铁路既有线粱式小桥换梁施工技术探讨--中国期刊网

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铁路既有线粱式小桥换梁施工技术探讨

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：李晓宇

[导读] 摘要：马鞍山郑蒲港铁路专用线铜城闸站改造工程，将既有K190+078梁式桥上行线下两片梁更换为一片板梁，由于不满足架设钢便梁条件，经过方案比选，采用在桥下搭设满堂支架，并铺设滑道，利用汽车吊吊梁上滑道，手动葫芦牵引就位，实践证明此方案安全可行，线路比原计划提前30分钟开通。

        安徽铁建工程有限公司安徽蚌埠 233000
        摘要：马鞍山郑蒲港铁路专用线铜城闸站改造工程，将既有K190+078梁式桥上行线下两片梁更换为一片板梁，由于不满足架设钢便梁条件，经过方案比选，采用在桥下搭设满堂支架，并铺设滑道，利用汽车吊吊梁上滑道，手动葫芦牵引就位，实践证明此方案安全可行，线路比原计划提前30分钟开通。
        关键词：既有线；封锁；架梁；施工技术
        引言
        马鞍山郑蒲港铁路专用线铜城闸站改造工程，为满足渡线道岔插铺要求，需要对站内既有淮南线上行线进行拨道改造。由于既有K190+078梁式桥拨道后会造成桥梁偏载，不能满足安全要求，需要对上行线下两片梁进行更换，新建一片板梁替换。
        1 工程概况
        既有淮南线为双线电气化无缝线路，线间距4.4m左右。本桥位于淮南线铜城闸站内，桥下道路与线路夹角为90度，道路为砼路面，净高3m，净宽4m。既有梁式桥为一孔梁长为5.5m的双线桥，横向由4片实心小箱梁组成，每片梁承担1/2活载和恒载，每片梁重约17吨，两股道箱梁之间采用搭板衔接；既有轨底至梁顶最小处实测只有23cm。桥上线路拨道最大处为63cm，需要移除既有2片梁，新建一片板梁替换，新板梁厚0.5m，底宽3.69m，顶宽4.9m，重40吨。
        2 施工整体规划
        第一步：进行现场调查，确定影响因素，落实解决时间及方案，确定封锁施工时间。
        第二步：对施工所需人员、机械、设备逐一落实，对施工人员进行安全技术交底。
        第三步：封锁桥下乡村道路，道路用砼找平，搭设满堂支架，支架上铺枕木，铺钢轨滑道。对汽车吊摆放处地基进行整平、压实。
        第四步：封锁前一天利用天窗点，拆除桥上行一侧人行走道板及栏杆；将上行线既有桥涵范围内道心及两线间道砟装袋回填，清理T梁与桥台胸墙间杂物；将新梁吊至已搭设支架上。
        第五步：按批准计划进行封锁施工，施工完成后恢复线路，检查达到开通条件后，开通线路。
        第六步：拆除满堂支架，开通桥下乡村道路。
        3 封锁换梁施工各工序时间安排
        封锁上行线240分钟，具体作业时间安排如下：

        4 换梁施工
        4.1钢丝绳型号选择
        计算钢丝绳受到的拉力，由设计知最大起吊重量40t，起吊点四个，用二根钢丝绳起吊，每个起吊点受力为25%，吊装夹角60度，钢丝绳受到拉力F=40*0.25/sin60=11.547t=115.47KN。
        根据建筑施工起重吊装安全技术规范要求，利用吊索上的吊钩钩挂重物上的起重吊环，吊索（钢丝绳）的安全系数不小于6，取安全系数为7，选用6*19a类钢丝绳，钢丝捻制不均折减系数0.85，重新计算F=7*115.47/0.85=950.93KN。
        通过查询一般用途钢丝绳国家标准，选用钢丝绳规格为6*19S+IWR-Ø36mm，公称抗拉强1670MPa，钢丝绳破断拉力总和P=770*1.308KN=1007.16KN>950.93KN，满足要求。
        4.2吊装机械选型
        根据现场情况决定采用汽车吊吊梁，为保证起吊时的受力平衡，采用2台汽车吊共同起吊。新梁在既有桥旁预制，吊机吊装半径最大不超过8m，主臂伸长小于18m，新梁起吊高度小于10m，通过查询80t汽车吊起重性能表，单个吊机起吊重量为25.4t，满足吊装要求。
        4.3满堂支架搭设
        架体布置：立杆间距采用0.6m×0.6m组成格构，结构内水平杆布置步距为0.6米。
        安装方法：
        测量人员根据桥台高度及千斤顶顶梁高度要求，计算架体搭设高度。现场技术员定出排底的中心线，同样用白灰线做上标记。根据中心线向两侧对称布设盘扣支架。
        ⑴据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。下部先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆。再逐层往上安装，同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后，考虑支架的整体稳定性，在架体四周设置竖向剪刀撑，每1.8*0.6m范围内设1根。斜撑通过扣件与支架连接，安装时尽量布置在框架结点上，专人检查支架盘扣松紧情况。
        ⑵支架拼装完毕后，逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况。
        ⑶支撑架搭设完毕后，应对其顶部标高，节点联系及纵横向稳定性进行全面检查，符合要求后，方可进行下一步施工。
        ⑷盘扣式支架钢管不得使用严重锈蚀、弯曲、压扁及裂纹的钢管。
        ⑸顶托安装：为便于在支架上作业，安全省时，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。根据支架上枕木、钢轨及千斤顶高度，精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的高度。
        ⑹主楞：采用Q235钢型工字钢，间距0.6m。
        4.4准备工作
        ⑴确定吊机摆放位置，将吊机摆放处地基整平、压实，准备钢板8块。
        ⑵对桥下道路路面用砼进行找平，搭设盘扣式满堂支架，支架搭设超出新建桥台3m（便于将新梁提前落于支架上），支架上布置木枕及钢轨（做移粱滑道），调整好两股钢轨水平及轨向。
        ⑶委托工务段提前对换梁地段线路进行应力放散。
        ⑷对施工有影响的铁路缆线，联系设备管理单位进行迁改保护（接触网回流线入地）；涉及地方缆线，联系地方进行迁改保护。
        ⑸封锁前一天利用淮南上行线天窗点，将上行线既有桥涵范围内道心及两线间道砟装袋回填，清理梁与桥台胸墙间杂物。
        ⑹准备80t汽车吊2台，挖掘机2台，2台门式起拨道机，液压千斤顶6台（2台备用），10m长导轨2根，滑轮小车4台等。
        ⑺提前一天将新梁吊至已搭设支架上。
        4.5 封锁施工
        施工流程：封锁命令下达→设置防护→接触网停电、松解扣件清除道砟、线路起道→移除既有箱梁→推移新板梁就位→线路恢复、接触网送电→工电联合检查→撤除防护、线路开通。
        封锁施工内容：
        ⑴封锁开始后，将桥上已装袋道砟撤走，桥两端各20m线路扣件松开，利用两台门式起拨道机，将桥上线路打起20cm，保证既有梁在外移时不受线路影响。
        ⑵在外侧箱梁两端翼缘板处，利用既有桥台安放千斤顶将箱梁顶起，在预先铺设好的跑道轨上放置2个滑轮小车，利用手拉葫芦拉梁，手拉葫芦另一端固定在新梁上，待箱梁完全自线路下移出后，用2台吊车起吊，将箱梁吊至适合地点存放。第2片箱梁用相同方法移走。
        ⑶将既有桥台面清理干净，铺一薄层干拌砂浆。利用千斤顶顶起新梁，在滑道上安放4台滑轮小车，先用挖机推新梁前进一段距离。然后用手拉葫芦移粱就位，手拉葫芦一端固定于下行线桥限位角钢上。为防止新梁就位过程中与桥台卡死，在桥台与新梁间缝隙处设置实心钢棒。
        ⑷新梁就位后，线路落道，回填道砟，扣配件安装，整修线路达到开通条件，安装线间盖板。
        4.6 封锁开通后按照施工计划逐级提速：开通后上行线190+230m至190+030m处依次24小时限速45km/h、24小时限速60km/h、24小时限速80km/h（其中开通后第1列限速35km/h禁止放行旅客列车）。
        4.7安全注意事项
        ⑴封锁开始前，施工负责人加强与驻站联络员联系，确认封锁开始后，方可通知现场防护员设置好防护，施工人员方可上道施工。
        ⑵施工负责人确认线路已具备开通条件（设备管理单位安全监督人员共同确认），方可通知防护员撤除停车信号牌，通知驻站联络员及时办理销点，开通线路。线路开通前，人员、机械、设备撤至安全地带。
        ⑶吊机驾驶员必须持证上岗，严格按操作规程操作。
        ⑷吊机不得斜吊提升作业，起吊应有专人指挥。
        ⑸起吊应缓慢上升、前进，落梁时应缓慢下落，严禁在吊梁时碰撞既有线。
        ⑹吊机作业是，起重臂下及作业范围内，严禁站人。
        ⑺捆梁钢丝绳应可靠，满足强度要求。
        结语：铁路既有线桥梁改造施工，受施工条件限制，施工难度大，保证安全是首要任务，减少对行车的影响是追求的目标。选择合理的技术方案相当重要，另外，组织好人、材、机能够使施工顺利事半功倍。因此在施工前应结合工程实际情况制定方便施工的技术方案，施工中的各个环节必须经过仔细验算，符合要求方可实施。
        参考文献：
        [1]铁路技术管理规程TG/01-2014
        [2]普速铁路工务安全规则TG/GW101-2014
        [3]一般用途钢丝绳国家标准GB/T 20118-2006
        [4]建筑施工起重吊装工程安全技术规范JGJ276-2012
        [5]张波.铁路既有线小跨度梁换梁施工方法.内蒙古科技与经济，2014，（6）：82-83