雙導(dǎo)梁架橋機(jī)在鐵路營(yíng)業(yè)線跨線架梁施工中的應(yīng)用研究

羿士超

（中鐵十七局集團(tuán)建筑工程有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

近年來(lái)，國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，軌道交通、市政道路、公路、鐵路等工程項(xiàng)目的數(shù)量和規(guī)模也日益擴(kuò)大，新建橋梁與既有鐵路營(yíng)業(yè)線交叉的工作不可避免。鐵路營(yíng)業(yè)線跨線架梁施工必須把確保安全放在首位，新建橋梁采用預(yù)制梁上跨既有鐵路營(yíng)業(yè)線時(shí),一般采用雙導(dǎo)梁架橋機(jī)架梁。在實(shí)施過(guò)程中，跨營(yíng)業(yè)線架梁具有準(zhǔn)時(shí)交點(diǎn)、確保安全、盡量減少封鎖點(diǎn)數(shù)等嚴(yán)格要求，但多數(shù)一線作業(yè)人員對(duì)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)應(yīng)用于鐵路營(yíng)業(yè)線跨線架梁時(shí)的施工技術(shù)了解甚微。

本文依托長(zhǎng)春新區(qū)興福大路上跨長(zhǎng)圖鐵路公鐵立交橋新建項(xiàng)目，采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法對(duì)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)跨線架梁施工組織進(jìn)行深入探討，同時(shí)重點(diǎn)研究雙導(dǎo)梁架橋機(jī)過(guò)孔和架梁階段的施工技術(shù)及注意要點(diǎn)，以確保行車、人身和施工安全，為后續(xù)類似工程提供借鑒。

1 工程概況

長(zhǎng)春新區(qū)興福大路上跨長(zhǎng)圖鐵路K29+800 公鐵立交橋新建項(xiàng)目橋長(zhǎng)696.9m。新建橋梁與既有長(zhǎng)圖鐵路呈斜交形式，道路軸線與鐵路軸線交角為52.67°，第15孔（從小里程向大里程方向）跨越長(zhǎng)圖鐵路中心里程K29+800.05。左幅14#墩柱距離長(zhǎng)圖鐵路下行線中心9.447m，右幅墩柱距離長(zhǎng)圖鐵路下行線中心9.468m；左幅15#墩柱距離長(zhǎng)圖鐵路上行線中心16.57m，右幅墩柱距離長(zhǎng)圖鐵路上行線中心16.578m。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用3×40m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)小箱梁，一聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)跨徑為40m，左幅（右幅）橋橫向采用7 片小箱梁，其中中梁5 片，邊梁2 片。每片小箱梁中心梁高2.2m，中梁梁寬2.4m，邊梁梁寬2.5m，小箱梁中心間距2.9m。預(yù)制小箱梁邊梁重155.7t，中梁重154.4t。40m 小箱梁在梁場(chǎng)預(yù)制，采用雙導(dǎo)梁架橋機(jī)架設(shè)，跨線架梁作業(yè)在運(yùn)營(yíng)天窗內(nèi)進(jìn)行，屬于營(yíng)業(yè)線施工，等級(jí)為Ⅱ級(jí)。

2 跨線架梁施工的組織與開(kāi)展

2.1 架橋機(jī)選型

根據(jù)小箱梁的長(zhǎng)度、重量、斜交角度等主要參數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)選用1 臺(tái)型號(hào)為JQ40/190 雙導(dǎo)梁架橋機(jī)進(jìn)行架梁施工，該雙導(dǎo)梁架橋機(jī)適應(yīng)于各種鐵路、公路橋梁的架設(shè)，能夠滿足大坡度、大角度斜橋的架設(shè)要求。雙導(dǎo)梁架橋機(jī)在出廠前進(jìn)行靜載試驗(yàn)，滿足相關(guān)指標(biāo)要求，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后在26 號(hào)橋臺(tái)側(cè)道路上進(jìn)行拼裝，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相應(yīng)的空載、重載試驗(yàn)，確保一切指標(biāo)滿足要求后方可正式投入使用。

2.2 雙導(dǎo)梁架橋機(jī)拼裝

雙導(dǎo)梁架橋機(jī)拼裝流程為：雙導(dǎo)梁架橋機(jī)拼裝場(chǎng)地處理→雙導(dǎo)梁架橋機(jī)各部件進(jìn)場(chǎng)并開(kāi)箱核查→安放中橫移軌道→安放中托輪組→拼裝主梁→拼裝前框架梁→拼裝后上橫梁→拼裝前支腿→拼裝后支腿→拼裝天車→電器系統(tǒng)安裝→空載、動(dòng)載試驗(yàn)及試吊[1]。

2.3 跨線架梁工藝流程

跨線架梁工藝流程為：架梁準(zhǔn)備→墩臺(tái)測(cè)量復(fù)核→小箱梁端標(biāo)劃中線、邊線→雙導(dǎo)梁架橋機(jī)拼裝→雙導(dǎo)梁架橋機(jī)前行縱移→聯(lián)接固定前支架→后跨梁體起吊→小箱梁縱移至安裝跨→小箱梁橫移→支座安放→小箱梁垂直下落就位→簽證質(zhì)檢。

2.4 跨線架梁順序

（1）架梁總體順序由大里程15 號(hào)橋墩向小里程14號(hào)橋墩方向架設(shè)，左右幅同時(shí)架設(shè)，即完成右幅架設(shè)后雙導(dǎo)梁架橋機(jī)通過(guò)橫向移至左幅，然后進(jìn)行左幅同跨小箱梁架設(shè)。

（2）由于小箱梁在橋上運(yùn)輸過(guò)程中，承受壓力的梁體為簡(jiǎn)支狀態(tài)，所以運(yùn)梁通道布置在2 片小箱梁上以減少單片小箱梁的受力，為此分別選擇左右幅3、4 號(hào)小箱梁作為橋上運(yùn)梁通道。

（3）橫橋向架設(shè)順序?yàn)橛曳?5 跨→左幅第15跨。其中右幅7 片小箱梁架設(shè)的順序?yàn)?→2→3→4→7→6→5，左幅7 片小箱梁架設(shè)的順序?yàn)?→6→5→4→1→2→3。同跨小箱梁編號(hào)如圖1所示。

圖1 小箱梁橫斷編號(hào)圖

2.5 施工天窗計(jì)劃

項(xiàng)目部在完成鐵路穿跨越手續(xù)辦理、施工安全協(xié)議簽訂、鐵路安全施工許可證辦理后，在鐵路營(yíng)業(yè)線施工計(jì)劃管控信息系統(tǒng)提報(bào)14#墩至15#墩架梁施工天窗計(jì)劃，由總公司相關(guān)部門負(fù)責(zé)審批。施工天窗計(jì)劃見(jiàn)表1所示。

表1 施工天窗計(jì)劃

3 過(guò)孔和架梁施工及注意要點(diǎn)

3.1 過(guò)孔施工及注意要點(diǎn)

3.1.1 過(guò)孔施工

（1）雙導(dǎo)梁架橋機(jī)拼裝完成后，將主梁調(diào)整至水平狀態(tài)，并對(duì)其各旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能否實(shí)現(xiàn)正確轉(zhuǎn)向進(jìn)行檢查。通過(guò)運(yùn)梁平車將待架設(shè)的預(yù)制箱梁托運(yùn)至雙導(dǎo)梁架橋機(jī)的尾部，做好正式過(guò)孔的準(zhǔn)備工作。

（2）啟動(dòng)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)的前后液壓系統(tǒng)，通過(guò)千斤頂將主梁均勻頂起至合適的位置后，在雙導(dǎo)梁架橋機(jī)的前后伸縮筒內(nèi)插入承重的銷軸。利用雙導(dǎo)梁架橋機(jī)的前提升小車將中支橫移軌道和中支腿吊起并向前行進(jìn)40m（小車移動(dòng)速度3m/min），到達(dá)前蓋梁適當(dāng)位置(距離梁頭1m)，將中支橫移軌道調(diào)平墊實(shí)。該工作用時(shí)30min。

（3）啟動(dòng)前后液壓系統(tǒng)，靠千斤頂均勻收起前后支腿，使主梁落在后托架和中支腿的反托輪上。后提升小車移動(dòng)至后托架上部。該工作用時(shí)5min。

（4）啟動(dòng)中支腿反托輪箱，使雙導(dǎo)梁架橋機(jī)前進(jìn)27m，待雙導(dǎo)梁架橋機(jī)啟動(dòng)后，提升小車同步向后移動(dòng)27m。該工作用時(shí)15min。

（5）啟動(dòng)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)后支腿的液壓系統(tǒng)，將其豎立于橋面上。再次啟動(dòng)后支腿液壓系統(tǒng)利用千斤頂將主梁與后托架分離，后提升小車提起后托架沿主梁下弦外側(cè)前進(jìn)15m（小車移動(dòng)速度3m/min）。同時(shí)運(yùn)梁平車同步進(jìn)入雙導(dǎo)梁架橋機(jī)腹部，使箱梁前端運(yùn)至后托架位置，將后提升小車鋼絲繩插入吊孔內(nèi)采用兜底法捆綁牢固作為配重。該工作用時(shí)10min。

（6）小箱梁平穩(wěn)后，放下雙導(dǎo)梁架橋機(jī)的后托架，利用不同型號(hào)的木方將后托架墊平并插入承重銷軸。通過(guò)啟動(dòng)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)后支腿的液壓系統(tǒng)，使其后支腿收縮并脫離橋面，保證后支腿與橋面的安全距離，雙導(dǎo)梁架橋機(jī)主梁前移15m 至前蓋梁適當(dāng)位置，前后提升小車?yán)^續(xù)向后同步移動(dòng)15m。利用不同型號(hào)木方墊平前支橫移軌道并使其始終與雙導(dǎo)梁架橋機(jī)的中橫移軌道保持平行狀態(tài)。通過(guò)調(diào)節(jié)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)前支腿的不同高度并插入承重的銷軸，以達(dá)到前支腿滿足架梁的狀態(tài)。收縮回收后支腿和后托架令其脫離橋面一定安全高度，空載狀態(tài)下橫向移動(dòng)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)，準(zhǔn)備進(jìn)行跨線架梁。該工作用時(shí)10min。

過(guò)孔階段作業(yè)時(shí)間共計(jì)70min，小于施工天窗計(jì)劃表中的110min，滿足營(yíng)業(yè)線跨線架梁施工要求。

3.1.2 過(guò)孔階段的注意要點(diǎn)

雙導(dǎo)梁架橋機(jī)必須進(jìn)行重載試運(yùn)行試驗(yàn)，重載試運(yùn)行試驗(yàn)按照小箱梁重量的120%荷載分3 次逐步進(jìn)行加載。第一次按照箱梁重量的80%進(jìn)行加載，提升至距地面30cm高持續(xù)5min后檢查制動(dòng)系統(tǒng)是否正常。第二次按照箱梁重量的100%進(jìn)行加載，提升至距地面30cm 高持續(xù)5min后檢查制動(dòng)系統(tǒng)是否正常，并測(cè)量主梁跨中的絕對(duì)下?lián)现担瑢?duì)各部位緊固件進(jìn)行檢查。第三次按照箱梁重量的120%進(jìn)行加載，提升至距地面30cm 高持續(xù)5min后檢查制動(dòng)系統(tǒng)是否正常，測(cè)量主梁跨中的絕對(duì)下?lián)现担?duì)各部位緊固件進(jìn)行檢查[2]。

雙導(dǎo)梁架橋機(jī)縱向過(guò)孔運(yùn)行就位結(jié)束后，應(yīng)立即進(jìn)行一次全方位、全面性、系統(tǒng)性的安全檢查。檢查電氣的線路是否存在錯(cuò)誤；檢查線纜是否存在被擠壓或損壞的情況；檢查螺栓、銷子等連接是否可靠、牢固；檢查液壓系統(tǒng)能否正常工作等。雙導(dǎo)梁架橋機(jī)橫向移動(dòng)前，應(yīng)特別檢查鋪軌的穩(wěn)定情況。清理橫移軌道兩側(cè)上雜物后，雙導(dǎo)梁架橋機(jī)在橫移軌道上橫向移動(dòng)試運(yùn)行兩次，檢查雙導(dǎo)梁架橋機(jī)在軌道上的行走情況，避免出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象。雙導(dǎo)梁架橋機(jī)各項(xiàng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況正常后，方可進(jìn)行小箱梁的跨線架設(shè)作業(yè)。

3.2 架梁施工及注意要點(diǎn)

3.2.1 架梁施工

（1）雙導(dǎo)梁架橋機(jī)具備架梁條件，運(yùn)梁平車運(yùn)送小箱梁到雙導(dǎo)梁架橋機(jī)跟前。

（2）運(yùn)梁平車通過(guò)后支腿駛?cè)腚p導(dǎo)梁架橋機(jī)腹內(nèi)至前提升小車位置（運(yùn)梁平車移動(dòng)速度16m/min，移動(dòng)距離28m），前提升小車鋼絲繩捆綁牢固。該工作用時(shí)5min。

（3）運(yùn)梁平車開(kāi)至雙導(dǎo)梁架橋機(jī)腹內(nèi)喂梁，運(yùn)梁平車與前提升小車配合勻速前行至梁的后端停止（小車移動(dòng)速度3m/min，前行距離28m），后提升小車鋼絲繩捆綁牢固。同時(shí)第一臺(tái)運(yùn)梁平車從雙導(dǎo)梁架橋機(jī)腹內(nèi)駛出。該工作用時(shí)15min。

（4）前后提升小車同步前行至14#墩及15#墩蓋梁上方位置后，下降至距離蓋梁5cm 處。然后整機(jī)橫移至每片箱梁的就位處(橫移速度1.5m/min，橫移距離10m)，落梁就位。同時(shí)第二臺(tái)運(yùn)梁平車運(yùn)梁至雙導(dǎo)梁架橋機(jī)尾部就位，等待安裝。該工作用時(shí)15min。

（5）前后提升小車鋼絲繩脫鉤，雙導(dǎo)梁架橋機(jī)回到運(yùn)梁通道處，前后提升小車同步歸位(小車移動(dòng)速度3m/min，歸位移動(dòng)距離40m)，做好已架設(shè)箱梁的防護(hù)工作。重復(fù)上述架梁步驟進(jìn)行下一片箱梁架設(shè)。該工作用時(shí)15min。

架梁階段1 片小箱梁作業(yè)時(shí)間50min，2 片小箱梁合計(jì)100min，小于施工天窗計(jì)劃表中的110min，滿足營(yíng)業(yè)線跨線架梁施工要求。

3.2.2 架梁階段的注意要點(diǎn)

鑒于興福大路上跨長(zhǎng)圖鐵路K29+800 公鐵立交橋?qū)儆谛苯粯蛄海缇€架梁前與雙導(dǎo)梁架橋機(jī)生產(chǎn)制造單位聯(lián)系確認(rèn)各支腿（前、中、后）行走輪的位置，并根據(jù)斜交角度計(jì)算雙導(dǎo)梁架橋機(jī)左右輪前后錯(cuò)開(kāi)的間距，確保支腿輪能夠在同一橫向軌道上運(yùn)行。架梁前由專人進(jìn)行液壓系統(tǒng)保壓實(shí)驗(yàn)，各項(xiàng)檢查符合要求后方可作業(yè)。在存梁、吊梁、運(yùn)梁過(guò)程中，應(yīng)保證各吊點(diǎn)或支點(diǎn)受力均勻，各種工作下，梁體4 個(gè)支點(diǎn)應(yīng)位于同一平面。

興福大路上跨長(zhǎng)圖鐵路K29+800 公鐵立交橋上、下縱坡分別為2.9%和3.3%，為此雙導(dǎo)梁架橋機(jī)天車攜帶小箱梁縱向移動(dòng)時(shí)，采用三角鐵塊在輪子前后作為防止滑行的措施。做好一切準(zhǔn)備工作，避免中途停頓，實(shí)現(xiàn)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)縱向移動(dòng)一次到位。前支腿部位采用手拉葫蘆（10t）與橫向移動(dòng)軌道固定并拉緊，從而加強(qiáng)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)的整體穩(wěn)定性。雙導(dǎo)梁架橋機(jī)安裝作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁機(jī)械電氣帶故障作業(yè)。連接銷子加工材質(zhì)不得用低鋼號(hào)加工代替，必須符合設(shè)計(jì)圖紙要求。雙導(dǎo)梁架橋機(jī)每安裝完成一跨應(yīng)進(jìn)行一次全面的安全檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要立即停止安裝，待問(wèn)題處理后方可繼續(xù)作業(yè)。架梁不準(zhǔn)超負(fù)荷作業(yè)，嚴(yán)禁斜吊提升作業(yè)。

在吊移、起落梁時(shí)，由專人統(tǒng)一指揮，劃定架梁安全作業(yè)范圍，進(jìn)行強(qiáng)制圍護(hù)，并配備足夠的安全警示牌，由專人負(fù)責(zé)盯控，嚴(yán)禁在梁下有人。嚴(yán)禁預(yù)制小箱梁碰撞到雙導(dǎo)梁架橋機(jī)的任何部位。當(dāng)預(yù)制小箱梁接近設(shè)計(jì)位置時(shí)應(yīng)提前進(jìn)行減速，必要時(shí)可通過(guò)點(diǎn)動(dòng)方式進(jìn)行對(duì)位，嚴(yán)禁上次點(diǎn)動(dòng)晃動(dòng)平穩(wěn)前再次點(diǎn)動(dòng)。為了減輕對(duì)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)的縱向沖擊，禁止連續(xù)起停動(dòng)作。梁體下落期間應(yīng)保持相對(duì)水平，前后位不大于高差30cm，橫向高差不大于10cm，必要時(shí)可通過(guò)單邊落梁方式進(jìn)行調(diào)整。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，雙導(dǎo)梁架橋機(jī)在鐵路營(yíng)業(yè)線跨線架梁施工中應(yīng)堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針[3]。綜合小箱梁的長(zhǎng)度、重量、斜交角度等主要參數(shù)，經(jīng)過(guò)細(xì)致分析和計(jì)算，科學(xué)化地進(jìn)行架橋機(jī)選型；加強(qiáng)一線作業(yè)人員對(duì)雙導(dǎo)梁架橋機(jī)跨線架梁施工組織的了解，使其掌握雙導(dǎo)梁架橋機(jī)過(guò)孔和架梁階段施工技術(shù)及注意要點(diǎn)，如此方能提升雙導(dǎo)梁架橋機(jī)在鐵路營(yíng)業(yè)線跨線架梁施工中的應(yīng)用效果。