市政雙層橋梁上跨鐵路運營線運架梁施工組織及技術

趙 志

（中鐵八局集團第三工程有限公司， 貴州 貴陽 550000）

0 引言

本橋梁工程跨鐵路段采用的50m預制T梁，上、下層橋架設50m預制T梁均為跨既有營業鐵路線施工，橋梁縱坡2.5%，該跨上下兩層36片50m預制T梁的架設須在鐵路局二級封鎖施工計劃內施工完成，涉及的營業線夜間架梁、下坡架梁、上坡架梁等技術重難點，為類似施工提供寶貴經驗。

1 工程概況

貴陽市1.5環朝陽洞路道路改造工程K3+289～K3+444段線路標準段采用雙層路面布置，主線地面層標準橫斷面設計寬度18.5m，地上高架層標準橫斷面寬度為48.5m。橋梁第二跨上跨滬昆雙線、后巢聯絡線、安全線、滬昆上行聯絡線等5條運營鐵路干線，列車運行頻繁車次高達120列/日。

上跨鐵路預制T梁概況：第2跨鐵路部分下層左右幅各8片50mT梁，上層左右幅各10片50mT梁，最長梁片51.6m，高2.8m，梁重195.1t，梁底寬度均為0.65m，中梁頂板寬1.7m；下層橋縱坡+2.5%，上層橋縱坡+2.0%，橫坡1.5%；為保證鐵路運輸安全，上跨運營鐵路T梁架設須在鐵路接觸網停電、封鎖時間段進行。

圖1 跨鐵路橋立面圖

2 施工組織及技術

2.1 梁場建設及T梁運輸

2.1.1 梁場選址及生產分工

本工程位于貴陽南明區，周邊為貴陽站棚戶區，交通道路路面狹窄且雙向通行，交通流量大，可用地面積少，業主既定K3+580-K3+720右側預制梁場存梁能力有限（僅存放41片50mT梁），無法滿足工期要求。新建2個梁場并優化生產任務：

（1）利用1.5環側向支路上露天倉庫新建3#梁場，受運輸道路半徑制約僅負責生產35mT梁；

（2）在相鄰標段K3+090～K3+190路基上新建1#梁場，受路基段建設時間限制，僅負責生產下層橋第1跨左右幅35mT梁及第2跨右幅50mT梁；

（3）既定2#梁場主要負責生產下層橋第2跨右幅50mT梁、上層橋所有的50mT梁及35mT梁。

2.1.2 梁場布置

在3個預制梁場場地十分受限情況下，優化梁場布置以解決場地限制、運輸困難等問題：

（1）與地方政府積極協商，拆除2#預制場門口右側2棟民房，加大梁場出口與1.5環主軸線連成一片，形成“人”型通道，降低運輸難度，提高架設效率。

（2）優化預制場，按照“左側集中制梁，右側集中存梁、中間預留通道”的總體布置思路，既有利于預制生產存放又有利于吊裝運輸。

（3）梁體采用兩層疊置存放，生產后期將制梁臺座改造為存梁臺座，極大地增加存梁能力。

2.1.3 T梁運輸

本施工段落須5套運梁拖車組，下層橋用梁場內龍門吊將梁片平穩放置在運梁拖車組上進行運梁喂梁（上層橋需另增一次轉運，即先直接運輸至相鄰標段高架橋24#墩～27#墩，再通過2臺160t汽車吊提升至橋面）。3#梁場及1#梁場梁片運輸道路最大下坡坡度2.5%，運梁車增加手動汽剎制動，根據現場情況增加防滑、防溜措施。

2.2 T梁吊裝轉運安全控制措施

1、吊運施工期間申請實行臨時交通管制，確保運輸作業與交通開放交叉進行；

2、劃定安全施工區域，設定警戒線，安排專職安全員，嚴禁施工無關的人員進入；

3、操作人員遵守吊裝作業各項安全操作規程，配齊安全防護用品，確保作業安全。

4、起重機作業時，起重臂和重物下方嚴禁有人停留、工作或通過。

5、司機及指揮人員必須掌握吊車的半徑力矩和起吊物的重量，嚴禁吊車超負荷運轉。

6、現場吊裝所有吊具、索具、鋼絲繩等要隨時檢查，確保符合安全要求。

2.3 上跨既有鐵路50m預制T梁架設

2.3.1 架橋機的選型與結構檢算

跨鐵路橋T梁設計長度達到51.6m，為非常規預制T梁，經調查論證后選用SH-JQJ200-50A3型架橋機。該架橋機主要由支點支撐系統、天車行走系統、鋼桁架結構、電機動力裝置構成，利用梁體進行配重過跨，50mT梁自重Q取200t。

1）主梁復合截面的截面性質的計算：

①形心位置Hc的計算：

解得Hc=128.53cm，則主梁上弦形心到截面形心的距離為：

HO1=（239.94-Hc）+20=131.41cm

②復合截面對中性軸的慣性矩： 主梁下弦形心到截面形心的距離為HO2=Hc+7=135.53cm，主梁上下弦對中性軸的慣性矩：

截面對中性軸的慣性矩：

2）主梁過跨時支反力Ff和配重需求F計算

自由端撓度

解得：Fe=153.125kN，則最低配重：Qx=2×Fe=30.625t。

2.3.2 架設時間安排

第一階段：請點施工架設下層橋左右幅50mT梁16片。采用兩臺架橋機同時對向架設，需接觸網停電天窗施工點9個（架橋機過跨1個，梁體架設8個）。

第二階段：請點施工架設上層橋左右幅50mT梁20片。采用兩臺架橋機同時同向架設，需接觸網停電天窗施工點11個（架橋機過跨1個，梁體架設10個）。

2.3.3 架設前準備工作

1）專項施工方案通過鐵路局審查，與鐵路各站段簽訂《營業線施工安全協議》，營業線施工許可證已辦理，營業線施工計劃已報批；

2）在梁體架設前，型鋼防護棚架已搭設完成；已完成對相關人員進行圖紙交底、安全技術交底、安全教育培訓、既有線施工培訓等；

3）相關人員均參加既有線施工考試，合格后上崗，施工人員配置齊全，分工明確，統一指揮。

2.3.4 架橋機撓度安全監測

為確保架橋機安全，在架梁過程中采用監測儀器對架橋機導梁進行變形監測控制。監測方式如下：在架橋機三角桁架導梁上沿0L、L/4、L/2、3L/4 和L共5 個截面處布置豎向撓度測點[1]。在各監點設置反光棱鏡貼片，采用精密全站儀測量T梁行走時測點處變化，分析計算架橋機在架設過程中的變形值。

結果顯示監測的橋機導梁最大變形為11.5cm，小于其允許變形值21cm，整個施工期間設備處于安全運行狀態，架橋機桁架撓度監測具體數值見表1。

表1 架橋機三角桁架導梁撓度監測統計表 單位：cm

2.3.5 預制梁架設施工

1、架設順序

下層橋：采用2臺架橋機同時分別置于左幅、右幅從大、小里程同時對向架設，如圖2所示；

上層橋：兩臺架橋機分置于上層橋左右幅，從大里程向小里程相向同時架設，如圖3所示；

上層、下層橫向架梁作業順序：左右幅分別架設，架梁順序為中梁-邊梁-次邊梁，中梁架設應符合對稱受力。

圖2 下層橋T梁跨既有線架設順序

圖3 上層橋T梁跨既有線架設順序

2、架設流程

準備工作-喂梁-縱移梁片-橫移梁片-落梁-臨時固結-天車松綁并回程

2.3.6 架梁安全控制措施

（1）吊裝過程中嚴格按照“寧慢毋快、安全第一”的原則進行

（2）檢查運梁車軌道中心線和架橋機主梁中心線，保證兩條中心線重合。

（3）架橋機前后支腿為架橋機集中著力點，務必保證架橋機前后支腿放置于墩臺結構正上方；

（4）架設完成的梁體兩端設置硬隔離防護，防止行人及物體墜落[11]；

（5）落梁完成后，應立即進行臨時固結。即用長大方木將翼緣板臨時支撐，梁底橫隔板位置用木條墊平穩固、中端橫隔板主筋按規定進行焊接，無附著物的邊梁應采用鋼鐵鏈與前一跨進行拉結。

3 總結

本項目是以貴陽1.5環跨鐵路雙層橋梁為對象，針對50m簡支T梁營運鐵路線運、架梁相關問題進行研究與實踐，克服了夜間架梁、下坡架梁、上坡過跨、空間場地狹窄等施工技術難題，通過優化施工設備、架設方案等措施，確保了跨鐵路雙層橋梁預制T梁的架設順利進行，為今后老城改造中雙層橋或上跨運營鐵路線等類似施工提供寶貴經驗。