北京工电大修段 北京市 100071
摘要：既有线高墩、大跨梁的换架技术是换梁施工中的难题，本文通过对40m钢—砼结合梁吊装方案的比选与实施，具体说明了利用大吨位履带吊架设施工的技术关键与具体实施过程，对同类工程具有借鉴意义。
关键词：大吨位；履带吊；架设；技术
一、引言
丰沙大线是我国重要的铁路运输干线，由于近年来铁路货物扩能增运的需要，既有铁路大跨钢梁桥需进行适应性改造。永定河8号桥位于丰沙线下行珠窝东-沿河城西间，中心里程为57Km+662m，其第三孔为跨度40m的上承式钢板梁。由于运营多年，钢梁横向振幅超限，承载力不足，难以满足列车运行要求，成为丰沙大线下行限速点之一，按照设计要求将40m钢梁更换为钢—混结合梁。
二、方案比选
根据钢—混结合梁制梁施工特点，其桥面板部分需整体湿接，同时该桥两头均为隧道，采用火车运梁、架桥机架设的方案难以实施。根据以往的施工工艺，我们从人工、龙门吊、吊车等换梁方案中进行分析、比选：①由于桥高30m，采用人工换梁，需搭设整孔高架平台，投入的杆件数量大，前期准备时间长；②采用跨线龙门吊方案费用大、对地基承载力的要求高。
经过方案比较与经济分析，采用大吨位吊车施工简便，可操作性强，施工工期短，同比龙门吊方案节约投资近100万元，综合考虑决定采用大吨位吊车吊装方案。
三、架设方案的实施
（一）梁的运输
由于施工场地位于山区，受山道的限制，40m钢—混梁钢结构部分由桥梁厂厂内分节制造（分3节，12.95m两节，14.7m一节），汽车运输到桥孔吊装拼接。
（二）吊车及吊装绳扣选用
1.吊车工况选用
根据40m钢—混结合梁的重量（400t/孔）及起吊高度和吊车在现场回转半径的要求，选用一台600t履带吊。在选用600t吊车时，根据吊车性能表，选择其SSL工况，臂杆长60m，站位半径12m，超起配重150t，额定起重量为458t，实际吊装重量为400t加上钩头12t，加上锁具和绳扣按5t计，吊车负荷率为417/458=91%，满足吊装要求。
2.吊装钢丝绳的选择
本次吊装中主吊钢丝绳选用σ=187 kg/mm2、8×61钢丝绳，采用36m周长φ110无接头绳套连接吊钩与60m周长φ90钢丝绳，绳扣与水平线的夹角为67°，两种钢丝绳之间使用2只220t绳扣连接件相连，φ90钢丝绳直接大兜在新钢混梁的吊装胎具上。
查资料得φ110单圈钢丝绳的额定受力242t；φ90单圈钢丝绳的额定受力162t。起吊时φ110钢丝绳两圈受力，每圈最大受力400t/2sin67°=217t，满足吊装要求。φ90钢丝绳四圈受力，每圈最大受力400/4sin67°=109t，满足吊装要求。
（三）吊装程序
1.600t吊车组对
吊车组对前，平整场地，要求地基处理范围为16m×14m，地基处理后承载力达到20t/m2以上。臂杆组对、主机组对场地要求600t履带吊自回转中心起64米长，8米宽范围内无障碍物，地面平整坚实，满足组杆时中小型配合吊车的行走和作业条件。600t吊车超级提升配重从始吊位置到就位位置旋转过程中所经过的半径18米弧形范围内无设备基础及建筑物等障碍物。
先将履带吊主机运至站位位置处，利用履带吊的自顶升油缸进行自卸，然后安装两条履带，连接履带动力控制油管及信号电缆，履带吊后撤，在站位位置铺设四块专用路基箱（2.8m×6m），然后履带吊行走到路基箱上按既定方向对准站位中心停放好位置，进行臂杆组对。将小龙门架自扳起后，开始安装160吨主车配重，配重安装完毕；上车开始缓慢回转一周，以检验履带四周的受力是否均匀及路基箱地基的受压状况，确认合格后。将上车转至对杆方向，开始组对30米超起杆，连接小龙门架与超起臂杆身上的背管，用小龙门架扳起超起杆，开始组对60米主臂，将主臂组对完并支垫好，开始联接超起杆与主臂之间的背管，同时将主吊600吨吊钩跑绳穿设完成。安装好测风仪、航空灯，连接好各类信号电缆，机组人员作全面细致检查。确认合格后用超起杆扳起60米主臂，600吨吊车组对完毕。组对完毕后，600吨吊车需按吊装工况旋转一周，以检验吊装过程中周围已安装的设备是否碍事，确保吊装顺利进行。
2.新钢混梁移位至吊装位置
新钢混梁摆放位置不符合吊装工艺需要时，应在吊装之前进行移位。新钢混梁移位使用的索具设置和正式吊装的相同，移位完成后吊装索具不拆除，用于下次的正式吊装。在新钢混梁移位过程中需将履带吊行走所用的路基板一次性铺设到位，新钢混梁移位也是试吊、负重走行的检验过程。
3.旧钢梁的拆除
起吊前，施工人员预先在旧钢梁上安设好4根φ60.0钢丝绳。拆除吊车站位一侧线路上方的接触网，将其完全移位至另一侧接触网杆上。然后拆除钢轨，由安装人员预先将旧钢梁用千斤顶顶起，保证旧钢梁与基础之间没有任何粘连。
600t履带吊车的150t超起配重按旧钢梁起吊位置摆好位置，600t履带吊按规定位置站位并调整工作半径到位后（R＝20米），然后按方案要求设置好吊装索具，挂上超起配重，600t吊车单车吊住旧钢梁起杆退出桥孔，然后吊车稍许顺时针回转（角度约8°），此时吊车主臂方位即为旧钢梁摆放方位（这个方位也是新钢混梁的吊装方位）。当旧钢梁离地面约3m 时，将旧钢梁逆时针旋转一定角度，以钢梁能避开桥墩身并能顺利回落为准，同时需关注不使钢丝绳与轨道上方的电线相碰，旧钢梁位置调整完后用麻绳控制其空中姿态，吊车开始调整工作半径至22米，逐渐回钩直至将旧钢梁在预定的临时存放位置放下并支垫稳妥。拆除旧钢梁的吊装索具，进行下步吊装。
4.新钢混梁的架设
600t履带吊在卸下旧钢梁吊装绳扣后直接调整工作半径到位后（R＝11.2米），然后按方案要求设置好吊装索具，600t吊车与起钩逐渐受力直至将新钢混梁抬离支垫约200mm，暂停一段时间（试吊），观察设备的变形情况，绳扣受力是否均匀，吊车有无异常声响，地基是否下沉等，确认安全后拆除支垫继续进行吊装。接下来600t吊车单车吊住新钢混梁并可调整工作半径至12米，起升吊钩至新梁底超过桥墩顶面500mm后停止起升，在保持工作半径不大于12米的情况下向桥孔方向行走（行走距离约8.1米），在行走过程中吊车需不断缓慢的逆时针回转调整主臂方位，至桥墩上方后将设备缓缓下放，在安装人员和起重人员的配合下进行新梁就位。新梁固定牢靠后拆除吊装索具及胎具，恢复通车。
在吊装绳扣拆除时，φ110钢丝绳及钢丝绳连接件不需拆除，将φ90钢丝绳与连接件相连的绳弯曲侧与连接件脱开，两个绳鼻分别挂在连接件上，用50t吊车配合将绳弯曲侧放下即可。
四、结束语
通过对600t履带吊架设40m钢混结合梁方案的实施，安全、正点地完成了丰沙线永定河8号桥换梁的施工任务，对既有线更换大跨度、大吨位桥梁具有很高的指导意义。
论文作者:赵岩
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/28
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