淺析采用大型汽車吊更換營業線梁片的 施工組織與工序控制

張永旺

摘要：本文根據石太下行線166#橋、上行線167#橋工程換梁實例，對在營業線上要點封鎖更換鐵路T梁的施工方法進行了探討。以封鎖鐵路要點施工，拆除既有線路及既有T梁、更換新梁、恢復并開通線路等各道工序為主線，對如何在有限的時間、空間內安全正點的完成T梁的更換并恢復通車這一施工組織進行論述，并對施工工藝流程以及施工方法進行了詳盡的說明。目前在較多的既有線上橋梁都需要進行加固或更換施工，在橋梁建筑高度較高或非電化鐵路區段，可以采用架橋機換梁的方式施工，在橋梁建筑高度較低及電化鐵路，采用大型汽車吊換梁，功效更高、成本更低。通過本文說明，可以為在既有線上電化區段更換T梁提供一定的參考價值。

Abstract： Based on the example of beam replacement of 166# bridge on the down line and 167# bridge on the up line of Shijiazhuang-Taiyuan Railway， this paper discusses the construction method of blocking and replacing the railway T-beam on the business line. This paper discusses the construction organization of how to complete the replacement of T-beam safely and punctually in limited time and space， and explains the construction process and construction method in detail. At present， the bridges on many existing lines need to be reinforced or replaced. In the sections with high bridge building height or non electrified railway， the bridge erecting machine can be used to replace the beams. In the sections with low bridge building height and electrified railway， the large truck crane can be used to replace the beams， with higher efficiency and lower cost. It can provide some reference value for replacing T-beam in the electrified section of the existing line.

關鍵詞：封鎖施工;營業線鐵路;汽車吊;更換T梁;工序控制

Key words： blockade construction;business line railway;truck crane;replacement of T-beam;process control

中圖分類號：U445.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）10-0191-04

1? 工程概述

石太線166#橋為單線三孔1-20.5m鋼板梁，167#為單線三孔1-20m鋼板梁明橋面。P60木枕無縫線路，枕木按1886根/km布置，枕木兩側采用15cm*15cm方木進行縱向加固。P 60護軌，線路中心鋪設80cm寬，5mm厚花紋鋼板。橋梁兩側設有0.5m寬角鋼支架人行道，與鋼梁采用螺栓連接。設有檢查梯與墩頂連接，橋梁所在鐵路為電化鐵路。

更換為T梁，新梁與既有梁高度基本一致，線路為新III型橋枕有碴線路。上跨河流，梁底距地面3m。

2? 工程特點

166#、167#橋跨越河道，橋梁建筑高度低，交通較便利，具備汽車運輸T梁到現場并采用汽車吊吊裝架梁的方式進行橋梁更換的條件。該橋位于鐵路營業線上，上有接觸網，可供施工時間較短，不能長時間影響鐵路運輸;施工工序繁多、場地狹小;換梁工作與工務、電務、車站、貨運段等站段都有關聯，要做好充分溝通確認，確保點內、外工作順暢。

3? 總體施工組織安排

鑒于橋梁結構尺寸及工程特點，確定采用兩臺500T汽車吊進行更換軌排及換梁工作。在正式換梁前，要進行不少于30天的點外施工準備，主要進行吊車站位平臺搭設、河道處理、橋臺和橋墩包打、支撐墊石鉆孔、橋臺漿砌片石拆除和恢復、線路備料、組裝軌排、探溝開挖等;不少于6個封鎖點的正式換梁前施工準備（主要進行線路放散、更換短軌、試頂既有T梁）;正式換梁采用“每點一孔”的方式進行，每個封鎖點6小時;全橋換梁后，需要3個封鎖點的施工（主要進行澆筑橫隔板混凝土、梁體橫向張拉注漿、恢復橋上無縫線路、恢復護軌及欄桿扶手等工作）。換梁方案及封鎖施工時間要經過路局審批后方可實施。

166#、167#橋均為雙孔梁，采用兩臺500t汽車吊臺吊換梁，吊車站位于靠近167#橋側的執政公路綠化帶上，封鎖點內先更換166#橋再更換167#橋。換梁點內汽車吊進行I級換梁施工、線路上碴、小機搗固，換梁結束后，45km/h慢行7天（需要橫隔板和橫向張拉完成方可恢復常速）。

4? 各道工序控制

4.1 換梁前點外施工準備

4.1.1 施工條件調查及場地布置

調查工程所處位置交通情況、水電情況、場地情況;并依據現場實際情況，本著少占地、因地制宜、方便施工，滿足項目施工水電的需要的原則，盡量集中布置，便于管理。臨時設施布置在橋下空曠地帶，用于施工機具、材料加工及看守人員臨時生活工棚。本橋施工橋臺包打等臨近營業線施工期間現場自備1臺150kW發電機，換梁封鎖施工期間現場自備2臺300kW發電機，可以滿足項目施工的用電需求。施工用水就地取用。

4.1.2 既有設備檢查

對懸掛在橋上的光、電纜等進行調查，需路局組織相關站段單位及施工單位進行確認并在換梁前進行改移，以免影響換梁工作：

①橋頭兩側挖出光電纜預留;

②將既有光電纜綁扎在吊掛鋼絞線上，并綁扎牢固;

③橋頭兩側將裸露光電纜編織袋裝土進行防護;

④換梁施工過程中現場準備光纜、電纜、光纜熔接機、電纜接續器具和防護材料，做應急施工準備，現場設專人看守、巡視防護;

⑤換梁施工完成后，將光電纜按設計要求恢復;橋頭兩側光電纜入土處加蓋防護材料，埋設光電纜警示標識。

對既有梁長、梁縫、既有支座的尺寸及既有支座之間距離進行調查，進而確保更換新梁時各個結構尺寸正確，為順利完成新梁架設提供精準的技術參數;

對既有橋梁支撐墊石、地腳螺栓等利舊部位進行檢查，確認橋墩、墊石強度及幾何尺寸，要與設計方及工務部門溝通，確定加固方案，以免換梁后達不到加固要求。

4.1.3 技術準備

提前在橋墩墊梁石、鋼板及支座下鋼板上彈出十字線線和標高控制點，準備支座拆除工具、新螺栓、扳手、自流平砂漿材料、干硬性砂漿材料等工料機。

檢查新梁質量，復核梁長、支座位置和支座類型，確定吊車占位。提供梁片出廠合格證明并報驗。

4.1.4 機械準備

本次施工吊車位于線路靠公路一側，分別對應太原及石家莊兩橋臺占位。根據作業半徑計算以及新舊梁重情況分析，最不利工況為166#外側新T梁吊裝，其作業半徑21m，臂長47.8m，吊裝總重85t。吊車選型：根據以上數據查吊車性能表，選用2臺500t吊車進行拆舊梁及吊新梁施工。按最不利工況考慮，允許最大吊重為121.6t，新梁重72t，附屬角鋼重4.2t，20cm底砟重8.9t，吊裝新梁總重85.1t，67t*2/85.1t=1.58如圖1所示。

4.1.5 線路相關工程準備

在施工現場空余場地提前準備鋼軌、III型枕及其他配件，按照每公里1667根進行組裝，軌排組裝長度與既有梁縫間長度一致，組裝完成后進行驗收。

4.2 更換T梁前的“要點”準備施工

4.2.1 放散既有無縫線路并更換短軌

本文所述兩座橋上皆是無縫線路，在換梁前需拆除橋上護軌，將拆除的護軌運出施工橋梁位置;進行放散并更換短軌。應力放散和拆除護輪軌在III級封鎖點內進行，先進行應力放散并將橋上長軌切成短軌，短軌用鋼軌連接線進行封連，保持軌道電路良好。護輪軌采用人工配合吊軌小車拆除，從石方側向太方側逐對拆除。給點后采用松扣器將護輪軌扣件松脫，人工使用撬棍將護輪軌撥至正線鋼軌外側枕木頭一定位置，每根護輪軌在中間及兩端三個點處安裝吊軌小車，以正線鋼軌為導向軌將護輪軌運至橋臺兩側路肩指定位置，堆碼整齊。按照此方法逐對拆除。

4.2.2 橋梁既有附屬設施施工準備

捆綁吊繩：為方便在換梁時候吊出既有梁，需提前在每孔梁距梁端2.1m位置在不影響行車的前提下將吊梁鋼絲繩提前穿入，以節省點內穿鋼絲繩時間。

拆除既有橋梁欄桿（含步行板）：在換梁施工點前，將既有欄桿人工割斷拆除，則換梁點內不必占用大量時間拆除欄桿。為確保安全，可以考慮將既有欄桿按照一定間距割斷，以減少換梁點內拆除欄桿所用時間。

4.2.3 既有T梁試頂

鑿除梁間混凝土：經路局同意，在換梁點前，在保證行車安全前提下，將梁間混凝土全部鑿除;

松動地腳螺栓：在正式吊梁施工前，對既有地腳螺栓涂油松動、既有鋼梁試頂、并復緊螺栓，以保證既有梁體可以順利吊出。在試頂時候需將橋上短軌的接頭解開，在換梁前封鎖點內采用100t千斤頂進行試頂梁，每孔梁放置4臺千斤頂。千斤頂需同步，試頂高度不超過10mm，且須保證螺桿不露出支座下座板螺栓孔。

5? 點內施工方法及工藝流程

接觸網停電、現場防護→撥移接觸網→汽車吊對鋼梁軌排吊除→掛鋼絲繩、清理橋面→鑿除墊石、安裝鋼墊塊→吊裝166#橋第一片新梁→吊裝166#橋第二片新梁→吊裝166#橋新軌排→吊裝167#橋第一片新梁→吊裝167#橋第二片新梁→吊裝167#橋新軌排→恢復線路。

采用兩臺500t汽車吊，利用1個360分鐘封鎖點按166#→167#橋順序逐孔進行換梁施工。舊梁拆除采取軌排和鋼梁整體吊除;新梁分片吊裝，每片吊裝前鋪設底碴、安裝人行道支架及支座一次吊裝就位。點內需撥移接觸網配合，點閉前恢復。

換梁施工步驟：每孔換梁施工共分為十二步進行，用時360分鐘。

第一步：接觸網停電、現場防護（作業時間10分鐘）

工作內容：接觸網掛地線，現場設置兩橫一縱回流線，設置作業標及防護員。