混凝土箱梁跨鐵路橫移施工技術(shù)

張 春（中鐵二十四局集團(tuán)上海鐵建工程有限公司，上海 2000715）

現(xiàn)階段箱梁施工多數(shù)是原位現(xiàn)澆或者在制梁場(chǎng)預(yù)制好以后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)采用架梁設(shè)備架設(shè)安裝，也有少數(shù)情況是現(xiàn)場(chǎng)既無法原位現(xiàn)澆（鐵路跨），又沒有合適的道路能讓預(yù)制箱梁運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，本文主要探討采用平移的方法解決以上問題。

1 工程概況

馬家園車輛段試車線、南出入口路中心線對(duì)應(yīng)寧東環(huán)到線里程約 K 4＋014，交角約 30.3°，施工范圍鐵路里程為K 3＋914～K 4＋114。需要平移的箱梁需要在鐵路外側(cè)現(xiàn)澆然后平移到鐵路上方。

工程重難點(diǎn)：混凝土箱梁重量大，最重 553 t，平移難度大。要跨越既有鐵路線平移，需對(duì)鐵路進(jìn)行封鎖施工，平移風(fēng)險(xiǎn)大。

2 施工工藝

本項(xiàng)目南出入口線 D0—D2 共 2 跨，試車線 B24—B26共 2 跨，總計(jì) 6 片梁需要平移。這些橋跨簡(jiǎn)支箱梁需要在鐵路線以外支架上進(jìn)行現(xiàn)澆，支架采用盤扣腳手支架和鋼管支架組合型式，根據(jù) JTG/T 3650—2020《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》，每座橋箱梁預(yù)制分多個(gè)工作面同步施工，采用橫移拖拉和落梁施工方法進(jìn)行安裝。

2.1 橫移施工

需要橫移施工的箱梁在鐵路線以外的盤扣式腳手架及鋼管立柱滑道上進(jìn)行現(xiàn)澆，箱梁澆筑混凝土強(qiáng)度達(dá)到后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿施工，完成箱梁端面封錨，再在滑道上安裝 60 t 千斤頂和 φ 32 mm 精軋螺紋鋼拖拉箱梁至設(shè)計(jì)位置，在每個(gè)鋼蓋梁頂面或混凝土橋墩上分別設(shè)置 2 臺(tái) 200 t千斤頂進(jìn)行落梁至設(shè)計(jì)位置的方法，簡(jiǎn)稱橫移施工。橫移施工工藝流程為：支架搭設(shè)、滑道安裝→箱梁澆筑完成→安裝4 臺(tái)重物移運(yùn)器→安裝拖拉動(dòng)力設(shè)備→箱梁拖拉到位→落梁就位。

2.2 滑道支架設(shè)計(jì)

箱梁施工支架除端頭滑道處單獨(dú)設(shè)置鋼管支架外，其余采用盤扣支架實(shí)施，滑道處支架采用 φ 609 mm×12 mm鋼管立柱，因預(yù)應(yīng)力張拉或橫移過程中 產(chǎn)生較大的縱橋向水平力，因此支架基礎(chǔ)采用 4 根或 6 根 φ 530 mm×10 mm鋼管，頂部澆筑 50 cm 厚的鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，在其頂面再設(shè)置兩排或三排 φ 609 mm×12 mm 鋼管，增大支墩縱橋向的穩(wěn)定性，兩排鋼管間距為 2 m，三排鋼管間距為1.5 m；為便于箱梁的橫移，橫橋向根據(jù)橫移距離設(shè)置數(shù)量列數(shù)的鋼管，每列間距 3.5～5 m 不等。

箱梁較重，橫向移動(dòng)水平力較大，通過對(duì)箱梁移動(dòng)的各個(gè)工況計(jì)算分析，先在鋼管頂面縱向設(shè)置 2 根 HN 700 mm×300 mm×13 mm×24 mm H 型鋼，在其上設(shè)置 3 根 HN 700 mm×300 mm×13 mm×24 mm H 型鋼，并在上下面焊接 900 mm×20 mm 的鋼板，增強(qiáng)橫移滑道的整體強(qiáng)度。反力架與蓋梁預(yù)埋件焊接牢固。

2.3 橫移動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)置、選型

2.3.1 千斤頂和液壓泵站的選型

箱梁的橫移采用 2 組液壓穿心千斤頂拖拉施工，千斤頂?shù)倪x型：因箱梁重約 553 t，兩端 2 個(gè)軌道橫移施工，考慮不均勻系數(shù)取 1.2；箱梁有 4 只300 t 重物移運(yùn)器支撐，重物移運(yùn)器在軌道梁上走行。根據(jù)我公司已經(jīng)施工經(jīng)驗(yàn)，重物移運(yùn)器的啟動(dòng)時(shí)靜阻摩擦系數(shù)為 0.08，走行時(shí)滾動(dòng)摩擦系數(shù)為0.05。因此單個(gè)千斤頂最大力約為 N = 553 t×1.2 × 0.08/2= 26.55 t。

為便于施工，選用千斤頂 YCW60t-60 cm。選用液壓泵站 YCW 60-60 b,最大推力為 60 t，60 t/26.55 t =2.26，滿足施工需要。

2.3.2 重物移運(yùn)器的選型

因箱梁重約 553 t，兩端 2 個(gè)軌道橫移施工，考慮不均勻系數(shù)取 1.2；箱梁有 4 只重物移運(yùn)器支撐，重物移運(yùn)器在軌道梁上走行。每只重物移運(yùn)器承載重量為 N = 553 t×1.2/4 = 165.9 t，考慮滑道梁的受力和箱梁橫移時(shí)的穩(wěn)定性，選用 300 t 重物移運(yùn)器。

300 t 重物移運(yùn)器采用雙排滾柱，兩排之間間距為 60 cm，每排滾柱有 13 根接觸軌道梁，長(zhǎng)度約 60 cm，頂面為850 mm×830 mm×194 mm 鋼墊箱，頂板有 4 個(gè) φ 40 mm眼孔，間距為 740 mm×740 mm，用安裝定位重物移運(yùn)器，總高度為 35 cm。

根據(jù) JGJ107—2010《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》，重物移運(yùn)器安裝在箱梁底部的安裝支座位置，用 4 套 10.9 級(jí)M30×120 mm 的高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行固定，在箱梁綁扎鋼筋時(shí)把 M30 的套筒預(yù)埋在箱梁里面，并用定位架將兩個(gè)重物移運(yùn)器的 8 套 M30 套筒連接成整體，定位架并與箱梁的鋼筋電焊連接定位，以防在混凝土搗鼓時(shí)套筒發(fā)生偏移，無法安裝重物移運(yùn)器。4 只套筒成一組，相互間距為 740 mm，左右兩組之間的間距根據(jù)箱梁的類型不同而不同。對(duì)于軌道交通箱梁 L=4 m，北出入口橋箱梁 L=3.1 m，試車線橋箱梁L=1.6 m，南出入口橋箱梁 L=2.15 m。

重物移運(yùn)器安裝時(shí)，分別在箱梁兩端的滑道梁上安裝兩臺(tái) 200 t 千斤頂，先安裝一端的 300 t 重物移運(yùn)器，通過兩臺(tái) 200 t 千斤頂將箱梁的一端頂起 3～5 cm，用 50 t 汽車吊將重物移運(yùn)器吊至鋼支架的滑道梁上，通過人工將重物移運(yùn)器沿著滑道梁推至箱梁底部安裝位置，通過 4 套 M30 mm的高強(qiáng)度螺栓將重物移運(yùn)器固定在箱梁底部，擰緊螺栓使重物移運(yùn)器頂部完全貼緊箱梁底。一片箱梁安裝4臺(tái)重物移運(yùn)器。

精軋螺紋鋼的選型：本工程箱梁橫移選用 PSB1080 級(jí)別直徑 φ 32 mm 精軋螺紋鋼。每根 PSB 1080 φ 32 mm 精軋螺紋鋼的抗拉強(qiáng)度為 1 080 N/mm2，抗拉力 P=3.14 mm×16 mm×16 mm×1 080 N/mm2=868 kN，P＞f/2=265.5 kN(滿足要求）。

2.4 橫移施工

以 B 25-26# 箱梁橫移為例，B2 5-26# 箱梁拖拉方向?yàn)閺谋蓖戏较颍ㄓ设F路線以外向鐵路線方向拖拉），總共橫移距離為 19.3 m，拖拉流程如下。

第一步：箱梁預(yù)應(yīng)力束張拉完后，拆除模板，張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，利用兩根橫移滑道設(shè) 4 臺(tái) 200 t 千斤頂，將箱梁頂起，安裝 4 臺(tái) 300 t 重物移運(yùn)器。

第二步：利用第一個(gè)封鎖點(diǎn)封鎖施工（3 h）。完成兩組橫移設(shè)備安裝，包括兩只橫移 YCW60 t-60 cm 千斤頂、單側(cè)完成 16 根 1.2 m 和 1 根 2.5 m 長(zhǎng)的 φ 32 mm 的精軋螺紋鋼安裝。

第三步：利用第二個(gè)封鎖點(diǎn)施工（3 h）。待接到調(diào)度封鎖命令接觸網(wǎng)停電后開始施工。利用封鎖點(diǎn)拖拉約箱梁至設(shè)計(jì)位置，鎖定箱梁。

第四步：利用第三個(gè)封鎖點(diǎn)施工（3 h）。待接到調(diào)度封鎖命令接觸網(wǎng)停電后開始施工。利用封鎖點(diǎn)先拆除鋼蓋梁和混凝土橋墩頂面的 60 cm 長(zhǎng)的滑道梁，在此位置安裝 4 只200 t 千斤頂，將箱梁頂起 10 cm，安裝支座以及支座上方的楔形塊，與箱梁底部的預(yù)埋件和支座頂板電焊連接，為了節(jié)約時(shí)間，所有的施工步驟在兩個(gè)蓋梁上同時(shí)進(jìn)行。支座安裝完成后，落梁就位。

3 結(jié) 語

通過采用此種平移施工的工藝，很好的解決了箱梁無法原位現(xiàn)澆，無法預(yù)制架設(shè)的難題。按照既定方案，實(shí)施過程也比較順利，對(duì)以后類似工況項(xiàng)目具有很大的參考意義。通過實(shí)施過程，發(fā)現(xiàn)可以通過改進(jìn)拖拉的方法進(jìn)一步提高拖拉的效率，如采用卷揚(yáng)機(jī)拉重物移運(yùn)器的方式。后續(xù)類似項(xiàng)目施工可以進(jìn)一步改進(jìn)施工工藝，提高施工效率。