“整體法”縱移便梁的施工方法及特點(diǎn)

俞侃敏 上海鐵路局上海東華地鐵公司

“整體法”縱移便梁的施工方法及特點(diǎn)

俞侃敏 上海鐵路局上海東華地鐵公司

隨著我國(guó)鐵路事業(yè)的不斷發(fā)展，鐵路施工建設(shè)日益增多。由于很多普速鐵路要求在不中斷火車(chē)行車(chē)的前提下進(jìn)行施工，所以D型施工便梁得到了廣泛的應(yīng)用。通常在一個(gè)工程中使用便梁會(huì)需要多次縱移便梁。通過(guò)對(duì)三種常用的縱移便梁方法對(duì)比，重點(diǎn)介紹“整體法”縱移便粱的施工方法及特點(diǎn)。

整體法；便梁；縱移

1 引言

近幾年，由于鐵路施工建設(shè)規(guī)模加大，又由于本行業(yè)有著很特殊的施工及安全要求，重點(diǎn)是在施工的同時(shí)要保證普速鐵路不中斷火車(chē)行車(chē)，而D型施工便梁加固線(xiàn)路在不中斷行車(chē)的前提下可以保證行車(chē)安全，又可以保證施工作業(yè)的順利進(jìn)行，所以D型施工便粱在鐵路施工建設(shè)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。通常在一個(gè)工程中使用便梁會(huì)需要多次移動(dòng)便梁。本文重點(diǎn)介紹一下“整體法”縱移D型施工便粱的方法及特點(diǎn)。

2 “整體法”移梁結(jié)構(gòu)說(shuō)明

根據(jù)現(xiàn)階段鐵路營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工特點(diǎn)及要求，在封鎖點(diǎn)內(nèi)縱移D型便梁，需采用可靠的移動(dòng)裝置，減少施工對(duì)鐵路行車(chē)造成的影響，以達(dá)到“確保鐵路安全、提高施工效率、減少運(yùn)輸影響”的目的。本文介紹的“整體法”移梁整個(gè)結(jié)構(gòu)分為以下三部分：走行系統(tǒng)、承托結(jié)構(gòu)、液壓起梁系統(tǒng)。

2.1 走行系統(tǒng)

走行系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）為四臺(tái)臺(tái)車(chē)，包括滾輪、導(dǎo)向輪、承托平臺(tái)、連接桿四部分組成。每臺(tái)臺(tái)車(chē)有4個(gè)滾輪，承受承托結(jié)構(gòu)傳遞的主梁荷載，在鋼軌上走動(dòng)，而四個(gè)導(dǎo)向輪控制小車(chē)走行方向。臺(tái)車(chē)長(zhǎng)度為170 cm，高度為16 cm，寬度為32 cm（導(dǎo)向輪處寬度為50 cm）。走行系統(tǒng)利用既有線(xiàn)路作為走行軌道，移動(dòng)主梁。

2.2 承托結(jié)構(gòu)

承托結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2）組件由4根定制橫梁、8套牛腿、8套節(jié)點(diǎn)板及88套M18精制螺栓螺母組成。因移梁過(guò)程中橫梁受力與原設(shè)計(jì)相反，故將其反扣使用。其中，定制橫梁長(zhǎng)度大于鋼枕長(zhǎng)度，一般為4.2 m。承托結(jié)構(gòu)連系兩片主梁下設(shè)臺(tái)車(chē)，形成一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

圖1 走行系統(tǒng)

圖2 承托結(jié)構(gòu)

圖3 千斤頂及操作臺(tái)

2.3 液壓起梁系統(tǒng)

液壓起梁系統(tǒng)由4臺(tái)100 t液壓千斤頂及其操作臺(tái)組成(見(jiàn)圖3）。千斤頂高度38 cm，頂程20 cm，使用時(shí)每個(gè)操作臺(tái)控制兩臺(tái)千斤頂。操作臺(tái)安裝在主梁外側(cè)肋板上，液壓千斤頂放置在橫梁下，通過(guò)起落整個(gè)結(jié)構(gòu)，推入和移除走行系統(tǒng)。

3 工程實(shí)例

無(wú)錫市錢(qián)洛路下穿新長(zhǎng)鐵路立交工程，錢(qián)洛路（G312-S342）改擴(kuò)建工程北起G312國(guó)道，終于現(xiàn)狀S342省道。工程地點(diǎn)處現(xiàn)有2股鐵路，分別是新長(zhǎng)正線(xiàn)、無(wú)錫西站牽2線(xiàn)，其中新長(zhǎng)正線(xiàn)位于半徑1 000 m的圓曲線(xiàn)上。本工程在鐵路里程K454+960.8處新建4孔（6 m+12 m+12 m+6 m）分離式框架，新建立交工程與新長(zhǎng)鐵路斜交，斜交角度為77°，本工程施工期間停用無(wú)錫西站牽2線(xiàn)，采用D24型施工便梁架空線(xiàn)路的方法加固新長(zhǎng)正線(xiàn)。本工程主梁縱移共6次。本次施工的2片主梁為D24型施工便梁，單片長(zhǎng)度為24.5 m，單片高度為1.3 m，單片寬度為0.48 m，單片重量為16 t。

3.1 “整體法”移梁施工工藝

3.1.1 施工準(zhǔn)備

（1）人員準(zhǔn)備

施工負(fù)責(zé)人1人：負(fù)責(zé)移梁施工的統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)好各工序之間的銜接統(tǒng)一。

安全檢查員1人：負(fù)責(zé)移梁施工的安全全程檢查，預(yù)防為主，發(fā)現(xiàn)一切不安全因素立即停止施工，查明原因直至排除，對(duì)安全負(fù)主要責(zé)任。

施工技術(shù)員1人：對(duì)移梁施工過(guò)程中各工序進(jìn)行技術(shù)性指導(dǎo)。

作業(yè)人員25人：在施工負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指揮下，對(duì)移梁的各個(gè)步驟進(jìn)行實(shí)施操作，按受安全員的檢查。

（2）機(jī)具準(zhǔn)備

臺(tái)車(chē)4臺(tái)，100 t液壓千斤頂4臺(tái)，液壓千斤頂操作臺(tái)2套，鐵墊板4塊，50 t螺旋千斤頂4臺(tái)，電動(dòng)扳手4只，手動(dòng)扳手20只，撬棍20根，25 cm×20 cm×300 cm木枕4根，楔形木塞16個(gè)，定制橫梁4根（本工程線(xiàn)路為半徑1 000 m的曲線(xiàn)，橫梁定制長(zhǎng)度為4.4 m）。另外，承托結(jié)構(gòu)所需的牛腿、節(jié)點(diǎn)板及M18精制螺栓螺母可從既有便梁上拆下使用。

（3）封鎖前準(zhǔn)備

在封鎖開(kāi)始前，保證現(xiàn)場(chǎng)電源暢通。在便梁外側(cè)肋板兩端安裝好液壓千斤頂操作臺(tái)并連接液壓千斤頂，技術(shù)員做好測(cè)量工作，確定好主梁橫移就位線(xiàn)及主梁縱移就位線(xiàn)。

3.1.2 封鎖線(xiàn)路縱移便梁

（1）便梁解體：拆除主梁兩端各2根鋼枕處的8套牛腿（在承托結(jié)構(gòu)上使用），拆除全部節(jié)點(diǎn)板，卸下鋼枕與牛腿連接的M18精制螺栓螺母，主梁和鋼枕解體完成。拆下的配件堆碼整齊，移梁到位后需再次安裝。

（2）主梁就位：采用人工配合螺旋千斤頂將兩片主梁頂起，主梁支座處墊鐵滑板，緩慢的向兩側(cè)橫移。使主梁凈距達(dá)到可安裝制定橫梁的4.4 m。主梁盡量等距離的向兩側(cè)橫移，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

圖4 安裝承托結(jié)構(gòu)

（4）起梁、臺(tái)車(chē)就位：承托結(jié)構(gòu)安裝完畢后，在已連接的橫梁下放置鐵墊板架在兩根鋼枕上，墊板上放置100 t液壓千斤頂。4只液壓千斤頂就位后，開(kāi)啟操作臺(tái)，將橫梁頂起，使橫梁頂起至距離鋼軌面36 cm以上。4臺(tái)臺(tái)車(chē)上分別放置25 cm×20 cm×300 cm木枕，增加承托結(jié)構(gòu)和走行系統(tǒng)的摩擦力和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。橫梁達(dá)到高度后推入臺(tái)車(chē)，臺(tái)車(chē)就位后在滾輪兩側(cè)放入木楔，防止整個(gè)結(jié)構(gòu)滑動(dòng)。隨后收起液壓千斤頂?？蓪⒁簤呵Ы镯敽丸F墊板放置在橫梁上，方便移梁到位后落梁時(shí)繼續(xù)使用。

（5）縱移主梁（見(jiàn)圖5）：走行系統(tǒng)和承托結(jié)構(gòu)組裝完成后，作業(yè)人員全部就位，移除固定小車(chē)的木楔。在施工負(fù)責(zé)人的指揮下人工緩慢推動(dòng)，使臺(tái)車(chē)帶動(dòng)兩片主梁移動(dòng)到主梁再次架設(shè)的位置。

圖5 縱移主梁

（6）移梁完成：主梁移動(dòng)到位后，分頭頂起橫梁，移除臺(tái)車(chē)將主梁安放到便梁支座上。拆除承托機(jī)構(gòu)，組裝便梁。

3.2 “整體法”移梁注意事項(xiàng)

（1）在多線(xiàn)地段使用“整體法”移梁，線(xiàn)間距需滿(mǎn)足正常便梁架設(shè)尺寸另加20 cm。

（2）城市洪澇頻發(fā)。“城市看?！钡膱?chǎng)景屢屢出現(xiàn)，而且頻率越來(lái)越高、程度越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)社會(huì)管理、城市運(yùn)行和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)超過(guò)60%的城市發(fā)生過(guò)不同程度的積水內(nèi)澇，其中上海、重慶、南京、武漢等長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶沿線(xiàn)重要城市都出現(xiàn)過(guò)嚴(yán)重的內(nèi)澇災(zāi)害，且呈現(xiàn)發(fā)生范圍廣、積水深度大、積水時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。究其原因，一是全球氣候變化以及城市雨島引發(fā)城市暴雨極端天氣多發(fā)；二是城市用地的盲目擴(kuò)張占用了自然調(diào)蓄空間、加速了地表硬化，導(dǎo)致洪峰提前，流量集中；三是市政排水系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程滯后、維護(hù)管理不善、應(yīng)急水平不高等問(wèn)題也加劇了城市排洪排澇的壓力[2，3]。

（2）在曲線(xiàn)地段使用“整體法”移梁，橫梁定制時(shí)應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)，為了在移梁過(guò)程中主梁和鋼枕不會(huì)相互碰撞。

4 三種移梁方法特點(diǎn)的對(duì)比

D型便梁加固普速線(xiàn)路是目前線(xiàn)路施工中常用的線(xiàn)路加固方法。通常施工中需要多次架設(shè)便梁和多次縱移便梁。目前，通常情況下有以下三種移梁方法：軌道吊車(chē)移梁、卷?yè)P(yáng)機(jī)移梁、“整體法”移梁。下面介紹一下三種方法的成本、用時(shí)和風(fēng)險(xiǎn)之間的對(duì)比。

4.1 成本對(duì)比

由于每次移梁需要對(duì)便梁進(jìn)行解體和組裝，在三種移梁方法施工中所需的人工是相近的。

“整體法”移梁和卷?yè)P(yáng)機(jī)移梁所需的設(shè)備需一次性投入，“整體法”移梁設(shè)備成本是卷?yè)P(yáng)機(jī)移梁設(shè)備的2到3倍，而軌道吊車(chē)一般情況下是租賃的，其租賃費(fèi)就相當(dāng)于“整體法”移梁設(shè)備成本的2到3倍。

可見(jiàn)，在成本上軌道車(chē)移梁最高，“整體法”移梁其次，卷?yè)P(yáng)機(jī)移梁最低。

4.2 施工時(shí)間對(duì)比

施工中，由于封鎖時(shí)間短，一般在120 min。因此對(duì)便梁縱移施工的每一項(xiàng)工序時(shí)間節(jié)點(diǎn)都有嚴(yán)格的要求。

在便梁已解體、準(zhǔn)備工作都做好的情況下，軌道車(chē)移梁用時(shí)最短，在20 min左右，而“整體法”移梁和卷?yè)P(yáng)機(jī)移梁用時(shí)相近，均在40 min左右。

4.3 風(fēng)險(xiǎn)性對(duì)比

軌道車(chē)移梁存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：軌道吊車(chē)支腿不穩(wěn)、鋼絲繩連接不牢。會(huì)影響吊裝效率。

“整體法”移梁存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：承托結(jié)構(gòu)連接不牢固、走形系統(tǒng)與承托系統(tǒng)不密貼。會(huì)影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)。

卷?yè)P(yáng)機(jī)移梁存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩不在單片主梁的中心線(xiàn)上，移梁時(shí)斜撐未隨時(shí)撐牢。會(huì)導(dǎo)致移梁過(guò)程中方向發(fā)生偏差，甚至主梁會(huì)傾覆。

本文認(rèn)為軌道車(chē)移梁存在的風(fēng)險(xiǎn)最小，“整體法”移梁存在的風(fēng)險(xiǎn)其次，卷?yè)P(yáng)機(jī)移梁存在的風(fēng)險(xiǎn)最大。

5 結(jié)束語(yǔ)

縱移D型施工便梁的方法多種多樣。本文通過(guò)對(duì)“整體法”移梁的施工方法詳細(xì)介紹，以及三種常用的移梁方法之間的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)“整體法”移梁具有成本低、風(fēng)險(xiǎn)低、用時(shí)長(zhǎng)的特點(diǎn)。該工藝適用于一般情況下的任何線(xiàn)路或站場(chǎng)，能給施工帶來(lái)良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文旨在指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)縱移D型施工便梁工作，以及對(duì)該工藝的推廣。

責(zé)任編輯：王華 張建強(qiáng)

來(lái)稿日期：2016-08-18