上跨立交橋架設鐵路跨邊梁封鎖點內人工橫移及落梁技術探討

謝 寶 中國鐵路上海局集團有限公司上海東華地方鐵路開發有限公司

1 工程概況

新沂市郯新路上跨隴海鐵路立交橋上跨徐海公路和隴海鐵路新沂站西咽喉7 股線路，本橋孔跨布置為：3×30 m+48 m+4×33 m+48 m+3×33 m+4×30 m，其中跨鐵路和公路采用48 m 箱梁。33 m 每跨由 6 片預制箱梁組成，48 m 跨由 7 片預制箱梁組成，其中48 m 邊梁重221.5 t，梁高2.5 m，頂寬1.9 m；中梁重208.2 t，梁高2.5 m，頂寬1.3 m。橋面寬度為17.5 m，全長537 m。

2 問題原因

由于48 m箱梁與33 m箱梁寬度不一樣，造成48 m跨由7片箱梁組成，而與之相鄰的33 m 橋跨由6 片箱梁組成，并且33 m 跨的邊梁懸臂為817 mm，若架橋機將48 m 跨邊梁橫移到位，架橋機中托走行外輪將走出梁邊600 mm，經過檢算并咨詢架橋機廠家，架橋機在架設220 多噸48 m 邊梁的情況下，架橋機中托走行輪在橫移軌道上外輪可以懸空800 mm。由于33 m 跨的邊梁懸臂為817 mm，再加上須外移出梁邊800 mm 才能將48 m 跨邊梁架設到位，架橋機外輪一共懸空1617 mm，架橋機橫移軌道不能滿足受力要求，所以架橋機無法一次性將48 m跨邊梁架設到位，需要對架橋機橫移軌道采取支撐加固措施。

3 方案制定

經過與施工、監理、設計等單位相關人員專題研討，確定三種方案來解決上述問題：

（1）采用鋼管組合支架對架橋機中托走行軌進行支撐加固；

（2）利用軍用八三式鋼支墩搭設支架對架橋機中托走行軌進行支撐加固；

（3）改變架梁順序，將最后架設外邊梁改為先架外邊梁，最后架設次邊梁，即先在次邊梁及外邊梁位置上鋪設滑道（通長鋼板上鋪設四氟乙烯滑塊及木板）架橋機將外邊梁落在次邊梁位置，封鎖點內利用人工橫移的方法將外邊梁架設到位，最后架設次邊梁的方法。

4 方案選定

4.1 鋼管支架方案

由于搭設支點高度為16 m，綜合考慮鋼管支點的剛度及穩定，通過計算須采用直徑為300 mm 壁厚為10 mm 的9根無縫鋼管組合作為一處支點，兩處支點鋼管重約25 t，共需費用約為60萬元，距離接觸網回流線距離最近處不足2 m，而且由于高度較高，鋼管支架基礎固定比較困難，存在較大風險且施工難度大（圖1）。

4.2 八三式鋼支墩方案

從搭設支點高度、剛度及穩定綜合考慮，通過計算須搭設4×4 八三式支架作為支點，需要2 組鋼支墩桿件，重約100 t，租賃、運輸、搭拆費用約為50 萬元，而且組拼、拆除工作較繁瑣，需要時間約為10天左右（圖2）。

圖1 鋼管支架示意圖

圖2 八三軍用支架示意圖

4.3 點內橫移落梁方案

通過設計單位檢算，可以改變架梁順序，蓋梁能滿足受力要求，并且梁底與蓋梁之間距離能夠安裝液壓油鎬，滿足鋪設橫移滑道條件，可以進行點內人工橫移落梁方案的實施，且費用僅約5萬元，具體情況分析如下：

（1）采用落梁油鎬技術參數：噸位100 t，油頂高度220 mm，頂程200 mm，外邊梁落到橡膠支座上后梁底與蓋梁之間距離為240 mm：支撐墊石190 mm+橡膠支座50 mm=240 mm，外邊梁自重220 t，每端采用2臺油鎬，滿足起、落梁條件；

（2）橫移螺旋鎬技術參數：噸位50 t，高度700 mm，頂程400 mm，外邊梁落在次邊梁位置后與3#箱梁之間距離為2 700 mm，外邊梁需要橫移距離為1 400 mm，為了減少倒鎬時間，可以利用兩臺50 t螺旋鎬同時進行對頂，并且再備用兩臺螺旋鎬，省掉回鎬環節，節省移梁時間，頂鎬與后背梁之間利用枕木及鋼板填實。頂力計算：邊梁自重221.5 t×四氟乙烯與鋼板間摩阻系數0.06=13.3 t，利用已架好的三片梁作為后背，利用一臺50 t螺旋鎬滿足橫移要求（圖3）。

圖3 人工橫移梁示意圖

（3）蓋梁與接觸網回流線之間最小距離為2 m，滿足搭設0.8 m寬作業平臺要求（與接觸網回流線不停電安全作業距離為不小于1 m）。

（4）由于48 m 箱梁比33 m 箱梁高 0.6 m，所以48 m 跨蓋梁比兩端33 m 跨的蓋梁低0.6 m，并且兩側有0.5 m 高的防落擋墻，而且箱梁高為2 400 mm，底寬為1 700 mm的矩形，即箱梁在橫移過程中不易傾斜，縱橫向都是安全的。

（5）時間分析：架橋機吊裝箱梁過軌15 min，橫移落梁及橫移準備5 min，第一次橫移800 m15 min，第二次橫移準備及橫移600 mm15 min，橫移到位落梁5 min，共計用時55 min，滿足70 min 封鎖要求，為防止封鎖天窗內完不成移落梁作業，提報計劃時多要一個備用封鎖計劃。

經過論證，最后決定采用第三種人工橫移落梁的方案。

5 方案實施

5.1 滑道安裝

在箱梁架設前先進行滑道安裝，步驟如下：

（1）在鐵路跨8#、9#墩搭設鋼管支架作為橫移落梁作業平臺，作業平臺距離接觸網回流線距離為1 200 mm，并且圍欄與梁底平齊，全部用密目網封閉，確保工料具不能侵入限界。

（2）在8#、9#墩次邊梁與邊梁的墊石之間距離為800 mm，墊石高192 mm，在墊石之間采用20 mm 厚鋼板墊9 層，10 mm 鋼板墊1 層，邊梁墊石間距離為500 mm，同樣采用20 mm 厚鋼板墊9 層，10 mm 鋼板墊1 層保持同一標高。邊梁與次邊梁墊石高差為50 mm，在邊梁墊石頂面鋪設20 mm 鋼板2 層，10 mm 鋼板1 層，以保證在同一標高，在其上鋪設3 000 mm×200 mm×20 mm通長鋼板。

（3）在通長鋼板上鋪設四氟乙烯滑塊厚20 mm 及木板厚20 mm，并安裝橫移及落梁輔助裝置（尺寸見圖4、圖5）。

圖4 橫移梁滑道等布設側面示意圖

圖5 橫移梁滑道等布設正面示意圖

（4）在支撐墊石上的滑道共厚60 mm，梁底距離蓋梁頂距離為250 mm，即利用220 mm 高的液壓油頂只需將梁底頂起后滑道撤出，將50 mm高橡膠支座安裝進去，梁體下落10 mm即能到位。

5.2 架橋機縱橫移箱梁

在鐵路封鎖點內利用架橋機將邊梁架設至次邊梁位置，使梁體坐落于四氟乙烯滑塊上的木板上。

5.3 梁體橫移

此次橫移梁的距離為1 400 mm，采用“兩點橫移，分級調壓，集中指揮”的方法進行橫移施工。橫移過程中操作員隨時量取橫移進度，由指揮員統一協調兩端橫移進度。過程中需跟蹤觀測箱梁平面位置，發現偏差時及時調整。測量頻率：每橫移約50 mm 左右測量一次，直至箱梁橫移至設計位置。

橫移施工時，主要采取以下措施確保施工同步：一是橫移滑道安裝時要求相互平行，滑道頂面要求水平；二是在橫移過程中，兩端千斤頂起頂動作要求保持一致，施工時在橫移滑道上標注刻度線并勤測量，以免梁體平面傾斜導致發生縱向位移；三是在梁端設置縱向限位裝置，以阻止梁體發生較大的縱向位移。

5.4 落梁

在箱梁橫移到位后，在梁體兩端各安裝兩臺50 t液壓油鎬，利用油鎬先將梁體頂起，將滑道及橫移梁工具、材料全部清理干凈，并安裝好支座及限位鋼板后進行落梁。

落梁施工時采用兩端交替落梁的方式，即一端下落到位后再落另一端。采用液壓油鎬落梁時要聽從指揮，兩個操作人員要同步進行控制落鎬閥，直至梁體坐落于橡膠支座上。

6 結束語

新沂郯新路上跨立交橋在架設鐵路跨兩片48 m 的外邊梁時，采用封鎖點內人工橫移及落梁的技術，安全正點地完成了架設任務，省去了橫移軌道的支撐加固工作，也避免了搭設支點的安全風險，既保證了架梁的安全也節省了成本，安全及經濟效益顯著，對于以后的類似架梁施工有一定的借鑒作用。