跨鐵路橋梁施工技術方案簡析

潘承勇

（中鐵廣州工程局集團第三工程有限公司，廣東肇慶 526020）

1 工程概況

1.1 工程簡介

天河潭大道二標段跨滬昆鐵路橋位于K2+470 處，橋梁交叉樁號為K2+462.557= 滬昆鐵路上行線K2021+007.446、K2+457.517=下行線K2021+355.731。跨度組合為1×50 m+1×30 m，其中，50 m 梁跨越既有線滬昆鐵路。

K2+470 跨鐵路橋梁0#臺與1#墩之間為既有滬昆鐵路。0#臺左右幅共16 根直徑為1.5 m 的鉆孔樁，單根樁長15 m，左右幅橋臺高度分別為6.277 m 及6.223 m。1#墩左右幅共6 根直徑為2.2 m 的鉆孔樁，單根樁長10 m，左右幅墩身均為圓柱墩，墩高均為11.702 m。梁部為50 mT 梁，左右幅各7 片，共計14 片。

1.2 跨鐵路橋梁與鐵路平面關系表

跨鐵路橋與既有鐵路平面位置關系見表1。

表1 與既有鐵路平面位置關系表

2 施工準備工作

施工準備工作除常規的“三通一平”外，應著重配合鐵路相關部門進行現場施工調查，簽訂安全協議及營業線崗前培訓。

2.1 施工調查

因跨鐵路營業線，本段所通過地段電力線較多，施工前應配合鐵路相關部門完成前期施工調查，并由鐵路相關部門出具施工調查表。本工程涉及遷改及防護如下：

1）供電段電力專業：對10 kV 東平貫通線石湖段05#～09#桿進行遷改，并拆除05#～09#桿架空導線，改為YJV22 3×70 mm2電力電纜沿鐵路護欄電纜溝敷設；

2）供電段接觸網專業：17#、18#桿位于橋梁正下方，需遷改至橋梁以外；

3）工務段：建議坡面完善排水系統，并對邊坡危巖進行搜掃；

4）通信段：遷改光纜12 芯，18 芯各1 根，遷改長度各800 m，從邊坡頂部遷改至鐵路側溝內側；

5）電務段：通信電纜需采用混凝土全包裹形式進行防護。

2.2 簽訂安全協議

本工程施工前，與鐵路局工務、車務、供電、通信、電務等部門簽訂安全配合協議，并委托鐵路工務、電務部門在施工時進行安全監護及安全防護。

2.3 營業線崗前培訓

施工前，必須經過鐵路局有關部門進行培訓，培訓人員包括安全員、防護員、聯絡員、帶班人員和工班長等，所有人員取得資格證后，持證上崗。

3 下部結構施工

橋梁下部結構施工：土石方開挖采用機械結合人工鑿除方式開挖，縱向分段，豎向分層。孔樁采用旋挖鉆孔灌注樁施工，鋼筋籠在現場附近的鋼筋棚加工，用汽車吊分節吊裝入孔。橋臺基礎及臺身采用組合鋼模施工，基坑采用挖掘機結合人工放坡開挖，橋墩施工采用定型鋼模施工，混凝土澆筑采用泵送方式。蓋梁采用穿芯棒法現澆施工。下部結構施工應著重于鄰近既有線土石方開挖施工及大型施工機械平面布置[1]。

3.1 鄰近既有線土石方開挖施工

鄰近既有線土石方開挖方式經比選，主要采用機械鑿除開挖，臨邊1 m 范圍采用人工配合風鎬破碎開挖，自卸汽車出渣。縱向分4 段，從遠離鐵路一側逐段推進，豎向每2 m 一層進行分層開挖。分步開挖如圖1 所示，開挖順序為：①→②→③→④。

圖1 分步開挖施工順序圖

步驟①：在0#臺側搭設第一、第二、第三道鋼管防護架，采用機械鑿除分層開挖第一道鋼管防護架遠離既有鐵路一側土石方。

步驟②：拆除0#臺側第一道鋼管防護架，采用機械鑿除分層開挖第一、二兩道防護之間土石方。

步驟③：拆除0#臺側第二道鋼管防護架，在第二和第三2 道防護之間高邊坡上掛設主動防護網，從側面修施工便道，采用人工配合機械鑿除分層開挖至橋梁承臺底部。分層開挖過程中，應保證邊坡主動網隨開挖過程逐層拆除，不得完全拆除后再進行開挖作業。同時，遷改1#墩側通信光纜，搭設第五道彩鋼板圍擋及第四道鋼管防護架，采用機械鑿除分層開挖形式開挖至橋墩底系梁頂部。

步驟④：采用人工配合小型鑿巖設備分層開挖0#臺側剩余土石方，第三道鋼管防護架在工程結束后拆除。同時，拆除1#墩側第五道彩鋼板圍擋，采用人工配合小型鑿巖設備分層開挖至既有線標高，第四道鋼管防護架在工程結束后拆除。

3.2 大型施工機械平面布置

1）挖掘機：挖掘機破碎錘鑿除石方時應垂直于鐵路向遠離鐵路方向破碎，裝碴時大臂轉動應向靠山一側轉動，不得侵入鐵路界限。

2）旋挖鉆機：本工程選用旋挖鉆機有2 種，ZR280A-2 型及XR360 型。旋挖鉆機布置應垂直于既有鐵路線路，即使發生側翻事故，也不會危及鐵路行車安全。

3）吊車：吊車選擇應根據作業半徑和起重重量確定。經計算，下部結構施工吊裝最終選定吊車為QY-25 汽車吊。吊車平面布置，應結合施工場地實際情況，確保吊裝過程中轉動半徑不得侵入鐵路限界，如圖2 所示。

圖2 吊車平面布置

4 防護棚架施工

為防止跨鐵路橋梁上部結構施工過程中可能存在的小型墜物對鐵路運輸安全影響，在橋梁施工影響范圍內鐵路應搭設防護棚架。

4.1 防護棚架設計

防護棚架必須委托具有資質設計單位進行設計，并提交施工方案至鐵路局總工室審查。

本工程防護棚架設計概況：防護棚架總寬為19.40 m，棚架頂橫梁底距軌面高由9.16 m 漸變到8.5 m，沿鐵路總長度為60 m。防護棚架頂部向上依次為7 cm 厚木板、草席、薄鐵皮。頂橫梁采用15.4 m 的Ⅰ32a 工字鋼。工字鋼按縱向間距0.5 m布置，工鋼之間采用L50 角鋼焊接連接。棚架兩側支墩采用外徑48.3 mm、壁厚3.6 mm 的扣件式鋼管架搭設。棚架基礎采用50 cm 厚C20 混凝土基礎。

4.2 防護棚架安裝

待橋梁基坑按要求開挖至設計標高后，再進行棚架基礎及鋼管架支墩施工。基礎需分段2 m 跳槽開挖，當天澆筑完畢，不得過夜。待地基處理完成后，進行鋼管排架搭設。首先準確放出鋼管中心位置，橫桿、立桿間距按設計圖安設，四角及雙側邊上設置纜風繩。鋼管排架搭設完后須做好接地與防雷設施。

工字鋼橫梁及角鋼吊裝：工字鋼按0.5 m 的間距布置，60 m 棚架121 根。每個封鎖點120 min，每臺吊車每次吊裝4 根，吊裝用時20 min/次，每個封鎖點內吊裝4 次共16 根，共需要8 個封鎖點。吊裝現場安排專人指揮，人工用鋼絲繩捆綁好，兩端掛纜風繩配合吊車進行安放。為防止工字鋼晃動損壞鐵路設施，就位后安放在鋼管排架頂部方木上，用鐵絲綁扎牢固。每天根據請點情況調整安排橫梁吊裝計劃，保證在請點時間內安裝橫梁時有富余時間，確保施工安全[2]。

在防護棚架頂部向上依次為7 cm 厚木板、草席、薄鐵皮。用鍍鋅鐵絲把方木與工字鋼綁扎牢固，并把鐵皮、草席釘在方木上。薄鐵皮縱向接縫須與接觸網豎向位置錯開，避免雨水導致棚頂結構物帶電。

4.3 防護棚架拆除

跨鐵路橋梁橋面系施工完成后，再拆除棚架。棚架拆除時，由上至下依次拆除。先拆除棚架兩端橫梁，然后再拆除中間橫梁。拆除順序是：棚架頂面清掃→拔鋼釘→取鐵皮→拆除木板→拆除橫梁→拆除鋼管排架。

工字鋼橫梁拆除是棚架拆除難點，受到T 梁限制，不能用吊車直接拆除。中間部分橫梁可利用牽引平車把工字鋼梁移至T 梁外，再用吊車吊離。

5 50 m T 梁架設

待橋梁下方防護棚架施工完畢后，方可進入上部結構施工，上部結構施工重點在于14 片50 m T 梁架設，其余橋面系工程可按常規施工方案實施。根據鐵路局批復文件，共8 個封鎖點，每個封鎖點為60 min。投入2 臺WJQ200t-50A3 型配重式雙導梁架橋機，分左右2 幅同時架梁。

5.1 架橋機安裝

1）安裝前準備：安裝場地應無障礙物，場地平整無積水。安裝前，對設備進行全面檢查、清理，如發現有損傷、腐蝕或其他缺陷，應在安裝前予以處理，合格后方可安裝。

2）安裝流程：前支腿的安裝→中托橫移軌道、中托輪及后托輪的安裝→主梁的安裝→前支腿的調整、安裝前支液壓系統→提升小車的安裝→電器設備的安裝→吊鉤（滑輪組）的安裝。

3）架橋機安裝完成后應及時進行試吊檢驗，架橋機試吊成功，檢驗合格后，做好跨鐵路過孔準備，等待施工命令。

5.2 50 m T 梁運輸

采用2 臺有效載重2 000 kN（200 t）的運梁平車進行運輸。T 梁通過2 臺120 t 質量的龍門吊吊裝至運梁平車上，兩側用斜撐抵住翼板腹板交界處，底端抵住平車，并用2 個手拉葫蘆帶鋼絲繩沿兩側加固緊，檢查牢固后啟動平車。運梁車行走過程中應有專人跟蹤檢查。

5.3 T 梁架設

1）架橋機過孔：架橋機整機過孔方式為尾部天車配重，在1 個封鎖點內完成。

2）架梁：用前提升小車將T 梁前端提起，后運梁車同前提升小車同步將T 梁前移，至T 梁后端到后提升小車提梁位時，用后提升小車將預制梁后端提起，兩提升小車同步吊梁前行至待架梁跨上方后停止前行，兩提升小車卷揚機同時同步下落，待T 梁距支座頂面約150 mm 時停止落梁，啟動前支腿和中支裝置的橫移電機，整機帶動預制梁同步橫移，把預制梁放到設計位置上。梁放穩后先對T 梁端部兩側橫向支撐牢固，再進行連接。架梁時間分解見表2。

表2 架梁時間分解表

3）架梁順序：左、右幅架梁順序一致，從中間向兩邊架設，分別為③→④→⑤→①→②→⑦→⑥，如圖3 所示。

圖3 架梁順序示意圖

4）梁體就位后加固：落梁就位后，小車吊力下降70%時，對T 梁前端橫隔板支墊方木，并用圓木做45°斜撐穩固，T 梁后端同樣方木支墊、圓木斜撐，同時增加2 套5 t 質量的手拉葫蘆，與橋臺伸縮縫鋼筋做剪刀架拉結加固。確認梁片穩固后，再釋放剩余30%吊力。后一片梁解除吊具后，立即對前后端橫隔板鋼筋進行連接，與前一片梁形成整體。

6 結語

綜上所述，跨鐵路橋梁施工需結合鐵路與城市道路建設使用實際情況，以將下部結構施工用到的施工技術，以及防護棚架、50 m T 梁架設等施工技術的作用充分發揮出來。工程項目建設者可將上述施工經驗更多地應用于不同施工建設環境，以服務于現代化經濟建設的全面發展進程。