浅析不同环境下跨营业线架梁施工方法选择

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年12期   作者:韩旭
[导读] 由于社会及铁路科技的高速发展,为满足社会对铁路运输量不断增加的需求
        韩旭

        中铁二十三局集团第二工程有限公司
        摘要:由于社会及铁路科技的高速发展,为满足社会对铁路运输量不断增加的需求,将不断面临对老旧铁路营业线的改造。一方面为保证铁路营业线的行车安全,另一方面便捷了铁路两侧百姓出行,将取消原有平交道口,在铁路道口原位或道口附近进行立交施工。公跨铁立交桥施工成为了营业线施工的重点,而公跨铁立交桥中的上跨营业线架梁施工,是重点中的难点,同时随着地势及周边环境的不断变化,也影响着对跨营业线架梁施工方法的选择,通过对我单位所施工的哈牡电气化改造工程、齐富增建二线改造工程、新建哈佳铁路工程中上跨桥跨营业线架梁施工进行总结及归纳,可为今后上跨平改立工程提供借鉴及指导作用。
关键词:铁路营业线  架梁  周边环境  施工方法
1 引言
        我国的上跨既有铁路桥梁架设工程日益增多,初具规模。上跨既有铁路桥梁涉及铁路营业线行车安全,桥梁架设安全,周围设施防护安全。
        目前国内外对上跨既有铁路桥梁架设工程研究有的仅限于具体的实例报导,有的介绍施工特点、难点,有的介绍施工原则与单个专业技术总结,有的介绍施工组织的编制与优化等。但缺少对周边环境的详细介绍,多种障碍下上跨既有铁路桥梁架设施工的综合技术。例如施工场地障碍、周边环境、营业线运营环境等。
        综上所述,多种条件下上跨既有铁路桥梁架设的综合技术研究相对较少,尤其是对各种情况下上跨既有铁路桥梁架设施工维持铁路运营的条件下,如何施工、如何防护,如何规避障碍、如何选择相应的施工方法,从而优化施工方案。
2 周边环境概述
        不同条件下、不同地点的上跨铁路营业线构筑物施工技术,所以每个工点多种多样的地形、地貌特点。

2.1 归纳影响架梁施工周边因素
2.1.1 既有线路进行平改立改造,上跨桥跨越既有铁路线,部分结构物在既有道口原位建设,结构物的运、架等施工场地可以利用既有道路,但施工过程中需改移道路,保证施工期间的道路畅通。另有部分结构物在既有道口附近移位建设,既有道路保持畅通,施工过程不影响通行,结构物的运、架等施工需在新建临时道路及场地上完成。
2.1.2 既有路基为高填方地段,如修建临时道路需大范围征拆、且临时道路施工及恢复挖填方数量大,措施成本高。
2.1.3 铁路电气化施工已经进行,接触网挂网完成(但未送电),干扰上跨桥架梁施工。
2.1.4 铁路线路两侧是铁路设施及民房,施工作业场地狭小;上跨桥位于居民集中区,既有村道及街道路况狭窄,大型结构物无法整体拼装运输;场区内架空线迁改未完成,因安全距离不足影响上跨桥施工。
2.1.5 上跨桥跨越多条电气化铁路营业线,跨越长度大,直接加大铁路既有设备防护及梁体架设作业难度。
2.2 施工难点归纳
        根据哈牡电气化改造工程、齐富增建二线改造工程、新建哈佳铁路工程中总体环境、上跨桥所处不同的地理位置、不同的上跨桥结构形态以及客观存在的施工障碍,衍生出各不相同的施工环境,同时也形成了多种不同情况的施工问题及难点。
2.2.1 铁路电气化已开通使用,架梁施工时只能申请接触网停电作业,无法降线配合,极大限制吊车转杆及作业半径,影响架设施工。线路一侧无道路,设备无法进入,箱梁架设设备只能通过另一侧道路跨越线路进入。
2.2.2 桥梁周围是铁路设施及民房,施工作业面狭小,施工作业困难。道口处铁路设施及民房比较集中,既有道路儿狭窄,无吊车站位位置。
2.2.3 既有道路位于民房区,道路狭窄,曲线半径小,梁车无法通行。铁路路基填方高,顺接铁路路基修筑运梁便道临时占地多,填筑及恢复土石方数量大,施工成本高。
2.2.4 既有线电化虽未开通,但电化工程接触网及回流线已挂网完成。施工时间短,作业项目较多,架梁难度较大。墩柱上方有架空高压线未迁改,高压线距离架梁位置近,安全隐患较高。
2.2.5 大跨度天桥跨越多营业线,跨越长度大,大大提高了防护及作业难度。跨越的营业线接触网电气已开通,施工时无法降线作业。
3 周边环境所映射的施工安全
3.1 地理环境
        对施工范围内的地势地貌进行调查,了解相应土层土壤性质,着重查看是否有软弱地基或不均匀地基的出现(如黑龙江哈尔滨、齐齐哈尔、大庆有着分布较不均匀的泥沼底),而准备相应的地基处理方式方法,以达到架梁等施工需求,其重点在于吊装及喂梁过程中所涉及的范围,确保机械无倾覆等危险。


3.2 交通环境
        对交通环境的调查中应包含运梁通道,由于上跨平改立工程多为取消相对应的原铁路道口,其大多数原铁路道口为便于村民出行或农耕,与道口接壤道路普遍狭窄,施工车辆运输困难,尤其在运梁过程中应考虑其过弯角度是否满足运送需求,同时还应考虑至相关交通部门备案,以保证行驶安全。
3.3 营业线环境
        在跨铁路营业线架梁施工当中,营业线环境为主要调查对象,施工前期对施工范围内的地上、地下光电缆、接触网线等铁路设备进行调查,需掌握铁路线间距及宽度、接触网线高度及宽度、地下光电缆具体位置及下埋深度等,为保护铁路运营安全做好调查工作。
4 实施方案选择及介绍
        对于上跨桥工程所总结归纳的施工难点进行研究分析,并形成有针对性的施工方案及方法,其中有跨线双吊法、等距双吊法、单吊法、架桥机法、顶升法、救援列吊装法、人工横移组合法、多吊倒勾组合法、分体架设组合法。
4.1跨线双吊法
        运梁车将箱梁送至接触网线外侧,采用两台汽车吊,其中一台较大吨位吊车跨接触网线取梁,另一台吊车配合,将梁吊送至架设位置,适用于铁路电气化已开通使用,架梁施工时只能申请接触网停电作业,无法降线配合,极大限制吊车转杆及作业半径,影响架设施工。
4.2等距双吊法
        采用枕木及袋装碎石铺设临时道口,运梁车将箱梁送至铁路线上指定位置,采用两台吊重符合施工需求的吊车,吊车站位及回转半径相同,同时起吊并旋转,将梁吊送至架设位置,适用于线路一侧无道路,设备无法进入,箱梁架设设备只能通过另一侧道路跨越线路进入,施工其间既有道口保持通行,施工现场需修建临时道路保证现场作业及结构物的运、架施工。
4.3单吊法
        采用一台大吨位吊车一侧取梁并起吊,利用缆风绳及吊车配合调整梁体方向,缓缓转杆,将箱梁吊送至架设位置,适用于周围是铁路设施及民房,施工作业面狭小,施工作业困难。道口处铁路设施及民房比较集中,既有道路儿狭窄,无吊车站位位置。铁路上方无接触网、贯通线、自闭线等架空线障碍。
4.4架桥机法
        采用架桥机进行架梁,架梁前需将引道及引桥形成,逐孔架设,适用于既有道路位于民房区,道路狭窄,曲线半径小,梁车无法通行。铁路路基填方高,顺接铁路路基修筑运梁便道临时占地多,填筑及恢复土石方数量大,施工成本高,工期耗时长。
4.5天桥顶升法
        两侧框架柱内侧设置临时支墩,并安装牢固,根据梁重在支墩上配设千斤顶,顶起后,在既有框架结构上设置支座,落梁后完成其剩余工程,适用于对老旧天桥的改造,将天桥净空加高,必须在封锁时间内完成,封锁完成后保障行人通行。
4.6人工横移组合法
        采用两台吊车,铺设临时道口,喂梁至线路上方,两台吊车同时起吊,将梁送至指定安全位置,在盖梁上铺设钢轨并设置千斤顶,将梁横移至设计位置,适用于既有线电化虽未开通,但电化工程接触网及回流线已挂网完成,施工时间短,作业项目较多,架梁难度较大。墩柱上方有架空高压线未迁改,高压线距离架梁位置近,安全隐患较高。
4.7多吊倒勾组合法
        在两墩间设置临时支墩,两台吊车将梁送至临时支墩上后摘钩,第三台吊车挂钩后起吊将箱梁吊送至架设位置,适用于大跨度天桥跨越多营业线,跨越长度大,加大了防护及作业难度。且跨越的营业线接触网电气已开通,施工时无法降线作业。
4.8分体架设组合法
        大跨度钢梁架设,无法一次架设完成,将梁分成两节或多节,架设完成后进行焊接组装成整体,适用于铁路两侧为铁路既有设施及民房,大型汽车起重机的起重臂无法跨越接触网线将其一次性架设完成,且跨越的营业线接触网电气已开通,施工时无法降线作业的情况。
5吊装设备选用原则
        吊装设备的选用主要根据实际施工现场环境及施工需求而确定的,包含多样化的选择因素,其中有施工场地限制、施工现场障碍、吊车站位、喂梁位置、梁体重量、吊装机械作业半径及吊重等,从而形成多个吊装机械选择方案并进行比选。
        经过多处上跨桥梁部架设施工进行总结归纳吊装设备选用原则:“符合需求、保障安全、节省资源”。
6结论
        随着我国对铁路建设的大力投入,既有铁路电气化改造也相应增加。通过对多处上跨铁路营业线桥梁施工进行总结,并根据现场环境选择不同形式的施工方法方式进行分类归纳,对今后类似上跨铁路营业线构筑物梁部架设施工,具有较高的应用价值和推广前景。
参考文献
《公路桥涵施工技术规范》JTJ/T F50-2011
《哈牡电气化改造施工作业指导书》2019年
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