽訂安全協(xié)議及營業(yè)線崗前培訓。

2.1 施工調(diào)查

因跨鐵路營業(yè)線，本段所通過地段電力線較多，施工前應配合鐵路相關(guān)部門完成前期施工調(diào)查，并由鐵路相關(guān)部門出具施工調(diào)查表。本工程涉及遷改及防護如下：

1）供電段電力專業(yè)：對10 kV 東平貫通線石湖段05#～09#桿進行遷改，并拆除05#～09#桿架空導線，改為YJV22 3×70 mm2電力電纜沿鐵路護欄電纜溝敷設(shè)；

2）供電段接觸網(wǎng)專業(yè)：17#、18#桿位于橋梁正下方，需遷改至橋梁以外；

3）工務段：建議坡面完善排水系統(tǒng)，并對邊坡危巖進行搜掃；

4）通信段：遷改光纜12 芯，18 芯各1 根，遷改長度各800 m，從邊坡頂部遷改至鐵路側(cè)溝內(nèi)側(cè)；

5）電務段：通信電纜需采用混凝土全包裹形式進行防護。

2.2 簽訂安全協(xié)議

本工程施工前，與鐵路局工務、車務、供電、通信、電務等部門簽訂安全配合協(xié)議，并委托鐵路工務、電務部門在施工時進行安全監(jiān)護及安全防護。

2.3 營業(yè)線崗前培訓

施工前，必須經(jīng)過鐵路局有關(guān)部門進行培訓，培訓人員包括安全員、防護員、聯(lián)絡員、帶班人員和工班長等，所有人員取得資格證后，持證上崗。

3 下部結(jié)構(gòu)施工

橋梁下部結(jié)構(gòu)施工：土石方開挖采用機械結(jié)合人工鑿除方式開挖，縱向分段，豎向分層?？讟恫捎眯阢@孔灌注樁施工，鋼筋籠在現(xiàn)場附近的鋼筋棚加工，用汽車吊分節(jié)吊裝入孔。橋臺基礎(chǔ)及臺身采用組合鋼模施工，基坑采用挖掘機結(jié)合人工放坡開挖，橋墩施工采用定型鋼模施工，混凝土澆筑采用泵送方式。蓋梁采用穿芯棒法現(xiàn)澆施工。下部結(jié)構(gòu)施工應著重于鄰近既有線土石方開挖施工及大型施工機械平面布置[1]。

3.1 鄰近既有線土石方開挖施工

鄰近既有線土石方開挖方式經(jīng)比選，主要采用機械鑿除開挖，臨邊1 m 范圍采用人工配合風鎬破碎開挖，自卸汽車出渣?？v向分4 段，從遠離鐵路一側(cè)逐段推進，豎向每2 m 一層進行分層開挖。分步開挖如圖1 所示，開挖順序為：①→②→③→④。

圖1 分步開挖施工順序圖

步驟①：在0#臺側(cè)搭設(shè)第一、第二、第三道鋼管防護架，采用機械鑿除分層開挖第一道鋼管防護架遠離既有鐵路一側(cè)土石方。

步驟②：拆除0#臺側(cè)第一道鋼管防護架，采用機械鑿除分層開挖第一、二兩道防護之間土石方。

步驟③：拆除0#臺側(cè)第二道鋼管防護架，在第二和第三2 道防護之間高邊坡上掛設(shè)主動防護網(wǎng)，從側(cè)面修施工便道，采用人工配合機械鑿除分層開挖至橋梁承臺底部。分層開挖過程中，應保證邊坡主動網(wǎng)隨開挖過程逐層拆除，不得完全拆除后再進行開挖作業(yè)。同時，遷改1#墩側(cè)通信光纜，搭設(shè)第五道彩鋼板圍擋及第四道鋼管防護架，采用機械鑿除分層開挖形式開挖至橋墩底系梁頂部。

步驟④：采用人工配合小型鑿巖設(shè)備分層開挖0#臺側(cè)剩余土石方，第三道鋼管防護架在工程結(jié)束后拆除。同時，拆除1#墩側(cè)第五道彩鋼板圍擋，采用人工配合小型鑿巖設(shè)備分層開挖至既有線標高，第四道鋼管防護架在工程結(jié)束后拆除。

3.2 大型施工機械平面布置

1）挖掘機：挖掘機破碎錘鑿除石方時應垂直于鐵路向遠離鐵路方向破碎，裝碴時大臂轉(zhuǎn)動應向靠山一側(cè)轉(zhuǎn)動，不得侵入鐵路界限。

2）旋挖鉆機：本工程選用旋挖鉆機有2 種，ZR280A-2 型及XR360 型。旋挖鉆機布置應垂直于既有鐵路線路，即使發(fā)生側(cè)翻事故，也不會危及鐵路行車安全。

3）吊車：吊車選擇應根據(jù)作業(yè)半徑和起重重量確定。經(jīng)計算，下部結(jié)構(gòu)施工吊裝最終選定吊車為QY-25 汽車吊。吊車平面布置，應結(jié)合施工場地實際情況，確保吊裝過程中轉(zhuǎn)動半徑不得侵入鐵路限界，如圖2 所示。

圖2 吊車平面布置

4 防護棚架施工

為防止跨鐵路橋梁上部結(jié)構(gòu)施工過程中可能存在的小型墜物對鐵路運輸安全影響，在橋梁施工影響范圍內(nèi)鐵路應搭設(shè)防護棚架。

4.1 防護棚架設(shè)計

防護棚架必須委托具有資質(zhì)設(shè)計單位進行設(shè)計，并提交施工方案至鐵路局總工室審查。

本工程防護棚架設(shè)計概況：防護棚架總寬為19.40 m，棚架頂橫梁底距軌面高由9.16 m 漸變到8.5 m，沿鐵路總長度為60 m。防護棚架頂部向上依次為7 cm 厚木板、草席、薄鐵皮。頂橫梁采用15.4 m 的Ⅰ32a 工字鋼。工字鋼按縱向間距0.5 m布置，工鋼之間采用L50 角鋼焊接連接。棚架兩側(cè)支墩采用外徑48.3 mm、壁厚3.6 mm 的扣件式鋼管架搭設(shè)。棚架基礎(chǔ)采用50 cm 厚C20 混凝土基礎(chǔ)。

4.2 防護棚架安裝

待橋梁基坑按要求開挖至設(shè)計標高后，再進行棚架基礎(chǔ)及鋼管架支墩施工。基礎(chǔ)需分段2 m 跳槽開挖，當天澆筑完畢，不得過夜。待地基處理完成后，進行鋼管排架搭設(shè)。首先準確放出鋼管中心位置，橫桿、立桿間距按設(shè)計圖安設(shè)，四角及雙側(cè)邊上設(shè)置纜風繩。鋼管排架搭設(shè)完后須做好接地與防雷設(shè)施。

工字鋼橫梁及角鋼吊裝：工字鋼按0.5 m 的間距布置，60 m 棚架121 根。每個封鎖點120 min，每臺吊車每次吊裝4 根，吊裝用時20 min/次，每個封鎖點內(nèi)吊裝4 次共16 根，共需要8 個封鎖點。吊裝現(xiàn)場安排專人指揮，人工用鋼絲繩捆綁好，兩端掛纜風繩配合吊車進行安放。為防止工字鋼晃動損壞鐵路設(shè)施，就位后安放在鋼管排架頂部方木上，用鐵絲綁扎牢固。每天根據(jù)請點情況調(diào)整安排橫梁吊裝計劃，保證在請點時間內(nèi)安裝橫梁時有富余時間，確保施工安全[2]。

在防護棚架頂部向上依次為7 cm 厚木板、草席、薄鐵皮。用鍍鋅鐵絲把方木與工字鋼綁扎牢固，并把鐵皮、草席釘在方木上。薄鐵皮縱向接縫須與接觸網(wǎng)豎向位置錯開，避免雨水導致棚頂結(jié)構(gòu)物帶電。

4.3 防護棚架拆除

跨鐵路橋梁橋面系施工完成后，再拆除棚架。棚架拆除時，由上至下依次拆除。先拆除棚架兩端橫梁，然后再拆除中間橫梁。拆除順序是：棚架頂面清掃→拔鋼釘→取鐵皮→拆除木板→拆除橫梁→拆除鋼管排架。

工字鋼橫梁拆除是棚架拆除難點，受到T 梁限制，不能用吊車直接拆除。中間部分橫梁可利用牽引平車把工字鋼梁移至T 梁外，再用吊車吊離。

5 50 m T 梁架設(shè)

待橋梁下方防護棚架施工完畢后，方可進入上部結(jié)構(gòu)施工，上部結(jié)構(gòu)施工重點在于14 片50 m T 梁架設(shè)，其余橋面系工程可按常規(guī)施工方案實施。根據(jù)鐵路局批復文件，共8 個封鎖點，每個封鎖點為60 min。投入2 臺WJQ200t-50A3 型配重式雙導梁架橋機，分左右2 幅同時架梁。

5.1 架橋機安裝

1）安裝前準備：安裝場地應無障礙物，場地平整無積水。安裝前，對設(shè)備進行全面檢查、清理，如發(fā)現(xiàn)有損傷、腐蝕或其他缺陷，應在安裝前予以處理，合格后方可安裝。

2）安裝流程：前支腿的安裝→中托橫移軌道、中托輪及后托輪的安裝→主梁的安裝→前支腿的調(diào)整、安裝前支液壓系統(tǒng)→提升小車的安裝→電器設(shè)備的安裝→吊鉤（滑輪組）的安裝。

3）架橋機安裝完成后應及時進行試吊檢驗，架橋機試吊成功，檢驗合格后，做好跨鐵路過孔準備，等待施工命令。

5.2 50 m T 梁運輸

采用2 臺有效載重2 000 kN（200 t）的運梁平車進行運輸。T 梁通過2 臺120 t 質(zhì)量的龍門吊吊裝至運梁平車上，兩側(cè)用斜撐抵住翼板腹板交界處，底端抵住平車，并用2 個手拉葫蘆帶鋼絲繩沿兩側(cè)加固緊，檢查牢固后啟動平車。運梁車行走過程中應有專人跟蹤檢查。

5.3 T 梁架設(shè)

1）架橋機過孔：架橋機整機過孔方式為尾部天車配重，在1 個封鎖點內(nèi)完成。

2）架梁：用前提升小車將T 梁前端提起，后運梁車同前提升小車同步將T 梁前移，至T 梁后端到后提升小車提梁位時，用后提升小車將預制梁后端提起，兩提升小車同步吊梁前行至待架梁跨上方后停止前行，兩提升小車卷揚機同時同步下落，待T 梁距支座頂面約150 mm 時停止落梁，啟動前支腿和中支裝置的橫移電機，整機帶動預制梁同步橫移，把預制梁放到設(shè)計位置上。梁放穩(wěn)后先對T 梁端部兩側(cè)橫向支撐牢固，再進行連接。架梁時間分解見表2。

表2 架梁時間分解表

3）架梁順序：左、右幅架梁順序一致，從中間向兩邊架設(shè)，分別為③→④→⑤→①→②→⑦→⑥，如圖3 所示。

圖3 架梁順序示意圖

4）梁體就位后加固：落梁就位后，小車吊力下降70%時，對T 梁前端橫隔板支墊方木，并用圓木做45°斜撐穩(wěn)固，T 梁后端同樣方木支墊、圓木斜撐，同時增加2 套5 t 質(zhì)量的手拉葫蘆，與橋臺伸縮縫鋼筋做剪刀架拉結(jié)加固。確認梁片穩(wěn)固后，再釋放剩余30%吊力。后一片梁解除吊具后，立即對前后端橫隔板鋼筋進行連接，與前一片梁形成整體。

6 結(jié)語

綜上所述，跨鐵路橋梁施工需結(jié)合鐵路與城市道路建設(shè)使用實際情況，以將下部結(jié)構(gòu)施工用到的施工技術(shù)，以及防護棚架、50 m T 梁架設(shè)等施工技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來。工程項目建設(shè)者可將上述施工經(jīng)驗更多地應用于不同施工建設(shè)環(huán)境，以服務于現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)的全面發(fā)展進程。