移动防护吊架在水平转体桥中跨合龙中的应用

郭 斌

(中铁十八局集团有限公司，天津 300222)

1 工程概况

图1 转体施工平面(单位:cm)

京沪高速铁路土建一标段沧德特大桥采用1-(40+56+40)m连续箱梁上跨津浦铁路下行线K277+807附近，中跨主墩为C88、C89号墩，墩顶梁体为单箱单室、变高度、变截面结构，每侧悬臂浇筑6段，墩梁为球型钢支座简支连接。为了减少上部结构施工对铁路行车安全的影响，变更为水平转体施工方案，即:先平行津浦铁路悬臂浇筑两侧梁体，于北京侧梁端固定移动防护吊架，然后逆时针转动40°17'于津浦铁路上方就位，将移动防护吊架拉至跨中合适位置，最后浇筑中跨合龙段、拆除防护吊架。详见图1。经实测和模拟计算，轨面距离承重索7.866 m，6号梁段底距离承重索最小距离为2.91 m，即梁底距离轨面最小高度为10.766 m。

2 中跨合龙方案比较

(1)整体防护棚架方案

在铁路上方梁底范围搭设整体防护棚架，然后挂篮悬灌合龙段，优点是安全可靠，合龙段施工不需再要点;缺点是一次投入大，搭、拆棚架要点次数多，安全压力大、施工周期长，不适合繁忙干线施工，且受净空限制大(防护棚架距离轨面最小高度7.9 m，棚顶距离梁底最小距离为1.295 m，棚底厚约0.6 m，棚底距离承重索最小1 m，合计约需10.795 m的最小净空)。

(2)移动防护吊架方案

转体前在一侧已浇筑梁段上安装移动防护吊架，待转体就位后，先将两侧轨道连接好，然后将吊架推至跨中合适位置固定，于吊架内施工中跨合龙段和桥面系，最后要点，将吊架整体滑移到铁路范围以外拆除。优点是投入较少、要点次数少、可同步作业、施工速度快、灵活方便、安全可靠，特别适用于繁忙干线施工，且受净空限制小(仅考虑吊架底与承重索安全距离即可);缺点:滑移、拆除工艺较为复杂，安全要求较高。

综合比较，因该工程工期紧张、净空小，不足以搭设整体棚架，安全压力大，最终采取移动防护吊架方案。

3 移动防护吊架设计

该转体连续梁中跨合龙段，即7号段梁长为2.0 m、梁宽为12.0 m，考虑合龙段模板支立、拆除、钢筋绑扎等施工需要，吊架设计底盘长度为5.0 m、宽度为15.0 m。

底横梁采用双根I36b型钢;横梁上焊接间距为1.5 m的［14b型钢;槽钢上满铺厚度为2 cm的木板，木板与槽钢间采用铅丝进行捆绑;在木板上方底盘周边固定10 cm×10 cm的方木，用来防止水泥浆流向列车;然后在模板上满铺≤1 mm厚的钢板，钢板拼缝进行焊接。上横梁用双根I36b型钢，2道横梁间用工字钢连接为整体，连接工字钢位于防护墙正上方。

上下横梁间采用φ32 mm精轧螺纹钢进行连接。

在吊架底盘四周设置防护网，顺桥向防护网高度为4.5 m，横桥向防护网高度至梁底。防护网骨架采用［8型钢进行焊接，横向竖向间距为1.5 m×1.5 m;防护网采用钢丝筛网或冲孔网，孔径小于1 cm。防止施工过程中细小杂物掉入既有线，同时减小列车通过时气流负压对吊架稳定性的影响。详见图2～图5。

图2 防护吊架正面(单位:cm)

图3 防护吊架侧面(单位:cm)

图4 防护吊架剖面A

图5 防护吊架剖面B

图中:N1—上横梁、N2—下横梁、N3—上横梁平联、N4—底盘平联、N5—木板、N6—方木、N7—连接钢板(10 cm×10 cm×1 cm)、N8—连接钢板(30 cm×30 cm×1 cm 穿孔)、N9—垫板(10 cm ×10 cm ×2 cm)、N10—螺母、N11—精轧螺纹钢。

根据现场实测承重索、接触网与梁底距离，以及防护吊架设计尺寸，防护吊架最低点距离承重索1.2 m、接触网2.5 m，满足铁路营业线施工安全距离要求。

4 施工工艺及要点

4.1 施工工艺流程

因本转体桥为铁路上方合龙，悬臂浇筑两侧梁体后，需要在北京侧梁端安装移动合龙防护吊架，为转体就位后中跨合龙施工所用，具体施工工艺流程如下:防护吊架安装准备→防护吊架吊装临时固定→转体就位永久固结(需要点施工)→边跨合龙，体系转换→解除吊架与梁体临时固结→连接滑轨，牵引滑移吊架(需要点施工)→吊架跨中固定→吊架内浇筑中跨合龙段→解除吊架固结、限位装置→牵引和滑移吊架到路外(需要点施工)→吊架落地、肢解拆除。

4.2 防护吊架安装

4.2.1 安装条件

梁体6号段张拉完毕并且将梁端凿毛;梁面上防护墙已经施工完毕，强度达到设计的100%;合龙段底模与底模纵横梁改装完毕;防护吊架加工制作完毕。

4.2.2 安装要点

(1)在已施作好的防护墙上安装轨道工字钢，并且通过防护墙上的过水孔或拉杆孔固定，适当补强此部分防护墙钢筋，并提高混凝土强度等级。

(2)吊装吊架上横梁，并且将2道横梁连接为整体，锁定行走轮。

(3)采用吊车将已制作好的吊架底盘移至梁底上横梁下方，合龙底模系统置于底盘上。

(4)每个吊点采用2台倒链将吊架底盘提升至合适高度，并通过精轧螺纹钢吊杆进行连接。

(5)精确调整底盘至水平，测量底盘底部以及既有线承重索高程确保转体过程不受影响;并且采用方木或小型千斤顶将梁底与吊架底盘撑死，防止转体过程吊架底盘晃动。

4.3 防护吊架滑移

4.3.1 滑移条件

连续梁边直段，梁面上竖墙、防护墙已经全部施工完毕;梁体上遮板、泄水管、中跨合龙吊架(含绝缘板和接地，接地电阻小于1 Ω，并经相关站段电务部门确认)已经全部安装到位;提前将吊架走行轨道打孔，并栓接试拼;合龙吊架安装完毕，四周利用钢管及密目钢丝网全封闭，前、后方向防护网与梁底平齐，两侧防护网高度与桥面遮板高度一致，并对中跨合龙吊架进行滑移、限位装置演示，状态良好;桥面杂物全部清理干净。

4.3.2 走行要点

(1)正式转体就位，上、下转盘临时固结后，要点接到施工命令后，派专人下入吊架底盘解除吊架与梁体的临时固结以及行走轮的锁定。

(2)将C89号墩侧轨道工字钢前移搭接到C88号墩侧防护墙上，并与C88号墩侧的轨道栓接。

(3)采用50 kN倒链将吊架匀速牵引至跨中合适位置，吊架走行过程中，在滑行轨道上，加设限位装置，后方采用倒链控制，确保安全可靠。

(4)重新锁定行走轮以及梁底与吊架底盘间的固结，并将吊架与竖向预应力筋进行锚固。

(5)安装底模及侧模，进行合龙段施工。在吊篮底盘铺设2层棉被，并与底盘连接牢固，可有效吸收混凝土施工过程中的水泥浆，模板清理采用吸尘器代替水冲洗，混凝土浇筑后用塑料薄膜保湿，不用水养护;梁面两侧加设临时防护，将高度不小于1.2 m的钢丝网固定于竖墙预埋钢筋上，确保材料及各类物品不坠落危及行车安全。

4.4 防护吊架拆除

4.4.1 拆除条件

(1)中跨合龙段混凝土浇筑、张拉、压浆完毕，遮板安装完毕，合龙段竖墙A浇筑完毕，翼缘板下方的落水管安装完毕。

(2)对铁路栏杆范围内桥面上的垃圾杂物进行全面彻底清扫，防止施工过程中杂物掉落至既有线上方。

(3)做好桥面上的集中排水。

(4)将中跨合龙段模板拆除放于吊架底盘内，并检查不影响吊架移动。

(5)在0号段到C89墩侧已施作防护墙上安装不短于25 m长轨道工字钢，并且通过防护墙上的过水孔或拉杆孔将轨道工字钢固定，并在轨道工字钢上设置限位装置，保证吊架行走安全。

(6)检查吊架底盘封闭和绝缘保护、吊架接地情况完好。

4.4.2 拆除要点

(1)接到施工命令后，派专人下入到吊架底盘解除吊架与梁体的临时固结。

(2)解除吊架行走轮前方限位装置。

(3)采用50 kN倒链进行匀速牵引，移动行走速度约100 cm/min。

(4)滑移吊架至C89号墩位置后，将吊架前后行走轮临时固定。

(5)点外在安全员全程监控下，利用倒链将底盘卸至地面，肢解拆除。

5 注意事项

(1)严格按既有线施工防护的有关要求做好各项安全防护工作，确保转体施工安全和既有铁路营运安全。转体及合龙施工实景见图6。

图6 转体及合龙施工实景

(2)吊架正式滑移前，必须做走行和模板安拆试验，重点验证行走轮、净空、牵引力、行走速度、绝缘性能等内容，以确保吊架安全、顺利滑移、拆除。

6 结语

京沪高速铁路沧德特大桥跨越津浦铁路，属于既有线一级施工，该转体防护吊架于2010年2月18日(正月初五)凌晨5:55～6:35完成滑移就位，开始中跨合龙段施工，并于3月25日21:55～22:35完成吊架拆除，滑移、拆除工作均安全顺利完成，未发生任何影响既有线行车事件，实践证明移动防护吊架设计和运用是成功的。该技术成功解决了在繁忙干线上，净空不足以搭设整体棚架时的安全合龙技术难题，要点次数少、施工速度快、安全且可靠，为今后同类工程施工提供了宝贵经验。

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