跨繁忙干線鐵路置換簡支梁施工技術

吳大勇 （中鐵二十四局集團安徽工程有限公司，安徽 合肥 230011）

跨繁忙干線鐵路置換簡支梁施工技術

吳大勇 （中鐵二十四局集團安徽工程有限公司，安徽 合肥 230011）

在既有鐵路電氣化改造中為了提高鐵跨鐵橋下凈空，往往采用置換梁的方式來滿足凈空要求。本例采用將既有低高度簡支梁更換為下承式正交異性橋面鋼板梁，討論了在復雜環境下采用全液壓汽車起重機換梁作業的施工組織、重點工序、工藝和施工安全要點，最大程度降低了換梁施工對上跨、下穿鐵路運輸的影響，確保了鐵路運輸安全。

既有鐵路；汽車起重機；簡支梁；置換

1 工程概況

京九鐵路電氣化改造工程阜陽北環到線上的郭莊特大橋在第二孔處跨越既有京九右線，跨越處既有橋梁為1孔16m低高度預應力混凝土梁，交叉法線角7.88°。為滿足電氣化改造和通行雙層集裝箱的凈空要求，需將16m預應力混凝土梁置換為1孔16m正交異性橋面鋼板梁，既有板式橡膠支座更換為1500KN雙曲面鋼支座，同時對2個橋墩進行擴大加強(圖1)。

圖1 施工現場平面布置圖

新鋼梁長16.5m，主梁高度1.94m，寬度6.13m，梁重45.76t，分5段由山海關橋梁廠制造，分別為3.5m+3.5m+2.5m+3.5m+3.5m節段，運輸至工地后栓焊拼裝。

2 施工流程

施工準備→拆除橋上線路→千斤頂頂活舊梁→鋼絲繩捆綁混凝土梁體→吊出舊梁→支座安裝→吊裝鋼梁→恢復京九右線→恢復環到線。

3 施工方案

3.1 總體步驟

阜陽北環到線是連接阜陽北站出發場和到達場的唯一通道，京九線又屬繁忙干線，本次換梁施工，將同時封鎖京九右線和阜陽北環到線，對運輸影響重大，不得有絲毫紕漏。為盡可能減小對鐵路運輸的影響，確保既有線行車安全和換梁施工的萬無一失，確定了在封鎖環到線8h，同時封鎖京九右線4h的時間里完成換梁施工任務。

本橋換梁地處特殊位置，同時受到進場道路和復雜的鐵路線路限制，經多方調查、論證及優化，最終選定采用一臺全液壓QAY350t汽車式起重機進行置換梁作業。

3.1.1 鋼梁拼裝

在環到線1號墩旁租地605m2(27.5m×22m)，清除表層松土，整平、壓實，然后搭設枕木垛臨時支墩5個，每個支墩尺寸為6.5m×2.4m×0.8m。確保場地內排水暢通，防止因排水不暢，造成支墩下沉，影響鋼梁拼裝質量。鋼板梁在工廠按縱向分5個節段加工成型，汽車運輸至現場，采用一臺16t汽車吊配合進行鋼板梁的栓焊拼裝。

3.1.2 既有混凝土梁拆除

混凝土梁體采用一臺350t汽車吊在距環到線1號墩（大里程側）6m處且基本垂直京九上行線方向（線路中心距吊機轉臺尾4.5m）就位。根據現場調查尺寸，吊機轉臺中心到環到線線路中心距離為15m（幅度），既有地面與環到線梁頂面（拆除道碴后）高差為8.5m。結合QAY350全地面起重機主臂起重性能表分析。

在拆除第一片混凝土梁時，吊機幅度為14m，梁頂面與轉臺高差8m，吊機臂長為30.8m時，吊鉤到地面高差為21.5m，吊梁時2根斜拉鋼絲繩為12.5m/根，吊機全支腿狀態下最大起吊重量為58.7t，梁重45.1t，鋼絲繩拉力為26.1t，由此鋼絲繩采用70mm直徑,公稱抗拉強度須大于1700MPa。因此，在上述情況下拆除第一片混凝土梁體時，吊機具備1.3倍的安全系數，屬安全作業。吊機逆時針旋轉將梁體吊下至地面指定位置。

在拆除第二片混凝土梁時，吊機幅度為16m，梁頂面與轉臺高差8m，吊機臂長為30.8m時，吊鉤到地面高差為21.5m，吊梁時2根斜拉鋼絲繩為12.5m/根，吊機最大起重量為52t,砼梁體重45.1t。因此，在上述情況下拆除第二片混凝土梁體時，吊機具備1.2倍的安全系數，屬安全作業。吊機逆時針徐徐旋轉將梁體吊下只至地面指定位置。

3.1.3 鋼梁安裝

鋼梁在起吊時，幅度為14m,臂長30.8m時，吊機在全支腿狀態下最大起重量58.7t（吊機配重為98.2t時的吊重），鋼板梁重45.8t，用4根直徑70mm鋼絲繩，4個40t卡環固定于鋼板梁的4個角進行吊裝。在上述情況下吊裝鋼梁時，吊機具備1.3倍的安全系數，屬安全作業。

3.2 封鎖作業時間及節點

封鎖時間：阜陽北環到線封鎖8h；自阜陽北環到線封鎖開始2h后京九右線開始封鎖4h。換梁作業時間節點表(見表1)，實際京九線封鎖作業時間為210min。

換梁作業時間節點表 表1

3.3 施工方法

3.3.1 線路拆除

換梁前一天，拆除橋面系，封鎖點前2h內，拆除橋上護輪軌，拆除的護輪軌放置在環到線的2號～3號墩一側的道心上，扣件用筐子裝好放置在人行道步行板上。拆除環到線線路時為保證京九上行線行車安全，在環到線1號～2號墩梁底安裝防拋網。環到線封鎖點前2h限速25km/h，軌枕內道碴可扒至枕底以上10～20mm，并將道碴裝入筐內放置在兩端人行道上，同時卸下線路接頭二五螺栓和混凝土枕扣件隔二松一。

待環到線封鎖命令下達后，立即進行線路軌道結構的拆除，拆除的軌道結構及道碴裝筐放在兩側線路上。待京九線封鎖命令下達后，將梁上剩余道碴全部清理至梁下，在10min內滿足吊梁條件。

3.3.2 既有混凝土梁拆除

在混凝土梁體內側上部（垂直梁體方向）距梁端2m左右處，鑿凹槽兩道（一端一道），拆除墩臺處梁體支座螺栓及支擋物，用千斤頂頂活舊梁。分別用2根（備用4根）40mm鋼絲繩雙股在距砼梁體兩端2m處將梁體捆綁，捆綁后一端插入1個40t卡環，再用2根（備用4根）d=70mm長分別為12.5m鋼絲繩一端掛入吊鉤，另一端分別掛入卡環。在吊梁前必須進行試吊，當梁體吊起離開支承墊石后，同時檢查吊機支腿有無下沉或傾斜現象，如吊機支腿發生異常，立即落下，同時，將另一片梁支立牢固后，再次吊起離開環到線落梁至指定位置。

3.3.3 吊裝鋼梁

用4根直徑70mm鋼絲繩一端分別用40t卡環卡入鋼板梁四角，另一端掛在吊鉤上，待各個程序準備檢查完畢后，由專業吊裝人員指揮徐徐吊起，當鋼梁起吊離開支墩頂面時，對吊機支腿進行全面檢查，查看是否發生下沉或其它異常情況，檢查確認安全后，鋼梁吊起后順時針方向旋轉至環到線1號、2號墩支承墊石處，徐徐下落就位，先粗略對位，然后再按照測量放樣精確對位。

3.3.4 線路恢復

鋼板梁吊裝就位后，在梁體對位細調滿足要求后，首先恢復京九右線，消點開通；然后立即組織梁上線路鋪軌上碴作業，正道達標后，消點開通。

4 經濟效益

采用本方案比采用架橋機、拖拉法置換梁減少設備投入，實現經濟效益50萬元。由于我項目部優質、安全、正點完成了置換梁任務，得到了業主及上海路局嘉獎，也為企業贏得了榮譽。

5 總結

通過合理的施工組織，采用大型全液壓汽車起重機置換梁具有成本低、設備進出場方便、安全隱患較少、作業效率高、安全性能穩定可靠，最大限度減小行車影響范圍等優點，可以為類似工程提供借鑒。

[1]王維新.鐵路既有線橋梁拆、換梁施工技術[J].河北企業，2008（1）：55-56.

[2]陶帥，徐彬.鐵路行車線換梁設計與施工[J].鐵道建筑，2015（4）：12-14.

[3]中國鐵路總公司.鐵路技術管理規程（普速鐵路部分）[S].北京：中國鐵道出版社，2014.

[4]中國鐵路總公司.普速鐵路工務安全規則[S].北京：中國鐵道出版社，2014.

[5]鐵道部第三工程局.鐵路工程施工技術手冊（橋涵）[M].北京.中國鐵道出版社，1994.

[6]JGJ276-2012，建筑施工起重吊裝工程安全技術規程[S].

U445.4

B

1007-7359（2016）06-0119-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.045

吳大勇（1982-），男，安徽合肥人，畢業于北京交通大學，工程師，國家注冊一級建造師。