小曲線鐵路架梁施工技術(shù)

鄒 鳳 維， 董 鑫 基， 李 成 偉

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081)

1 概 述

隨著我國(guó)高速鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，橫縱交錯(cuò)的高鐵網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基本形成，樞紐車(chē)站線路必然增多，加之各大城市不同程度地開(kāi)始實(shí)施城際鐵路建設(shè)，導(dǎo)致鐵路線路在局部位置過(guò)于密集，使得鐵路規(guī)劃線路的轉(zhuǎn)彎半徑逐步變小，部分線路的箱梁采用原有方法已無(wú)法進(jìn)行架設(shè)。因此，將原有設(shè)備經(jīng)過(guò)改造來(lái)實(shí)現(xiàn)特殊工況的技術(shù)要求已成為施工方法的較優(yōu)選擇之一。筆者介紹了高鐵線路轉(zhuǎn)彎半徑在1 000 m至2 000 m段施工區(qū)間展開(kāi)、采用原有設(shè)備進(jìn)行改造得以實(shí)現(xiàn)的具體實(shí)踐過(guò)程。

技術(shù)改進(jìn)后的運(yùn)架一體機(jī)在鄭機(jī)城際鐵路ZJZQ-Ⅰ標(biāo)段和鄭徐客專(zhuān)鄭州樞紐預(yù)留鄭萬(wàn)鐵路引入同步實(shí)施工程中，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)支箱梁架設(shè)曲線半徑從大于2 000 m到大于1 000 m的跨越。

2 施工工藝流程

3 操作要點(diǎn)

3.1 導(dǎo)梁機(jī)就位

(1)當(dāng)架設(shè)完半徑大于2 000 m的橋梁、過(guò)渡到半徑小于2 000 m時(shí)，首先導(dǎo)梁機(jī)進(jìn)入小曲線段、主機(jī)退出后需要調(diào)整導(dǎo)梁機(jī)后方可滿足架設(shè)需要。為保證導(dǎo)梁機(jī)在調(diào)整方向前先確定以下幾點(diǎn)：

①導(dǎo)梁機(jī)的橋面錨固是否可靠。②導(dǎo)梁機(jī)后支腿是否與橋墩脫離，調(diào)整方向時(shí)保證其不會(huì)與橋墩發(fā)生干涉。③變位平臺(tái)與橋面搭接位置是否離開(kāi)。④確認(rèn)前滾輪支腿錨固是否可靠。

(2)發(fā)動(dòng)托梁小車(chē)上的發(fā)電機(jī)、啟動(dòng)電源，檢查所有電路連接及操縱開(kāi)關(guān)按鈕是否正常。

(3)開(kāi)啟前滾輪支腿橫移油缸按鈕，橫移前滾輪支腿橫移油缸調(diào)整導(dǎo)梁機(jī)方向。此次橫移不需要將導(dǎo)梁機(jī)與橋墩中心線對(duì)齊，只需保證前滾輪支腿可縱移到下一橋墩上即可。

(4)拆除前滾輪支腿抱箍，回收前滾輪支腿油缸，前移前滾輪支腿到下一橋墩上并進(jìn)行錨固，回收中滾輪支腿油缸，使其懸掛在導(dǎo)梁機(jī)上，橫移前滾輪支腿橫移油缸調(diào)整導(dǎo)梁機(jī)方向，在保證導(dǎo)梁機(jī)的中心線與待架橋梁中心線一致后，前移中滾輪支腿至下一個(gè)墩臺(tái)上、錨固就位。

(5)拆除后滾輪支腿，升起后滾輪支腿油缸，前移后滾輪支腿至下一個(gè)墩臺(tái)上并錨固。調(diào)整后滾輪支腿，導(dǎo)梁機(jī)處于待架狀態(tài)。

3.2 馬鞍梁轉(zhuǎn)彎及一體機(jī)橋頭就位

(1)根據(jù)施工圖確定線路的轉(zhuǎn)彎半徑為1 600 m，根據(jù)表1調(diào)整主梁與馬鞍梁的夾角。(2)根據(jù)球鉸推桿的螺紋TR80×4-6 g可計(jì)算調(diào)整球鉸推桿的松緊圈數(shù)、調(diào)整主梁與馬鞍梁的夾角(注：調(diào)整主梁與馬鞍梁夾角時(shí)，可根據(jù)橋梁曲線的方向，先松對(duì)角的球鉸推桿，利用主機(jī)的走行調(diào)整夾角后再緊固另外一個(gè)對(duì)角的球鉸推桿，即可調(diào)整主機(jī)的方向)。(3)主機(jī)調(diào)整夾角的位置與導(dǎo)梁機(jī)相距15 m左右，對(duì)角球鉸推桿。將前走行輪組打5°方向，與所需調(diào)整的方向一致，主機(jī)前行2～5 m后，即可調(diào)整好主機(jī)主梁與馬鞍梁的夾角。若無(wú)法調(diào)整夾角，需要檢查馬鞍梁上的滑移面是否完好后再進(jìn)行調(diào)整。(4)調(diào)整好主機(jī)主梁與馬鞍梁夾角后，有10 m的距離可以用于主機(jī)與導(dǎo)梁機(jī)的對(duì)位工作。注意變位平臺(tái)與橋面搭接處完好后即可進(jìn)行橋梁架設(shè)工作。(5)主機(jī)架設(shè)工作按正常架設(shè)工況完成即可。主機(jī)退出后，立即調(diào)整馬鞍梁與導(dǎo)梁機(jī)夾角，以保證主機(jī)運(yùn)輸混凝土梁的安全。

表1 馬鞍梁與主梁夾角調(diào)整情況表

3.3 小半徑曲線箱梁的架設(shè)

3.3.1 喂 梁

完成馬鞍梁轉(zhuǎn)向后，操作主機(jī)，按事先畫(huà)好的運(yùn)架一體機(jī)輪胎行走軌跡線向前緩慢行走。當(dāng)主機(jī)托盤(pán)接近架梁小車(chē)時(shí)，及時(shí)調(diào)整主機(jī)托盤(pán)的高度以滿足架梁小車(chē)通過(guò)。當(dāng)主機(jī)前車(chē)輪組的前5對(duì)行走輪組走上導(dǎo)梁機(jī)的行走平臺(tái)后，微調(diào)架梁小車(chē)位置，保證架梁小車(chē)與主機(jī)托盤(pán)對(duì)中。將運(yùn)架一體機(jī)主機(jī)前車(chē)緩慢下降到低位，使主機(jī)托盤(pán)與架梁小車(chē)連接，然后啟動(dòng)主機(jī)前車(chē)緩沖油缸，將主機(jī)前車(chē)走行輪組收到最高位。操作主機(jī)的架梁遙控器，主機(jī)攜箱梁與架梁小車(chē)前移至落梁位，并用線錘檢查待架梁與已架梁之間的間隙，間隙寬度為100 mm。利用鍥木將主機(jī)后走行輪組的驅(qū)動(dòng)輪背靠背鍥住，將主機(jī)后走行輪組固定，完成箱梁水平運(yùn)輸。

3.3.2 前抽導(dǎo)梁機(jī)

利用圓鋼和開(kāi)口扳手將導(dǎo)梁機(jī)尾部連接拉桿拆除。拆除輪組走行平臺(tái)與橋梁搭接的鋼梁并將其塞進(jìn)平臺(tái)內(nèi)。收回后支腿支撐油缸直至支腿墊板離開(kāi)橋墩墩帽。關(guān)掉主機(jī)前車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)將主機(jī)后車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至900～1 100 r/min。操作架梁遙控器，向前抽導(dǎo)梁。當(dāng)導(dǎo)梁機(jī)距離后滾輪支腿3 m時(shí)，將主機(jī)后車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低至800 r/min，然后繼續(xù)向前抽導(dǎo)梁，留出落梁位，使導(dǎo)梁機(jī)尾部越過(guò)需架設(shè)箱梁的前端邊緣后停止向前抽導(dǎo)梁機(jī)。

3.3.3 落梁作業(yè)

啟動(dòng)主機(jī)前車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)調(diào)整主機(jī)后車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速均為1 800 r/min。操作架梁遙控器，使四個(gè)主卷?yè)P(yáng)同步落梁。當(dāng)箱梁落到距離橋墩墩帽1.5 m時(shí)暫停落梁，復(fù)測(cè)4臺(tái)500 t千斤頂是否放置在設(shè)計(jì)高程。操作遙控器繼續(xù)落梁直至箱梁底面距離千斤頂頂面20 mm處停止，利用線錘進(jìn)行箱梁對(duì)中，保證梁體縱向中心線與橋墩縱向中心重合、箱梁端面線與橋墩梁端線重合。

繼續(xù)落梁到千斤頂上，檢查四個(gè)千斤頂油壓表讀數(shù)的油壓相對(duì)差不超過(guò)1 MPa(如油壓相對(duì)差超出1 MPa，啟動(dòng)液壓泵站進(jìn)行調(diào)整)。鎖緊四個(gè)落梁千斤頂，使其保壓，然后安裝導(dǎo)梁機(jī)尾部與橋面的連接拉桿，拉出橋面與走行輪組平臺(tái)連接的活動(dòng)鋼板。

3.3.4 灌注無(wú)收縮砂漿

灌注前首先立模，模板尺寸需大于支座底板邊緣3～5 cm。砂漿攪拌機(jī)就位，從機(jī)車(chē)上接入電源；按無(wú)收縮砂漿試驗(yàn)報(bào)告各支座用量拌制無(wú)收縮砂漿。每次拌制的無(wú)收縮砂漿均需進(jìn)行流動(dòng)度試驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。采用準(zhǔn)備好的漏斗和消防管對(duì)支座進(jìn)行重力注漿，直至無(wú)收縮砂漿超過(guò)支座底面3～5 mm灌注結(jié)束。對(duì)于每次灌注的混凝土需取樣試驗(yàn)、同期養(yǎng)護(hù),同時(shí)將試塊與支座位置統(tǒng)一編號(hào)。卸掉吊具，抽出吊桿。當(dāng)無(wú)收縮砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除模板和支座上下板的連接件，對(duì)漏漿處進(jìn)行補(bǔ)漿。

3.3.5 主機(jī)退回

摘除主機(jī)吊具的8個(gè)螺帽和墊塊。操作架梁遙控器，緩慢提升吊具，提升過(guò)程中注意觀察吊具螺桿與箱梁吊裝孔無(wú)卡滯現(xiàn)象。無(wú)收縮砂漿灌注2 h、砂漿達(dá)到20 MPa后，拆除落梁千斤頂。操作遙控器，將主機(jī)與架梁小車(chē)配合退回到導(dǎo)梁機(jī)尾端的走行平臺(tái)上，使主機(jī)脫離架梁小車(chē)，此時(shí)，首孔小半徑曲線架梁完成。調(diào)整主機(jī)和馬鞍梁夾角為90°，保證其能在橋面上順利行走。

4 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過(guò)改造后的運(yùn)架一體機(jī)可以滿足大于1 000m半徑線路的箱梁架設(shè)，滿足臨近或侵入既有線架梁工況，從而大大增強(qiáng)了設(shè)備的適應(yīng)性，使原設(shè)備無(wú)法進(jìn)行架設(shè)施工的小曲率箱梁由現(xiàn)澆改變?yōu)轭A(yù)制，從而為工程整體建設(shè)節(jié)約了大量的施工成本，并能夠有效提高施工進(jìn)度。通過(guò)對(duì)運(yùn)架一體機(jī)的滾輪支腿進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，大大提升了其橫向穩(wěn)定性，有效保證了施工安全；改進(jìn)后的運(yùn)架一體機(jī)在主機(jī)上增設(shè)了吊具支座，能夠在跨線提梁機(jī)的輔助下直接完成裝梁作業(yè)，節(jié)約了梁場(chǎng)空間，減少了梁場(chǎng)喂梁平臺(tái)的設(shè)置，大大節(jié)約了基礎(chǔ)建設(shè)成本，使其更加適用于樞紐區(qū)域狹小梁場(chǎng)。

改進(jìn)后的運(yùn)架一體機(jī)順利完成了鄭機(jī)城際鐵路ZJZQ-Ⅰ標(biāo)段項(xiàng)目部鄭州鄭東新區(qū)制梁場(chǎng)箱梁架設(shè)工程與鄭徐客專(zhuān)鄭州樞紐預(yù)留鄭萬(wàn)鐵路引入同步實(shí)施工程預(yù)制簡(jiǎn)支箱梁架設(shè)工程箱梁的架設(shè)施工，順利完成了線路密集空間受限區(qū)域小曲率箱梁的架設(shè)施工，該技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白，在加快工期、節(jié)約投入、確保安全等方面優(yōu)勢(shì)明顯。改進(jìn)后的運(yùn)架一體機(jī)進(jìn)一步增強(qiáng)了適應(yīng)性，提高了使用性能，在國(guó)內(nèi)首次完成了R1 600 m小曲率橋梁箱梁架設(shè)施工，使施工更加安全、節(jié)約、高效，推動(dòng)了鐵路施工技術(shù)的發(fā)展，具有顯著的社會(huì)效益。