铁路桥梁整体移梁法施工关键技术分析论文_阮小勇

中国水利水电第七工程局有限公司 四川 成都 610000

摘要:随着我国经济社会矛盾已发生变化,人们对于高质量铁路运输线路需求不断增加。在铁路施工运营过程中,桥梁整体移梁法应用的频率比较高,原因在于其施工方便快捷,节约成本和工期,技术融合性较好。桥梁整体移梁法多用于正常通车线路上的桥梁工程的换梁,主要特点是支座位置保持不变。本文本文对上述施工方式关键技术进行分析,阐述了移梁施工的具体步骤,希望能够对同类工程提供借鉴。

关键词:铁路桥梁;整体移梁法;施工;关键技术

1.引言

经济的快速发展使人们的出行方式发生重要变革,越来越多的人选择铁路(尤其是高铁)出行。在铁路施工过程中,桥梁整体移梁法常用在正常通车线路上的桥梁工程的换梁,可以最少的工期内尽快完成整体移梁,从而不影响铁路正常运行。

2.工程概况

2.1基本情况

某铁路段区间K749+782. 655处,铁路与河流斜交形成的流向角度为86. 28度。既有桥采用圆端形实体墩,承台采用C30钢筋混凝土,1-32m下承式栓焊钢板梁(详见图1)。根据铁路改造及列车提速要求需将既有桥拆除,在原处重建一座1-32m、全长为41.8m的中桥,结构形式为后张法预应力砼槽型梁,钻孔桩基础,单线T型桥台。

图1 下承式栓焊钢板梁

2.2自然条件及工程环境

该桥位于直线段,铁路与河流斜交形成的流向角度为86. 28度,左侧为干渠堤坝,渠深为3. 8m。地质情况:主要由粉质黏土、细角砾石、泥质粉砂岩组成。施工地点为挖方段,风化砂岩地基承载力180kpa,地震烈度为VI。

3.移梁方案比选

(1)人工移梁法

对地基进行加固后搭建滑道临时支墩,通过千斤顶将梁体顶起。利用托板、辊杠、滑道组成滑移系统,以牵引拉镐以及液压千斤顶顶推工艺,再一层一层地顶起,移除枕木垛,减小梁体高度后清理干净。

优点:所需人员及设备调用方便,无需申请天窗时间,所需场地较小,施工稳定性高,无需大型机械设备。

缺点:施工所需的枕木垛、滑到等前期预备工作量比较多,工期比较长,所需工序和人员较多。

(2)架桥机移梁

干渠周围找不到铺架切入点,需要申请天窗时间,架桥机就位后一次移除。

优点:便捷、灵活、节省人工。

缺点:施工时需要申请天窗时间,点内起吊开工时间紧迫,在行车线上作业对已有线路安全影响较大。因施工工期紧,架桥机空闲时间较少。

(3)大吨位吊车移梁

32m梁标准重572.8t,需要6台80t起重机分片起吊并置于墩下。

优点:设备种类比较单一、灵活快捷,节省人力。

缺点:施工时需要申请大吨位吊车,且大吨位吊车依赖外借,工地地势复杂,场地狭窄,地基较软,不易运输,加之高压线、通信线路较多,吊车臂高长度超过40m,比较容易触网,施工环境较差,施工风险较大。

经综合对比,决定采用第一种方案。原因在于施工材料可利旧,不必申请天窗时间,人员就近调配,所需场地空间不大,对既有线路干扰比较少,枕木垛基础可使用夫妻硅砌块砌筑,拆除后的木枕和钢轨继续在其他工程中使用。该方案可靠性高,安全性好。

4.旧桥移除施工技术

4.1施工技术准备

移除前首先做好施工调查。对梁体进行勘察后对原状梁体保留影像资料,上管、线、杆等原始图纸。做好技术准备,对移梁进行精准定位,将可预先作业的锚栓孔眼位准确标识,划线标记梁体标高,对移梁顶梁进行预先检算。施工材料、机具准备时严格履行招标程序,提前组织100t千斤顶(液压、螺旋)进场,手拉葫芦、电焊机、拌合机等材料经严格检验合格后方能进场,对混凝土砂浆设定合适的配合比。凿除支承垫石流水坡、台帽时,对原支承垫石和台帽部位用相同标号水泥砂浆进行找平,以利于滑道及木垛的布设。

4.2梁体移动

(1)梁体顶升

技术交底、材料设备检查后准备作业。首先加固梁体,避免倾斜,梁体两侧依次用两个5t东洋HSZ-V型手拉导链葫芦“人”字形绷紧加固梁体,顶升同时收放5t手拉导链葫芦,支座附近加装倾斜监视装置及时进行检测校正。升降作业中误差阈值不超过4cm。每孔梁依次布设4个升降支撑点,分别配备一台t液压及机械千斤顶,根据统一指令同步跟进顶升钢板梁,千斤顶慢慢用力整体顶起梁体。钢板梁腹板底到台帽的高度距离为50cm,到支承垫石的高度距离为40cm,鉴于误差因素钢板梁顶升为10cm,每次顶升2cm,总支垫高度60cm,顶升高度控制在15 cm。平行移动梁体,支点一端及另一端本别支撑在梁体上与桥墩上,受力点分别通过临时支座固定于梁体及桥墩顶,避免千斤顶移位、跑边。

(2)滑道布设

拆除液压千斤顶必须在梁体顶升到位后方可进行。安设滑道的位置一般在支承垫石部位,在快要平行移动至台帽位置设置支撑台。千斤顶将梁顶起且枕木支好以后,将千斤顶及钢支座移除,开始布设滑道及支撑台。枕木、钢轨及滑板共同组成滑道。垫石处放置方木,方木上放置50型重型钢轨轨道,钢轨底部用δ20钢板焊接,以提高钢轨接触面积及其与木质轨枕接触的稳定性。采取打设锚栓将钢轨及枕木在台帽上固定位置,及时监测滑道的平稳性及润滑性。

图2平道滑移图

(3)梁体平移

该工程钢板梁梁长为31. 5m,重量为80t×2,拟通过机械千斤顶顶升梁片,并采用千斤顶卸载。盖梁顶部铺设横移钢轨并进行加固,梁片底部安装滑块,克服钢和钢的横移摩擦力,利用10t钢丝绳及导链对钢板进行拖拉平移,并保持在钢与钢的摩擦系数在0.10-0.16之间。安装限位装置,避免横移失控或定位不准。梁落至滑板上后对梁进行平移,平移过程中10t斤不落两侧分别钩住前端梁底滑板的牵引环和钢轨端部固定点(图2)。

(4)落梁

梁横移到指定地点时,支座在指定地点预埋好后,用千斤顶一端一端地将梁顶起,拆去轨道及枕木并将梁落至需要的高度(约8cm)后用枕木垫稳,千斤顶丝扣快放完时,将梁体由转落至临时支座上,及时把支座螺栓上齐。

5.PC梁桥移装施工关键技术

5.1平移滑道设计与施工

滑道总长度为14m,预制梁平移长度为12.66m,滑道采用C30钢筋砼及900mm钢管桩基,滑道两端终点连线处安装一排钢管桩基础,间距控制在1.2m。于钢筋砼顶部安装宽1. 5m的钢板,其厚标高为74. 256。槽型梁平移现场图见图3。

图3 槽型梁平移现场

5.2预制梁起降

(1)槽型梁在预制平台起降

槽形梁张拉后负荷达到阈值时,以每侧两台200t千斤顶使梁体同步上升,张拉控制应力1395Mpa,钢绞线强度为1860Mpa,预制梁桥台条形基础预留2个50×50×40cm的空洞加工余量,千斤顶提升高度为30cm。

(2)槽型梁在桥台就位时起降

以合理厚度的桥台垫石作为滑道,浇注完毕2个10cm高砂箱铸件,将其置于垫石里侧55cm以内,砂箱大小为0. 55×0. 8m,与垫石宽度一致。在砂箱等位置采用两层枕木铺底,其上安装6cm厚木板,基础各点的绝对沉降值在1cm左右,木板上部安装1cm厚钢板。梁平移至指定位置后移除砂箱内的砂子,拆除枕木,设置千斤顶(见图4)。

图4槽型梁起降

(3)预制梁平移

支架预制结束后,用千斤顶进行拉张横移。千斤顶上升至0.4m高度的时候,在统一指挥操作下,将滑道钢板、四氟板及钢轨组焊承重装置置于条基顶面。选用喷雾式耐热黄油作为滑道润滑剂,钢板摩擦系数为0. 1,确保滑道顺畅。通过千斤顶的均匀作用拉力,使预制梁慢慢横移至指定地点,在拖槽另一侧加工反力座作为反作用点。钢轨桩总共由四条钢轨构成,有1. 5m埋在基混凝土中,总埋深为2. 5m。预制梁混凝土合计为255m3,每土方按2.4t算,则土方总重量为255×2. 4=612t,整个顶推力为60t。

6.结束语

本文首先分析了某铁路轨道施工工程概况,结合施工环境和施工难度,针对三种移梁方案的对比,从中选择人工移梁的最佳方案,并对施工调查、技术人员材料设备准备进行分析,对梁体移动的施工工序及PC梁桥移装施工关键技术进行了总结,对各施工工序和施工技术给出了具体明确的要求和量化指标。根据本文给出的铁路桥梁整体移梁法施工关键技术进行施工,某已于2016年顺利竣工,在很短的工期内交付使用,目前运转正常。因此,本文所给出的技术方案和施工方法有效缩短了工期、节约了施工成本,确保了施工质量,证明方案是切实可行的,值得同类工程参考借鉴。

参考文献

[1]宋志成.高速铁路桥梁整体移梁法施工关键技术研究[D].广州大学硕±学位论文,2016.

[2]王叶清.深度探讨铁路移梁方案设计及施工技术[J].科技创新导报,2011(13).

[3]刘胜尧.3-20m桥整体横向移梁施工技术[J].铁道工程学报,2015(06).

作者简介:阮小勇,( 1979.10),男,工程师,大学本科,目前从事高速铁路工程项目施工。

论文作者:阮小勇

论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期

论文发表时间:2018/2/2

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