50 mT梁跨铁路施工方案
2011-08-15张振宇
张振宇
(山西省交通规划勘察设计院,山西 太原 030012)
1 工程概况
肖家寨特大桥是得胜口至大同高速公路肖家寨至蔚州疃段改线工程中,为跨越京包铁路、大同粮库专用铁路、倍加造支渠、省道301线、湖大联络线铁路、国家干线光缆及肖家寨村而设的一座特大桥梁。
本桥为左右分离式,下部结构采用桩柱式桥墩,上部结构采用先简支后连续T梁结构。其中跨越铁路部分桩基直径2 m,墩柱直径1.8 m;上部结构半幅设置T梁6片,T梁均为高2.8 m长50 m;后张法预应力混凝土T梁,马蹄宽度65 cm,标准段肋板厚度22cm,单片梁体重约165t;梁体肋板横隔板连接采用宽50cm高248 cm厚18 cm;现浇钢筋混凝土连接,每片梁单侧设横隔板7道;梁体翼缘板连接采用宽50 cm、厚17 cm现浇钢筋混凝土连接;附属结构中采用宽50 cm高130 cmF型防撞墙。
本桥先后在铁路京包线K363+730附近,以50 m跨径,107°的交角上跨铁路京包线及湖大重车线;在铁路中央储备粮大同直属库专用线Kl+500附近,以50 m跨径,124°的交角上跨铁路;铁路湖大空车线K18+310附近,以50 m跨径,135°的交角上跨铁路。立交桥梁底至铁路线较高轨顶的距离均大于8.5 m。
2 总体实施方案
2.1 梁体架设
T梁集中于预制梁场进行T梁预制、存放,由100T龙门吊提升、纵移至运梁延伸支架上的平板运梁车上,再由200 t汽跑平板车通过梁上运输至架桥机后,跑车从架桥机后侧喂梁,最后由WJQ50 m/200 t型步履式穿心双导梁架桥机架设,跨铁路梁体架设利用封锁点进行。共需封锁点33次,每次115 min。
2.2 纵向铰缝、横隔板及桥面系施工
纵向铰缝、横隔板施工采用挂设钢板作为模板,与预留筋进行焊接,作为永久构件不予拆除。钢板挂设及横隔板钢筋焊接均于封锁点及天窗点内完成,纵向铰缝刚进绑扎焊接均于钢板上完成。
3 具体施工方法
3.1 准备工作
施工前必须对横隔板、纵向湿接缝及墩顶现浇连续段部分的钢筋进行连接,并分别采用钢支撑、木支撑对梁体端头翼板底及横隔板底进行支撑,同时采取压力扩散措施后,方可在其上运梁。
(1)预先加固桥头路基,使桥头路基的平整度、密实度达到高速公路设计标准。
(2)按架桥机安装顺序及注意事项组拼架桥机,架桥机导梁中线要与轨道中线重合,以免偏载。
(3)架桥机使用前把各部位连接螺栓紧固一遍,对安装尺寸、机械性能、索具系统、联接系统(包括焊缝)等进行全面检查,检查合格后,做跨孔横移起载试验,试验合格,方可投入使用。
(4)前支腿横移单轨道铺在前方的盖梁上,中托轮横移轨道铺在已完成的梁顶面,前支腿横移轨道与中拖轮横移轨道必须平行。轨道下用枕木跺搭设成“井”字形作为支垫。轨道与盖梁(梁顶)要固定牢固,保证轨道的稳定性。
3.2 运梁及喂梁
3.2.1 运梁
(1)通过2台100 t龙门吊将T梁从存梁场垂直提升。
(2)通过龙门吊将T梁纵向移运至桥台处运梁炮车上。
(3)运梁过程中对梁体进行有效支护,防止梁体的倾斜、倾倒。具体方法是在梁体两端头两侧使用方钢顶住梁体顶板与梁肋的夹角并且在运梁跑车两侧分别焊接一个3 cm厚钢板卡槽,并于卡槽外侧加设钢板斜撑,使T梁两侧梁底能够紧紧的卡在运梁炮车上,确保运送过程中梁体的稳定。
3.2.2 喂梁
(1)炮车将梁体纵向运输至桥机腹腔内,即喂梁。
(2)点内架设梁时采用两辆运梁车运输。需特别保证两辆炮车的安全距离不得小于25 m,同时架梁喂梁过程中应特别注意避免炮车对桥机的碰撞。
(3)炮车将梁片前端运至前提升小车下方时(此时前提升小车距离后托轮26.7 m),捆梁、吊梁使梁前端脱离前运梁跑车后;架桥机整机前移过孔到位,同时启动前、后提升小车同步后移,保持梁体位置不动;整机前移过孔到位后,同时启动前提升小车和后运梁跑车,同步带梁前行至待梁片后端起吊位置到达后提升小车下方时再捆梁(此时后提升小车位于后托轮位置),吊起梁片后端;梁片全悬吊状态下前进纵移对位。捆梁吊点按照设计要求确保为两端距离梁端头80 cm处,与垫石冲突时可进行避让。
3.3 架梁
3.3.1 架桥机过孔及梁体架设
(1)推移或跨孔时,将前、后移动桁车置于导梁尾端作配重,确保倾覆系数大于1.3。当架桥机向前移动至一孔位置时,将前支腿牢固支承于墩帽上,固定架桥机,并将交叉剪力拉杆拉紧,以保证横向稳定。
(2)梁体运至架桥机后跨时,用前移动桁车吊起梁体的前端,后端仍放在汽轮跑车上,同步缓慢共同前移。当梁后端吊点到达预定位置时,后移动桁车吊起梁后端,两个桁车缓慢前进,直至到达并对准纵向桥位后,将两移动桁车用止轮器固定,再用移动桁车上的吊梁小车将梁横移至设计位置上方,落梁就位。架梁作业必须按照对称、均衡的原则进行。
(3)对于吊梁小车不能完全(横移)到达设计位置上方的边梁,宜在墩台顶部布设相应滑道,(吊梁小车)落梁后拖拉横移就位。
(4)待一跨的预制梁全部安装就位后,将纵移桁车退到架桥机后端,拆除前支架与墩顶联结螺栓,把前支架挂在鼻梁上,进行下一跨安装。
3.3.2 跨既有线铁路桥T梁架设顺序
跨铁路部分桥梁为左右分离式桥梁,且墩身盖梁错位,故左、右幅梁体须分开架设。单幅布置6片预应力T梁,梁体编号由内边梁向外边梁依次编号,架桥机就位后,按照(3)→(4)→(1)→(6)→(2)→(5)顺序架设 T梁。
3.3.3 梁体架设其他注意事项
(1)过孔及架设过程主梁前端始终保持不低于后端;前支腿、后托轮轨道始终保持外侧不低于中间,且于端头设置车档。
(2)落梁后,分别采用钢支撑、木支撑对梁体端头翼板底及横隔板底进行支撑(单片梁体共计8处),并及时对新架T梁进行端头横隔板、纵向湿接缝及墩顶现浇连续段部分钢筋进行连接,以确保T梁稳定,防止T梁歪倒。待梁体支撑、焊接牢固后方可除去绑梁的钢丝绳。梁体支撑时必须确保钢支撑、圆木支撑下木楔稳定,以防发生滑动。
3.4 纵向铰缝、横隔板及桥面系施工
3.4.1 横隔板及纵向湿接缝施工
相邻两片梁板架设后,先连接部分桥面横向湿接缝钢筋,以保证所架设梁片的稳定。横隔板连接钢筋,采用挂篮法施工,横隔板钢筋焊接全部在封锁点及天窗点内进行。每相邻2片梁架设完毕后,同时焊接5道中横隔板横向连接钢筋,焊接横隔板钢筋时在横隔板下方立挡板,将焊接作业与线路完全隔开,以遮挡焊渣飞溅。挡板需与横隔板连接钢筋固定,确保不掉落。
3.4.2 湿接缝模板固定
湿接缝模板采用吊设钢板,利用封锁点及天窗点施工,固定好后待行车间隙再行浇筑砼,此钢板在浇注湿接缝混凝土后不再拆除,防止杂物掉落。施工时相邻两块板分两组人交替进行施工,两人在吊板的一侧用绳子将吊放至湿接缝下方,待吊板下去后,另一侧的两人使用铁钩将钢板吊板向上钩,同时绳子也向上拉钢板,待吊板安放位置准确后,将吊板吊环与湿接缝预留钢筋牢固焊接。
3.4.3 防撞墙模板固定
防撞墙采用定型钢模板,利用防撞墙预埋钢筋及T梁顶板预埋模板锚固筋对其进行固定,防撞墙里侧模板先通过顶板预埋锚固筋下顶上撑固定,再支立外侧模板,外侧模板采用吊模炮车吊装,在炮车上焊接2个挂钩,每个挂钩都通过钢丝绳与模板连接,其中一个挂钩作为吊装模板之用,另一个挂钩作为预防模板脱落的安全措施。通过拉杆与防撞墙预埋筋进行外拉内顶固定,当外模与内模固定完毕后,方可撤去吊模炮车的钢丝绳。为了确保行车安全,利用封锁点及天窗点进行内、外侧模板支立,行车间隙再行浇筑砼。
3.4.4 横隔板、湿接缝及防撞墙砼浇筑施工
由于横隔板、湿接缝及防撞墙砼浇筑施工需要在列车间隔时间段施工,所以要确保在列车通过时停止施工,保证机具不影响行车安全,同时桥上设专人负责检查,以防有落物掉下影响行车,待列车通过后继续施工,确保行车安全。
3.4.5 防抛网的安装
防抛网在接触网及回流线上方时在天窗点内进行施工,其它部位在列车行车间隙进行施工,使用圆角方钢立柱与防撞墙预埋钢板牢固焊接,防抛网与方刚立柱通过焊接连接。吊装时,使用防撞墙施工时的吊模炮车进行起吊安装,吊模炮车其中一个挂钩作为吊装防抛网之用,另一个挂钩作为预防防抛网脱落的安全措施,整个安装过程防抛网不探出桥面。