浅谈跨铁路箱梁架设施工技术

　　摘要：跨铁路架梁是该工程的重点，架梁前要做好充分的施工准备、铁路防护措施，设备管理部门派人现场协调配合，封锁停电后才能架设。本文就右幅桥、左幅桥架桥机的施工方案结合阐述，针对本工程的施工特点结合跨铁路箱梁架设施工技术工同行参考！
　　关键词：跨铁路，箱梁架设，施工，方案，技术
　　
　　1工程概况
　　本工程位于生态园大道跨广深铁路立交桥处，跨广深铁路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等四股轨道，与铁路交点里程为K79+094（Ⅰ线），跨线桥与广深铁路线斜交交角为77°。本工程过铁路跨分左右幅，共有12片40m小箱梁，施工范围包括12片箱梁的架设和湿接缝、中横梁、防撞墙的施工。
　　2右幅桥架桥机施工技术
　　2.1、架梁设备
　　⑴、采用GYJQ150/40A型双导梁架桥机架设过铁路跨右幅6片箱梁。该架桥机主要用来连续架设跨径为50m及以下，重量为170吨及以下的预制混凝土梁。
　　⑵、喂梁轨道及运梁平车：拟在架设好的桥面上铺设喂梁轨道。喂梁轨道安装在相邻两片箱梁腹板上，喂梁轨道采用P50轨铺设，轨距2.0m。轨道基础采用3.0m的长枕木，枕木间距为0.45m，枕木直接铺设在桥面上，轨道纵坡随桥纵坡，但不设横坡，桥面横坡采用钢契块和木尖进行调整调整。在喂梁轨道上摆两台2.0m轨距的运梁平车，运梁平车带转向架及制动装置，外加停机时的人工制动装置，满足运梁安全制动要求。单台运梁平车额定载重量75t，自带电控系统1套，两台平车可通过电控系统同时操作，步调一致。
　　⑶、其他配合架梁的设备和材料：25t汽车吊（1台）、3.5t拉链葫芦、齿轮式起道机、电焊机、撬棍、钢丝绳、轨枕、脚手板、梯子、安全网等。采用公称直径φ56的钢丝绳，承载力满足施工要求。
　　2.2、架桥机架梁方法
　　⑴、架梁方法：当箱梁预制好并达到设计强度后，由龙门吊将箱梁平移到喂梁轨道中心处，在箱梁底摆放两台运梁平车，然后将箱梁落下放在平车上，再用人工将箱梁沿着喂梁轨道推到架桥机尾部，将箱梁喂入架桥机桁架内，然后利用架桥机将箱梁架设到桥墩台上。
　　⑵、架桥机移动：GYJQ150/40A型双导梁架桥机本身配置有纵向移动及横向移动的设备，能比较方便将架桥机纵移或横移到所需位置，从而将每片箱梁架设就位。
　　2.3、架桥机架梁操作程序
　　⑴、运梁车运梁：运梁车将要架设的梁运至架桥机后部主梁内，让混凝土梁的前吊点处在前纵移天车正下方，即向前开始喂梁，依次改用前、后纵移天车吊运和安装梁，至此喂梁结束。运梁车与纵移天车配合运梁时速度应一样，其它工况按自己的速度运行。
　　⑵、中梁安装：运梁车喂梁→前、后天车起吊梁，同速将梁纵向运行到所架跨位→梁下落至距支座50mm→整机携梁横移至该梁的安放位置距支座中心50mm左右→然后以前方支座中心线为准，通过前起重横移天车将箱梁前端精确定位后下落就位→通过后起重横移天车将箱梁后端调整定位后缓慢下落就位→至此中梁安装完成。
　　⑶、安装外边梁:运梁车喂梁→前、后天车起吊梁，同速将边梁纵向运行到所架跨位→梁下落至距支座50mm→整机携梁横移至距边梁最近的一片梁的位置，落梁、脱钩，将横移天车横向移到暂不吊边梁的三角主梁一边→天车重新挂钢丝绳起吊边梁→整机携梁横移至边梁位置下落至距支座50mm→然后以前方支座中心线为准，通过前起重横移天车将箱梁前端精确定位后下落就位→通过后起重横移天车将箱梁后端调整定位后缓慢下落就位→至此安装边梁工作完成。
　　3.左幅桥大吨位汽车吊机施工技术
　　3.1、吊装前的准备工作
　　⑴、吊车行走路线、箱梁进场路线的桥面应坚实牢固。
　　⑵、桥梁就位处清理,空载回旋，所有障碍清除干净保证桥梁吊起时吊车回转。
　　⑶、吊机作业时场地下管线保护、夯实，支垫有效扩大。
　　⑷、空车试转。确认起吊点、安装点的工作幅度、起吊能力，吊装吊车配重。
　　⑸、桥梁根据重心要调准吊钩位。
　　⑹、捆钢丝绳时做好对梁体的保护工作，千斤绳与梁体接触部位要用橡胶垫垫好，或采用铁鞋把接触应力扩散开，避免损伤梁体。
　　⑺、试吊：正式吊装前，两台吊机同时把梁提起3-5cm，持荷2-3分钟，确无问题才能起吊移位。
　　3.2、吊装计算
　　⑴、计算吊装载荷P
　　根据现场采用双台吊车抬吊法，由施工图得最大梁重量约150t：
　　P=Q×K1=150t×1.3/2=97.5t，所以单台吊车最大的计算荷载为97.5t。
　　P-吊装载荷;Q-构件最大总重量150t;K1-不平衡系数选1.3。
　　计算起升高度H：
　　
　　图1梁安装位置立面示意图
　　由图解得最最小起吊高度为18.0m。
　　⑵、计算吊臂长度L及吊车选取
　　由现场及图得最小障碍距离为5.13,吊点位为2.0m,吊点到障碍边为3.0m所以S=3.0m。
　　根据以上计算得吊臂长24.7m,查吊车参数表得：400t吊车臂30.8m、半径12m、起重量为101t。
　　
　　图2梁起吊时示意图
　　
　　图3梁起就位时示意图
　　根据以上模拟得出400t吊机选工作半径12m、吊臂30.8m、该吊机在此工作区满足9-2至9-6梁的吊装。
　　300t吊机选工作半径7m，吊臂30.5m，吊重101t，该吊机在此工作区满足9-1梁的吊装平移作业。
　　⑶、吊绳安全校核
　　吊装钢丝绳选用：
　　已知混凝土箱梁自重：G=150t箱梁总长度：40.00m
　　由构件得吊点：L=37.00mB=3.00
　　吊索分支数为：n=4根每支采用1根
　　选吊索长度为：C=5.00m（尚需加上兜底长度）
　　∴吊索水平夹角：α=72.5°(大于30°，满足要求)
　　吊点高度：H=B•tanα/2=4.77m
　　吊索受力：F=G/nsinα=393.2kN
　　构件对钢丝绳产生的破坏拉力：
　　由《吊装计算及安全技术》(1-3)得
　　Fg=FK/α=393.2kN×6/0.82=2877.1kN
　　K—安全系数，取6；
　　α—钢丝绳破断拉力换算系数。
　　选i=0.44，为进口钢丝绳。抗拉强度为2160N/mm2计,则：
　　d=(F/iσ)0.5=(2877.1/0.44/2160N/mm2)0.5=55mm。
　　采用φ64的DoRope-KSZ钢丝绳，抗拉强度为2160N/mm2，则破断力：
　　F=3217mm2×2160N/mm2÷6=1158kN>393.2kN。满足吊装要求。
　　⑷、基础强度校核
　　4个支腿地面硬化，放线定位后，浇筑3.0m×3.0m×0.2m的C20混凝土垫层，在其上铺设3.0m×2.5m×0.2m的路基板，居中布置吊机支腿。
　　σ=(120t+90t+97.5t)/(2×3.0m×3.0m)=170.8kPa<[σ]=200kPa。满足要求。
　　3.3、吊装
　　根据现场情况得9-2至9-6都在吊装半径范围之内（工作半径12m），所以吊装顺序由9-2吊至9-6依次进行。第一天晚上架设9-2吊至9-6，9-6就位后，将9-1吊装临时存放在9-2上方，做好固定措施，步骤为：
　　⑴、将吊车臂打开，打至相应的位置，模拟吊装过程调整工作半径和拔杆角度，来回试旋转确认无障碍物；
　　⑵、将梁运至吊机工作半径内；
　　⑶、正式吊装前，要进行试吊：两台吊机同时把梁提起3-5cm，持荷2-3分钟，确无问题才能起吊移位；
　　⑷、吊装过程中，多个动作必须分解进行，单独操作，保证梁体的平稳及吊机的稳定及可靠性。
　　⑸、吊装过程中，梁体的平移尽量降低高度，在帽梁上方10cm左右。
　　⑹、实现吊装。
　　梁的最大起吊半径为12m，起吊之后起臂半径将逐渐减小（可减5.6m），查400t移动式汽车起重机参数表,得半径12m，主臂杆30.8m起吊能力为101t,满足所有梁的吊装。
　　⑺、临时存梁的加固
　　临时存放9-1梁在9-2梁面时，要做好如下加固措施：
　　①梁两头1.5m位置，每头至少并排铺设3根钢轨，上面垫夹板支撑箱梁；
　　②落梁后，9-1梁的中横梁底下，要用枕木垫好，用木尖尖紧；
　　③梁两头共4边，要用φ16钢丝绳将湿接缝钢筋与已架设好的梁钢筋连接；
　　④9-1梁湿接缝侧，要用2条φ25钢筋将9-1与9-3梁焊接牢固；
　　⑤梁两边，每边至少支撑4根方木对箱梁进行支撑加固。
　　4结束语
　　该工程上跨广深准高速铁路，列车密度高，既要确保行车安全，又不能影响列车运行，只有在施工天窗点120分钟内组织架梁施工，安全威胁很大，对施工组织要求高。城市交通高架桥整孔箱梁采用特制旋转横移取梁平台在预制场喂梁取梁技术措施,采用运梁小车运梁，GYJQ150/40A型双导梁架桥机架设和两台德国原装利渤海尔400t汽车吊机抬吊两种方式进行整孔箱梁架设的施工方法在我国还是第一次。随着我国城市交通的大力发展,在铁路营业线上采用架桥机或大吨位吊机进行桥梁架设的机会一定会越来越多,应用前景会更加广阔。同时,城市交通高架桥整孔箱梁架设的施工技术与节段箱梁、现浇箱梁、移动模架工法相比,其作业效率、工期效益要高得多，应用条件更加广泛。
　　
　　参考文献:
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　　[2]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京:人民交通出版社,1999.
　　[3]张志华.高速铁路整孔箱梁DCY850型轮胎式运梁车设计方案讨论[J].铁道标准设计,2003(1).
　　[4]李开言.运架一体式架桥机架设技术及工艺[M].北京:中国铁道出版社,2002.

《浅谈跨铁路箱梁架设施工技术》

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