上跨京九鐵路橋梁施工工藝研究

摘要：為保證在既有鐵路正常運行的條件下高質量地完成鐵路上跨橋梁施工建設任務，以上跨京九線橋梁工程為研究對象，分析架梁施工前的架橋機選型與拼裝要點，對上跨京九鐵路架橋機架梁施工工藝流程進行探索。得到如下結論：在上跨京九鐵路架梁施工中，架橋機拼裝與調試是架梁施工的基礎，后續(xù)施工要嚴格按照架橋機過孔、架梁、固定等流程進行操作，嚴格控制好架梁施工順序，通過規(guī)范施工操作行為提升工程整體質量。

關鍵詞：上跨京九線；架橋機；拼裝；過孔

0" "引言

近年來，我國基礎設施建設力度不斷提升，在鐵路、公路、軌道交通和市場道路等領域，新建項目與既有鐵路交叉日漸增多。這些項目與既有鐵路交叉普遍采用立體施工方式，即通過下穿或上跨方式穿越既有鐵路線。而在上跨既有鐵路線的過程中[1]，如何在不影響既有鐵路正常運行的情況下，高質量完成橋梁施工任務逐漸成為建設領域關注的重點。本文以以上跨京九線橋梁工程為研究對象，分析架梁施工前的架橋機選型與拼裝要點，對上跨京九鐵路架橋機架梁施工工藝流程進行探索。

1" "工程概況

G105國道新干段改建工程于道路里程K12+662.764處上跨京九鐵路，在第5跨上跨京九鐵路，與鐵路相交里程為K1587+997.7，道路中心線與京九線中心線夾角為90°。該橋梁平面位于直線段上，為4×30m+5×30m預應力混凝土橋梁。橋梁采用整體式蓋梁，橋面總寬32.6m，由中間向兩側排水，橫坡為1.5%，縱坡為0.5%。

該橋梁梁高1.6m，梁底寬1m，梁頂中梁寬2.4m，邊梁寬2.85m，梁邊緣間距0.55m，設計梁底至鐵路軌面高度為8.6m。該梁橋每孔梁片數(shù)為11片，預制梁最大吊裝質量約91t，跨鐵路架梁方向由5#墩向4#墩架設。

2" "架橋機選擇與拼裝流程

根據(jù)上跨京九線橋梁工程的實際情況，本文選擇160t-40m-A3型架橋機進行施工[2]，架橋機基本參數(shù)見表1。本項目選擇的架橋機屬于步履式過孔新型架橋機，具有操作便捷、結構安全、性能優(yōu)良等特性，適用于地形復雜區(qū)域的施工，其主要由主梁、提升小車、前支腿、中支腿、后支腿、反托架、液壓與電機等部分組成。

在上跨京九鐵路架梁施工前，施工單位需要做好架橋機拼裝工作。架橋機拼裝經(jīng)地方特種設備監(jiān)督部門審核通過后，由專業(yè)人員對架橋機進行安裝前檢查，主要檢查內容有吊裝機具與吊索安全檢查、架橋機部件安全檢查、施工場地檢查等，架橋機安裝流程見圖1。

在架橋機安裝結束后，施工單位要進行空載試驗、靜載試驗、動載試驗，根據(jù)各項試驗結果做好架橋機調試工作，保證架橋機的性能。

3" "架梁施工工藝要點

3.1" "前期準備

本項目中架橋機跨鐵路過孔與上跨鐵路的每片架梁都設置在封鎖點內，所以前期準備必須充分，在施工計劃獲得批準后應做好以下施工前的準備工作：

3.1.1" "技術準備

根據(jù)平面控制網(wǎng)測出各支座墊石的橫向中心線、梁端位置和縱橫軸線。測量各架梁的位置高程，確保其符合相關標準規(guī)范。對架橋機橫移軌道間距、喂梁軌道間距、平整度進行測量。進行施工技術交底、安全交底。

3.1.2" "現(xiàn)場場地準備

架橋機縱向運行路線需要滿足要求，控制好縱坡和橫坡坡度。在4#墩蓋梁設置上、下蓋梁的爬梯通道。在預制梁梁端標出每片梁的中心線。清除梁頂與梁片上的雜物，對墩頂支座墊石頂面進行清理。

3.1.3" "材料與設備準備

根據(jù)施工需求準備好梁場有門式桁、鋼絲繩。本項目選擇的鋼絲繩直徑均為80mm，鋼絲繩容許拉力按以下公式計算[3]：

式中：Sb為鋼絲繩破斷拉力，單位為kN；K1為鋼絲繩使用安全系數(shù)，取值6。

3.1.4" "施工機具與施工組織準備

對施工人員明確分工、統(tǒng)一指揮，將崗位職責落實到個人。做好施工機具檢查工作，重點檢查架橋機的運行狀況，架橋機操作人員必須持證上崗。提前檢查架梁施工所需的各類施工機具、施工材料。同時現(xiàn)場配備一臺150kW發(fā)電機，發(fā)電機需經(jīng)過提前試運行，保持發(fā)電機運行狀態(tài)良好，以便在施工過程中發(fā)生停電事故后可以及時將發(fā)電機接入總配電箱，以免影響正常施工進程，或者突然停電影響梁架施工精度。

3.2" "架橋機過孔及固定

3.2.1" "架橋機過孔

架橋機過孔是橋梁架設的基礎環(huán)節(jié)。在整垮橋架結束后，施工人員需要收起架橋機后支腿，將反托架移動至中支腿后6m處，使用2臺天車分別移動至最前端，隨后頂起反托架，將中支腿和橫移軌道移動至前端距墩頂2m處位置，隨后收齊后支腿，將前后天車移動至中支腿和反托架中間上部準備前移[4]。

在完成上述準備工作后，施工人員應操控縱向移動系統(tǒng)將整機前移30m，在整機前移時前后天車向后移動，前后天車在向后移動時與后托架的相對位置不能改變。

3.2.2" "架橋機檢查

在架橋機過孔施工中，施工人員要仔細觀察主梁前、后支腿是否出現(xiàn)位移、晃動等情況，發(fā)現(xiàn)問題立即停止前移。嚴格控制過孔前移速度，隨時做好剎車準備。在施工過程中，施工單位要嚴密監(jiān)測前懸臂端撓度數(shù)據(jù)，在固定好主梁的前、后支腿后進行全面檢查。

3.2.3" "架橋機固定

架橋機就位后，施工人員要對架橋機的水平、高度、凈寬度、天車軌道距離等進行檢測，結合設計參數(shù)和檢測結果調整架橋機。檢查各支撐點的情況，查看各支撐點是否平穩(wěn)、密貼支承面。在架橋機調整后，施工人員要檢查前、后支腿走行軌之間的水平、距離，若發(fā)現(xiàn)間隙需要立即墊緊。

架橋機過孔和檢查調整后，施工人員要及時對架橋機進行加固。在橫移軌道安裝限位器，在軌道兩側焊接剎車擋板，將前、中拖輪使用枕木和木楔塞進，前支腿用手拉葫蘆拉近，后支腿用千斤頂頂起。

3.3" "運梁與架梁

本項目的架梁施工從9#橋臺逐孔向1#墩架設橋梁，其中第5孔跨越京九鐵路，架梁施工主要內容如下：

3.3.1" "架梁前準備

在架梁前，施工單位需要對梁的位置進行放線，使用墨線在箱梁兩端彈出豎向中心線，并放出梁的橫向位置。

3.3.2" "運梁

在梁場通過兩臺龍門起重機將預制梁吊裝至運梁車上，由運梁車沿橋頂鋪設的施工便道運輸至架梁處。在運梁時，控制好梁中心線與運梁炮車中心線的重合度，兩條中心線的最大偏差不能超過2cm。在架橋機過孔后，本項目選擇2臺80t龍門起重機對箱梁進行移梁等處理。兩臺龍門起重機同時起吊，將箱梁放在兩臺運梁車上，做好箱梁捆綁、抄墊、支撐和加固工作。

本項目中箱梁采用預制梁體，而梁場與架梁位置距離較遠，所以在運輸箱梁時為避免箱梁傾覆，施工人員可以利用平板車的斜撐、鋼纜繩和手拉葫蘆加固箱梁，同時提前清理好運輸箱梁的施工便道，保證施工便道的平穩(wěn)性和壓實度，以提升箱梁運輸過程的安全性[5]。

3.3.3" "喂梁

在運梁車進入架橋機后部主梁后，運梁車距架橋機后支腿約30cm停止前進，設置止輪器，前天車運行至箱梁吊點處停車。安裝吊具，與前起重吊具安裝連接緊固后接觸梁前端支撐時，使用前天車將梁前端吊起。開動前天車和后運梁車，前天車與運梁炮車的前進速度保持一致，在后運梁車前進至前運梁車50cm處后停止運行并設置止輪器。后天車運行至梁尾端吊點后安裝吊具，與后天車連接牢靠后將梁后端的支撐解除。使用后天車將梁后端吊起，在前、后天車分別吊起梁的前后端后將運梁車退出。

3.3.4" "架梁

在架梁施工前，施工人員需要先在鋼絲繩和梁之間使用護瓦保護梁角，安裝時由專人指揮機械操作人員，避免在架梁時發(fā)生梁與梁相撞的情況，以保障架梁施工的安全性以及梁片整體質量。在架梁施工中，施工單位可采用提升小車提起預制梁的前端，操作后運梁炮車與前提升小車同步遷移預制梁。

在預制梁后端到后提升小車提梁位置時，使用后提升小車將梁后端提起，梁提升小車同步吊梁前行至待架梁跨上方后停止。隨后將兩臺提升小車卷揚同時同步下落，下落時仔細觀察預制梁下落的平穩(wěn)情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題要立即剎車，及時啟動單臺或單側卷揚對預制梁進行調整，待預制梁調整合格后重新下落。預制梁下落至距離墩臺頂面約150mm時停止，啟動前、中支腿的橫移電機使其帶動預制梁同步橫移，將預制梁精準放置在指定位置。

在放置預制梁時，施工人員可以采用水平尺檢測梁的垂直度，一旦發(fā)現(xiàn)梁下落時垂直度不達標要立即剎車。調整好梁垂直度后繼續(xù)下落，避免梁就位后出現(xiàn)傾斜情況，待梁被放穩(wěn)后及時做好橫向支撐和固定等工作。

在第一片中梁安裝就位后，施工人員需要在梁前后端橫隔板下使用枕木和木楔將其頂緊，再用圓木結構翼板和腹板拐角處頂住，圓木下方用木楔擠緊[6]。在第二片梁架結束后，施工人員需要將兩片梁的橫隔板和濕接縫鋼筋焊接固定，以增強梁體強度穩(wěn)固性。邊梁加固方式與中梁相同，并利用預埋鋼筋和手拉葫蘆加強外側支撐。

在架設邊梁前，施工人員需要提前將前、中支腿的外側橫移輪的橫移位置標注清楚，設置止擋限位裝置，保證橫移軌道最外側支撐牢固可靠。在整機橫移就位后，橫移吊梁天車使邊梁一次就位，隨后將放穩(wěn)的預制梁進行支撐和固定。

3.3.5" "安裝檢查

在架梁施工結束后，施工人員要及時檢查梁底鋼板和支座的貼合情況，保證二者密貼。若發(fā)現(xiàn)問題需要重新安裝梁片，或者進行適當處理。架梁施工結束后，施工單位應組織施工人員對梁片頂面進行處理，避免梁片頂面存在遺留物。同時要做好箱梁安裝質量檢查。一般將箱梁的中心偏位、豎直度、梁頂面縱向高程以及相鄰梁頂面高差等作為檢查重點。箱梁安裝質量檢測標準見表2。

4" "結束語

本文以上跨京九線橋梁工程為研究對象，分析架梁施工前的架橋機選型與拼裝要點，對上跨京九鐵路架橋機架梁施工工藝流程進行探索。在上跨京九鐵路架梁施工中，應嚴格按照設計標準和相關規(guī)范做好架橋機拼裝和施工前準備工作。在正式進行架梁施工時，要根據(jù)測量放線結果控制好架梁施工精度，規(guī)范操作各類架梁施工機械，保證架梁施工操作的平穩(wěn)性和精準性，以提高上跨京九鐵路架橋施工的整體質量。

參考文獻

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[3]" 李磊.上跨營業(yè)線鐵路立交橋架梁施工安全保障措施研究[J].浙江水利水電學院學報，2023，35（3）：80-85.

[4]" 王云亮.適應城際鐵路小曲線架梁工況的運架設備改造與應用技術[J].國防交通工程與技術，2023，21（2）：61-63+80.

[5]" 劉鋒.上跨鐵路單機履帶吊平曲線大縱坡架梁施工技術[J].中國科技投資，2021（30）：141-144.

[6]""""" 劉楊.上跨高速鐵路側限低凈空架梁施工技術研究[J].鐵道建筑技術，2021（9）：96-101.