龍門吊架梁技術在跨鐵路橋梁施工中的運用

陳天艷

(北京鐵路局 工程管理所，北京 100860)

1 工程概況

河北省沿海高速公路K24+028分離式立交橋全長925 m，主橋上跨京哈雙線電氣化鐵路，設計斜交角度為52°。主橋下部結構采用鋼板柱橋墩，鉆孔灌注樁基礎;上部結構采用44 m+60 m+44 m鋼—混凝土組合梁。主梁截面由預制開口鋼箱梁和現澆預應力混凝土橋面板組成，鋼箱梁寬3.5 m，梁高1.8 m，橋面板厚0.3 m，主梁全高2.1 m;半幅橋橫向布置2個鋼箱，中距7 m，橋面板寬13.5 m。每榀預制鋼梁共分5個制作段，分別為 A26.15 m+B26.15 m +C30.0 m+D32.85 m+E32.85 m，主橋共20個鋼梁制作段。根據現場實際情況及本橋跨越京哈雙線電氣化鐵路的施工特點，采用高空行走式龍門吊架設方案。

2 龍門吊構造組成

2.1 龍門吊走行梁

龍門吊走行梁采用HD200加強型貝雷梁桁架進行拼裝(圖1)。貝雷梁最大跨度為33.661 m，每道走行梁采用四排單層貝雷梁，頂部每隔1 m橫橋向鋪一根I16工字鋼作為鋼枕(2 m長)，每根工字鋼均由4個U形螺栓和貝雷梁連接牢固，上面鋪設43 kg/m鋼軌作為橫梁走行軌道，鋼軌和鋼枕采用角鋼牢固壓緊。軌道鋪設時應嚴格控制軌道的軌距及平整度，確保龍門吊的順利安裝及行走。貝雷梁桁架與分配梁間設限位擋，保證貝雷梁的穩定。

2.2 龍門吊橫梁和走行天車

龍門吊橫梁采用DF150—Ⅲ型架橋機橫梁(跨度為50 m時，可起吊150 t)，凈跨度為37 m。縱向、橫向走行天車均采用DF150—Ⅲ型架橋機配套設備，縱移速度為4.36 m/min，橫移速度為4.36 m/min，提升速度為1.5 m/min。縱移平車安裝在貝雷梁走行軌道上，四臺縱移天車均由同一主控臺控制，保證運行同步進行。龍門吊橫梁見圖2。

2.3 龍門吊立柱基礎

龍門吊立柱采用萬能桿件拼裝。鐵路兩側立柱由于與鐵路平行，其立柱底面布置采用6 m×6 m截面，頂面采用6 m×2 m截面。其它立柱底面布置采用6 m×2 m截面，頂面采用2 m×2 m截面，立柱高度均為14 m。各龍門吊立柱縱向通過十字拉索相互連接，以保證龍門吊整體穩定性。基礎(圖3)采用 C25混凝土，尺寸為6.5 m×6.5 m×1.0 m，基礎頂面預埋鐵板與立柱焊為一體。

2.4 相關檢算

1)橫梁。計算剪力605 kN＜750 kN(可承受);計算正應力 105 MPa＜170 MPa(允許);計算撓度0.062 7 m＜L/400=0.092 5 m。

2)貝雷梁。計算剪力809.0 kN＜843.9 kN(可承受);計算彎矩6 880 kN·m ＜8 229 kN·m(可承受);計算撓度0.069 m＜L/400=0.085 m。

3)立柱。立柱受力523 kN＜4 930 kN。

3 鋼箱梁臨時墩

每段鋼箱梁按設計要求采用4個φ400 mm鋼管作為臨時墩(圖3)，鋼管間采用型鋼焊接成穩定的空間結構，作為落梁平臺。每個鋼管頂放置1個砂箱，作為鋼箱梁臨時支座。φ400 mm鋼管根部與承臺預埋6φ22 mm鋼筋焊接牢固。

圖1 龍門吊縱立面(單位:m)

圖2 龍門吊橫立面

鐵路兩側的臨時支墩根據設計要求采用承臺基礎(1 240 cm×400 cm×120 cm)，共兩排，每排兩個承臺4個墩，基礎外緣距外軌最小距離為6 m，采用人工開挖，開挖前要確認地下無管、線，并要最大限度減少開挖面對鐵路路基的影響。

4 鋼箱梁吊裝架設

4.1 吊裝順序

首先采用龍門吊依次吊裝A段，然后進行B、C段(跨鐵路段)鋼箱梁架設，最后吊裝D、E段鋼箱梁。每段鋼梁的吊裝順序均從西向東依次架設。

4.2 鋼梁吊裝

運梁車將鋼梁依次運至龍門吊喂梁口，采用龍門吊將鋼梁從運梁車上吊起，待鐵路部門給點后，先縱移到位，然后橫移至相應軸線位置，落在臨時支墩砂箱上。吊耳采用工廠制作的鋼板吊耳，每段鋼箱梁對稱設置8個吊耳，焊接在鋼箱梁底。鋼絲繩選用φ30 mm鋼絲繩，卸卡選用25 t卸卡。

5 龍門吊拆除

鋼梁架設完成后，采用與搭設方向相反的順序拆除龍門吊走行天車、橫梁、貝雷梁及龍門吊支墩。走行天車及橫梁退至鐵路線界外用吊車拆除。

圖3 龍門吊基礎平面布置(單位:m)

6 結束語

采用高空行走式龍門吊技術架設跨鐵路梁，解決了橋下作業空間小和橋區范圍內有多條光纜不利于大型施工機械作業的問題，增大了跨鐵路吊梁的安全系數，同時減少了鐵路要點次數。按此種施工技術安全順利地完成了河北省沿海高速鐵路K24+028跨京哈電氣化鐵路立交橋鋼箱梁吊裝任務，受到業主及監理的一致好評。

［1］周水興.路橋施工計算手冊［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［2］蘇善根.貝雷架使用手冊［M］.北京:國防工業出版社，1998.

［3］齊紅軍.跨越京杭運河特大橋現澆箱梁門式支架設計與受力分析［J］.鐵道建筑，2009(5):9-11.