鐵路區(qū)間封鎖卸T型梁施工技術(shù)

饒 國 慶

(南昌鐵路天河建設(shè)有限公司，江西 南昌 330001)

1 工程概況

新建鐵路專用線自京九線南康站北端W1號道岔(京九線里程K1881+035.72)引出，沿既有京九下行線往北走行0.3 km后上跨大廣高速，繼續(xù)并行京九線左側(cè)向北走行1.2 km下穿產(chǎn)業(yè)大道，之后再往北走行0.9 km后以半徑300 m的曲線折向東進(jìn)入鐵路裝卸站，線路全長3.786 km。DK0+384.6 2-32 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋和DK2+592.7 4-24 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋位于專用線中部，由于兩橋前面有一座跨大廣高速鋼架橋，該橋因高速公路施工限行計劃問題無法按預(yù)定工期完工，導(dǎo)致兩座T梁架設(shè)無法按傳統(tǒng)方法由一端往另一端順序架設(shè)。為兌現(xiàn)工期承諾，經(jīng)公司多次討論研究決定，采取在京九線區(qū)間卸梁，同步架設(shè)的施工方案，順利地完成了兩座橋梁架設(shè)施工任務(wù)，實現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。

2 施工難點

2.1 T梁預(yù)制及運輸困難

本次新制6孔T梁預(yù)制數(shù)量大(520 m3)、質(zhì)量要求高，現(xiàn)場施工條件有限，因此新梁預(yù)制需要在梁廠進(jìn)行。新梁從制梁廠運輸?shù)浆F(xiàn)場困難，經(jīng)過調(diào)查若采用汽車運輸途經(jīng)路線部分橋梁需要采取加固措施，部分民房需要拆遷，部分道路需要拓寬。綜合現(xiàn)場實際情況考慮本次新梁運輸采用鐵路運輸?shù)姆绞竭M(jìn)行，通過向鐵路相關(guān)部門提交運梁計劃，利用鐵路運輸至相鄰車站，再通過封鎖點運梁至區(qū)間卸梁，最后利用炮車在新建鐵路路基上運梁至架設(shè)地點架梁。

2.2 頂、落梁過程的平衡穩(wěn)定性

在卸梁時頂、落、移梁過程中，確保梁體穩(wěn)定性以及平衡性是施工關(guān)鍵，稍有失誤可能會引起梁體平面扭曲，導(dǎo)致梁體的失穩(wěn)和開裂，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的永久性損傷。經(jīng)過多次討論，考慮到PLC控制系統(tǒng)具有自動補(bǔ)償功能，可解決卸梁過程中穩(wěn)定性和平衡性的問題。故決定引進(jìn)PLC控制系統(tǒng)在區(qū)間將梁卸至線路外側(cè)事先搭設(shè)的鋼管支架上。

2.3 卸梁封鎖資源和工期要求緊張

由于現(xiàn)場環(huán)境限制，本工程既有鐵路路用平板車卸梁施工，單個封鎖天窗只能卸1片T梁，兩座橋6跨12片T梁總計需要12個封鎖天窗，每個封鎖天窗120 min，每天只能申報一個封鎖天窗，需要12 d才能完成兩座橋6跨12片T梁區(qū)間卸梁任務(wù)。而根據(jù)總體工期要求新建鐵路橋梁工序銜接緊湊，若等到具備架梁條件再進(jìn)行卸梁施工，工期則需受卸梁封鎖計劃限制，導(dǎo)致延長關(guān)鍵工程新建鐵路橋梁施工時間，從而影響總體工期的實現(xiàn)。因此決定在贛州港鐵路專用線兩座新建鐵路橋梁之間新路基上選擇合適位置建設(shè)存梁區(qū)，在存梁區(qū)搭設(shè)500鋼管架作為存梁支架用于臨時存梁，然后提前申報鐵路路用平板車運梁、卸梁計劃，在現(xiàn)場具備架梁施工前，完成12片T梁的卸梁施工，從而減少對總工期的影響。

3 PLC同步系統(tǒng)簡介

3.1 液壓同步頂升系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)具有自動補(bǔ)償功能，它裝備有同步補(bǔ)償千斤頂，采用PLC控制液壓同步系統(tǒng)控制[1](如圖1所示)，是一種力和位移雙控制的系統(tǒng)，同步精度可達(dá)到±2.0 mm，同步頂升力精度在0.5 kN之內(nèi)，從而起到位移補(bǔ)償?shù)淖饔?，監(jiān)督整個頂升過程梁體是否處于三點平衡狀態(tài)，并維持三點平衡狀態(tài)，很好的保證頂舉過程的同步性，保證結(jié)構(gòu)的安全性。PLC液壓同步頂升控制系統(tǒng)采用美國Enerpac公司最新產(chǎn)品，為國內(nèi)目前最為先進(jìn)的同步頂升控制系統(tǒng)，已在浙贛線電氣化改造工程二十余座橋梁凈空改造及江西豐城贛江大橋支座更換、石太線卸梁換梁等項目中成功運用，頂升同步精度控制可達(dá)2 mm。千斤頂選用200 t液壓千斤頂,均配有液壓鎖，可防止任何形式的系統(tǒng)及管路失壓問題，從而保證負(fù)載有效支撐。

3.2 卸梁移動系統(tǒng)

重物移位器(滾動臺車)是短距離搬移重物安裝就位的一種新型的有效工具，它具有承載能力大、高度低、穩(wěn)定性好、滾動阻力小、能連續(xù)滾動等優(yōu)點。每片梁體兩端各布置2個共布置4個臺車，可提供支撐力為：200 t×4=800 t>142.2 t(滿足要求)。

本次選用YWZ-200型滾動臺車，其參數(shù)見表1。

3.3 卸梁動力系統(tǒng)

采用穿心千斤頂進(jìn)行拖拉，空心千斤頂又稱為穿心千斤頂，不但具有普通千斤頂?shù)囊磺泄δ埽揖哂欣旃δ埽僮骱唵?，移動速度快，同時能在PLC系統(tǒng)的控制下達(dá)到同步移動的效果。其技術(shù)參數(shù)見表2。

表1 移梁臺車參數(shù)表

表2 穿心千斤頂參數(shù)表

在移梁跑道上布置2套穿心千斤頂，每套可提供20 t拖拉力，總共可以提供拖拉力40 t>142.2 t×1%=1.422 t(滿足要求)。

4 卸梁施工方案

卸梁地點選擇在京九線與贛州港專用線并行地段，在卸梁位置澆筑C30條形基礎(chǔ)作為支撐基礎(chǔ)，并在支撐基礎(chǔ)上安裝φ500鋼管支撐和分配梁作為移梁支撐體系和跑道，同時在贛州港專用線已經(jīng)完成的路基區(qū)域安裝存梁支架。

待卸梁準(zhǔn)備工作就緒后利用封鎖點采用路用機(jī)車牽引平板將T梁從南康車站運輸至現(xiàn)場，再通過PLC同步拖拉橫移裝置橫移T梁到炮車上，利用炮車在新路基上運輸梁體至存梁場地，然后再通過PLC同步拖拉橫移裝置橫移至存梁支架上，最后利用DJ168公鐵架橋機(jī)(步履式單導(dǎo)梁架橋機(jī))進(jìn)行架梁施工。架橋機(jī)架梁施工為常規(guī)工藝，本文不作介紹。

5 卸梁施工工序[2]

步驟一：安裝卸梁跑道。首先在φ500鋼管頂落梁支撐體系及炮車上安裝乙-1型,乙-2型分配梁及拖拉裝置，在南康站貨場臨時?？康倪\梁平板上安裝乙-3型分配梁和千斤頂并進(jìn)行固定,如圖2所示。

步驟二：拼裝卸梁跑道，加固平板車。待準(zhǔn)備工序完畢封鎖開始并設(shè)置防護(hù)，路用機(jī)車牽引平板車和梁體從南康站運輸至卸梁地點，同時安裝靠近線路中心的一節(jié)500鋼管的上部，在500鋼管支撐體系和平板車上安裝乙-3型分配梁，要求乙-1型分配梁、乙-2型分配梁、乙-3型分配梁安裝后平順平面位置不大于±5 cm，高差不大于±2 cm。同時在線路枕木上安裝千斤頂，預(yù)頂緊運梁平板車四個角，防止平板車晃動，并用鍥形塊對平板車進(jìn)行制動，防止平板車滑動，如圖3所示。

步驟三：頂梁、安裝移梁跑道和移梁臺車。在平板車上T梁兩端各安裝2臺總共4臺200 t千斤頂(32 m T梁梁重142.2 t)，先預(yù)頂緊梁體一端，再拆除該端梁體穩(wěn)定支架(另外一端不動)，安裝移梁跑道和移梁臺車，然后落梁完成受力轉(zhuǎn)換，并重新在移梁臺車安裝三角穩(wěn)定支撐，保證梁體穩(wěn)定。頂另一端梁體，拆除該端梁體穩(wěn)定支架，安裝梁體另外一端移梁跑道、移梁臺車和三角穩(wěn)定支撐。

步驟四：PLC系統(tǒng)同步移梁，如圖4所示。

步驟五：拆除跑道，現(xiàn)場清理。拆除乙-3型分配梁、鍥形塊和平板車下防晃千斤頂，機(jī)車牽引空平板返回南康車站，封鎖卸梁結(jié)束。封鎖總用時120 min。

步驟六：同理，區(qū)站卸其他幾片梁體，待全部梁體卸完后，采用炮車將梁運輸至存梁地點，再通過PLC系統(tǒng)橫移至存梁支架上，等待架梁。

6 結(jié)語

本文簡要介紹了同步PLC系統(tǒng)，并就采用該系統(tǒng)實施的贛州國際港站兩座T型梁橋工程鐵路區(qū)間卸梁的工程實例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，可為類似工程施工提供參考和借鑒，具有一定的推廣價值。