跨鐵路干線架梁施工技術(shù)分析

孟艷浩

中電建路橋集團(tuán)有限公司，北京 100000

鄭州市107輔道快速化工程北起商都路，在GK2+820位置處上跨隴海鐵路，其中主線交叉處隴海鐵路下行線里程為K555+856.5；位于圃田至圃田西區(qū)間，橋位處線路4股道，從北向南依次為隴海上行線、隴海下行線、遷出線、機(jī)待線，線間距依次為5.1m、7m、6.5m。該工程上部結(jié)構(gòu)均采用50m預(yù)制T梁，考慮到梁體重量、擬架設(shè)梁體下部接觸網(wǎng)線及確保鐵路運(yùn)營(yíng)安全，梁體架設(shè)采用架橋機(jī)。

1 主要設(shè)備選用

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，同時(shí)為了保證工程進(jìn)度和運(yùn)、架等步驟的實(shí)施，投入以下設(shè)備：HJQA300-50A3型架橋機(jī)1臺(tái)，用于T梁的架設(shè)；HLP110-4型輪胎式運(yùn)梁車(chē)1套，配合架橋機(jī)喂梁。

2 架橋機(jī)拼裝及驗(yàn)收

2.1 架橋機(jī)拼裝

架橋機(jī)拼裝具體流程如下：測(cè)量定位→鋪設(shè)架橋機(jī)行走軌道→架橋機(jī)結(jié)構(gòu)拼裝→安裝起吊天車(chē)→安裝液壓系統(tǒng)→完善電氣系統(tǒng)→初步運(yùn)行檢查調(diào)試。

2.2 檢查驗(yàn)收

架橋機(jī)拼裝完成后，應(yīng)進(jìn)行自檢并進(jìn)行靜動(dòng)載試驗(yàn)，測(cè)大臂撓度要小于設(shè)備說(shuō)明書(shū)中的設(shè)計(jì)撓度，然后報(bào)鄭州市技術(shù)監(jiān)督局檢驗(yàn)并發(fā)合格證后，再報(bào)公司物資部，由物資部組織并會(huì)同總工室、工程部、安質(zhì)部對(duì)換裝門(mén)吊和架橋機(jī)進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行架梁作業(yè)。

3 梁板架設(shè)

3.1 架橋機(jī)過(guò)孔及梁板架設(shè)時(shí)間分解

因架橋機(jī)過(guò)孔及梁板架設(shè)需利用鐵路天窗，經(jīng)與鐵路局相關(guān)部門(mén)溝通，鐵路天窗最長(zhǎng)時(shí)間為120min，因此過(guò)孔及梁板架設(shè)所有工序需在120min內(nèi)完成。（1）根據(jù)設(shè)備運(yùn)行速率及并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，架橋機(jī)過(guò)孔時(shí)間為79min，具體時(shí)間分解如表1所示。（2）根據(jù)設(shè)備運(yùn)行速率及并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，架設(shè)單片梁時(shí)間為75min，具體時(shí)間分解如表2所示。

表1 架橋機(jī)過(guò)孔時(shí)間分解表

表2 梁板架設(shè)時(shí)間分解表

經(jīng)各工序時(shí)間分析，架橋機(jī)過(guò)孔及梁板架設(shè)時(shí)間小于鐵路天窗時(shí)間，因此滿(mǎn)足天窗點(diǎn)內(nèi)施工要求。

3.2 過(guò)孔抗傾覆驗(yàn)算

HJQ300t-50m架橋機(jī)是50m公路梁架橋機(jī)，為雙蜂窩式主梁和桁架式導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)，每列主梁全長(zhǎng)92.82m，由7節(jié)10m主縱梁和2節(jié)前導(dǎo)梁組成，節(jié)間為銷(xiāo)軸連接，架橋機(jī)構(gòu)件重量表如表3所示。跨鐵路過(guò)孔時(shí)，當(dāng)架橋機(jī)前支腿到達(dá)對(duì)面蓋梁上方還未支撐時(shí)，為縱向抗傾覆穩(wěn)定性的最不利工況，如圖1所示。

圖1 50m跨最不利工況圖

表3 架橋機(jī)構(gòu)件重量表

力矩M的計(jì)算公式如下：

式中：M為力矩，kN·m；F為力，kN；L為力臂，m。

經(jīng)計(jì)算，M傾=19839.13kN·m，M穩(wěn)=31279.28kN·m，則過(guò)孔抗傾覆系數(shù)k的計(jì)算公式如下：

經(jīng)計(jì)算，k=1.6＞1.5，滿(mǎn)足相關(guān)要求。若抗傾覆系數(shù)不滿(mǎn)足要求，可在后天車(chē)下部提吊1臺(tái)輪胎式運(yùn)梁車(chē)等，以增加配重，確保過(guò)孔安全。

3.3 吊梁繩選型

吊梁時(shí)采用一環(huán)三捆法，梁板重173t。單根鋼絲繩所受拉力為144.17kN，鋼絲繩型號(hào)采用6×37S+FC，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《一般用途鋼絲繩》（GB/T 20118—2006），直徑為Φ52mm，公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度為1670MPa，最小破斷拉力為1490kN，插成后總長(zhǎng)度為23.5～24m。系數(shù)k=1490÷144.17≈10.3＞10，滿(mǎn)足相關(guān)要求。

3.4 具體步驟

梁換裝到輪胎式運(yùn)梁車(chē)上后，由輪胎式運(yùn)梁車(chē)移動(dòng)至架橋機(jī)正方，T梁前端從前運(yùn)梁車(chē)轉(zhuǎn)換至架橋機(jī)前天車(chē)上，架橋機(jī)前天車(chē)和后運(yùn)梁車(chē)均以3.0m/min的速度慢速保持同步前移，待T梁前端運(yùn)行至鐵隔離柵處停止，等待架梁要點(diǎn)封鎖命令，待接到要點(diǎn)封鎖命令后，前天車(chē)和后運(yùn)梁車(chē)?yán)^續(xù)向前運(yùn)行，直至后運(yùn)梁車(chē)到達(dá)架橋機(jī)后天車(chē)正下方，T梁后端從后運(yùn)梁車(chē)轉(zhuǎn)換至后天車(chē)上，然后兩臺(tái)天車(chē)攜梁以3.0m/min的速度同步前移，使T梁位于架橋孔上方，緩慢落梁至離支座頂面20～30cm高度后，架橋機(jī)整機(jī)負(fù)重橫移將梁落位至預(yù)定設(shè)計(jì)位置。步驟1：運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁至前天車(chē)提吊的位置停止，前天車(chē)提梁后運(yùn)行至鐵路隔離柵處等待要點(diǎn)封鎖命令。步驟2：前天車(chē)與后運(yùn)梁車(chē)同步前進(jìn)，至后天車(chē)能提梁的位置停止。步驟3：后天車(chē)提梁后與前天車(chē)同步前行，將梁運(yùn)送到架橋機(jī)跨中，梁縱向到位。步驟4：兩天車(chē)落梁離支座200～300mm高度處，通過(guò)架橋機(jī)和小車(chē)的橫移調(diào)整梁的橫向位置，最終將梁停放至蓋梁千斤頂上。步驟5：對(duì)架設(shè)梁體做防傾覆措施，架橋機(jī)橫向調(diào)整至與縱移軌道對(duì)應(yīng)，天車(chē)退回，準(zhǔn)備下片梁板架設(shè)。首片T梁落位后，在梁體兩側(cè)端橫梁下部采用木朵支墊及腋下用方木支撐措施防止傾覆；其余中梁及邊梁防傾覆除采用首片梁措施外，還焊接相鄰橫隔板對(duì)應(yīng)的預(yù)埋鋼筋，焊接數(shù)量應(yīng)達(dá)到總數(shù)量的2/3，焊接時(shí)做好安全防護(hù)，防止火花掉落到接觸網(wǎng)上。

4 安全保證措施

4.1 防護(hù)措施

（1）要點(diǎn)登記：要點(diǎn)施工時(shí)駐站聯(lián)絡(luò)員應(yīng)按照批準(zhǔn)的架梁方案，在聯(lián)絡(luò)點(diǎn)登記。此次架梁作業(yè)跨越隴海鐵路四股道（隴海上行、隴海下行、牽出線、機(jī)待線），屬于鐵路營(yíng)業(yè)線Ⅱ級(jí)施工，在進(jìn)行封鎖要點(diǎn)時(shí)到莆田西車(chē)站進(jìn)行登記。（2）現(xiàn)場(chǎng)行車(chē)防護(hù)：施工現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)人員應(yīng)在距施工地點(diǎn)不小于20m、瞭望條件較好的線路中心設(shè)置移動(dòng)停車(chē)信號(hào)牌，遠(yuǎn)端防護(hù)人員在800m處設(shè)好停車(chē)手信號(hào)。

4.2 架橋機(jī)防傾覆措施

（1）檢查架橋機(jī)停放位置是否正確，需保證其前后支腿中心線距離橋墩中心線1800mm，架橋機(jī)及輔助導(dǎo)梁縱向的中心線應(yīng)與橋梁中心線重合。（2）檢查架橋機(jī)后支腿2個(gè)支撐缸，收縮后均應(yīng)在不受力狀態(tài)，輔助導(dǎo)梁后支腿與橋墩的錨固要牢固，時(shí)刻保證吊梁小車(chē)鋼絲繩的松緊度及垂直度符合要求。（3）橋面鋪設(shè)重型特制鋼軌，解除架橋機(jī)后支腿底部支撐缸，使后支腿驅(qū)動(dòng)滾輪落在鋼軌上，同時(shí)解除其前支腿底部支撐缸。

5 結(jié)束語(yǔ)

該項(xiàng)目通過(guò)架橋機(jī)選型、組裝、過(guò)孔、梁板架設(shè)及安全防護(hù)等方面嚴(yán)格控制梁板架設(shè)各環(huán)節(jié)，順利完成了跨鐵路干線梁板架設(shè)作業(yè)，確保了鐵路安全運(yùn)營(yíng)，對(duì)涉鐵架梁施工具有參考及借鑒價(jià)值。