上跨铁路既有线架梁施工技术探讨

荔文辉

(中铁一局新运工程有限公司, 四川南充 637130)



上跨铁路既有线架梁施工技术探讨

荔文辉

(中铁一局新运工程有限公司, 四川南充 637130)

上跨铁路既有线架梁施工在保证铁路既有线行车安全的前提下，在短时间内利用铁路局天窗时间完成桥梁架设及桥面附属等施工，施工时间短、风险高。文章通过介绍兰渝铁路高兴左线大桥上跨襄渝铁路架梁施工技术，为后续上跨既有线架梁施工提供借鉴。

上跨既有线； 架梁； 施工

1 工程概况

高兴左线大桥位于兰渝铁路南充东至高兴支线高兴左联络线上，桥梁中心里程ZIDK858+632.175，设计为单线桥，桥梁孔跨为5-32 m(曲)+3-24 m(曲)。该桥第二孔上跨

既有襄渝铁路上下行线，桥梁跨度32 m，通桥2005(2101)型T梁，梁体单重139.28 t，采用TJ165铁路专用架桥机架设(图1)。既有襄渝铁路设计为双线电气化Ⅰ级铁路，列车运行时速160 km/h。

图1 现场位置情况示意(单位:m)

2 重、难点分析

(1)本桥位于R=800 m小半径曲线上，桥梁架设难度大，桥梁就位时需人工多次配合使桥梁按照设计位置架设，架梁时间相对较长。

(2)襄渝铁路属于Ⅰ级干线铁路，车流量较大，每日架梁接触网“垂停”90 min，天窗时间较短。

(3)该桥梁底至襄渝铁路上行线接触网仅0.6 m，施工防护风险高，安全压力大。

3 施工方案

3.1 施工总体方案

根据高兴左线大桥现场实地调查情况，该桥具备TJ165铁路架桥机架设条件，计划采用该型架桥机进行上跨桥梁架设。桥梁架设后机械配合人工完成后续桥面附属施工。

本次施工计划“要点”15个天窗完成上跨襄渝铁路桥梁架设及后续桥面附属施工。桥梁架设计划5个天窗内完成(第二孔2个，第三孔3个)，桥梁湿接缝及相关附属施工计划10个天窗内完成。具体施工计划安排见表1。

3.2 施工准备

表1 封锁施工计划

3.2.1 铁路营业线施工流程(成都铁路局)

建设管理处方案审查→签订施工安全协议(车务段、工务段、电务段、供电段、通信段、公安所)→上报月度施工计划(每月10日前上报次月施工计划)→上报施工日计划(提前3 d上报，同时向各设备管理单位送达施工配合通知单)→召开施工预备会(点前1 d进行)→施工(按照铁总及路局相关要求备齐防护备品并设置防护)→召开施工总结会(施工完毕后)。

3.2.2 桥梁架设准备

(1)提前与供电段联系，对上、下行线接触网加装绝缘套管及接续条，确保后续施工安全并对既有接触网进行防护。

(2)对桥梁梁体进行检查，对浇筑湿接缝位置梁体混凝土进行凿毛。

(3)技术人员施工前对桥墩垫石中线、锚栓孔中线及深度进行再次复测，重新根据测量结果在桥墩垫石弹上墨线。同时检查桥墩围栏、吊篮是否安全，为架梁施工做好准备工作。

(4)对架桥机进行全面检查，确保架桥机状态良好，尤其对起吊装置、钢丝绳及制动装置进行重点检查。

(5)提前准备80 cm宽的木板，在桥梁架设完毕后对桥梁湿接缝进行覆盖，避免桥梁顶面道碴、杂物掉落既有线。

3.2.3 桥面附属设施施工准备

(1)提前加工好防掉落装置，准备好木板、跳板及彩条布，在桥梁架设完毕后及时进行安装，为后续桥面附属设施施工提供条件。

(2)联系好浇筑混凝土所需罐车、吊车及自行加工轨道混凝土的运输车(有条件可以采取泵送混凝土)。

(3)提前将钢筋、支架、步行板、防抛网、挡砟块等材料运输至桥头，部分材料可放置在已架设好的第1孔桥面，方便后续倒运。

3.3 桥梁架设施工

3.3.1 施工流程

3.3.1.1 组立龙门架、倒梁、运梁

在桥头路基地段选择合适的地点组装龙门架，组装完成进行调试运转，确保良好的使用状态，同时将需要架设的桥梁由运梁车倒装至二号车(架桥机自带运梁车)车上，通过运梁平车倒运至架桥机上(图2)。

图2 桥梁倒装、运梁示意

3.3.1.2 架桥机立零号柱

一号车(架桥机)准确地停在架梁位置上，大臂伸出13 m，抵达桥墩台后立好零号柱，使大臂处在一端支零号柱，一端支于一号柱的安全简支状态(图3)。

图3 立零号柱及运梁平车对位示意

3.3.1.3 桥梁倒装

架桥机零号柱立设检查完毕后，将桥梁由二号车(架桥机自带运梁车)倒装进入一号车(架桥机)腹内，做好架梁相关准备工作(图4)。

图4 一、二号车倒装桥梁示意

3.3.1.4 出梁

桥梁进入一号车(架桥机)腹内后，用吊梁钢丝绳先对前端吊点梁体进行捆扎，确认捆扎完毕后拖梁。桥梁拖至后端吊点后停止拖梁用吊梁钢丝对后端吊点梁体进行捆扎(图5)。

图5 出梁示意

3.3.1.5 对位落梁

架桥机吊梁前进到位后开始下落，将梁按照墩台顶面预先弹好的墨线准确就位(图6)。小半径曲线桥梁就位期间需要人工配合移梁，调整桥梁就位。

图6 落梁示意

3.3.1.6 收尾工作

桥梁就位后，安装横向挡砟钢盖板、铺设桥面轨节等，架设完毕后架桥机退回桥头(图7)。

图7 铺设桥梁轨节示意

3.3.2 注意事项

(1)施工前对桥梁运输车辆(工程列车)及架桥机运行范围内已铺“荒道”进行维修，消灭反超高和三角坑，确保线路几何尺寸达到桥梁运输车辆及架桥机运行安全。

(2)架桥机对位后，制动风压应随时保持600 kPa以上，并采用铁鞋、木楔和止轮防爬器在车轮下止动，架桥机下9对轮对打足36只铁鞋或止轮器并抄紧木楔，确保架桥机不发生溜动，经检查确认无误可停机。

(3)在桥墩顶面立零号柱时，必须用硬质木板和木楔填平垫稳，支垫的长度和宽度应大于柱底两侧承力部分的尺寸，避免柱底中间部分受力。

(4)在桥梁就位后取下前后吊梁钢丝绳时，应用麻绳将钢丝绳及铁瓦保住轻放，避免突然掉下钢丝绳打断桥下电力、接触网相关供电线路。

(5)在第二片桥梁落梁调整时及时穿入前、中、后3档6孔钢绞线、波纹管并进行预张拉。同时对3档上下横隔板进行焊接，在预张拉及横隔板焊接施工未完成前，禁止架桥机过孔。

(6)在桥梁架设完毕后，用防护网将桥头封闭并派人看守，以防当地村民上桥抛物危及既有线行车安全。

3.4 桥面附属设施施工

3.4.1 施工流程

3.4.1.1 安装防坠落设施

桥梁架设完毕后进行后续湿接缝及桥梁附属施工时应提前安设防坠落设施。由于桥梁架设完毕后梁底距上行线接触网仅0.6 m，因此传统架梁时使用的软防护在本次架梁中不得使用，避免火车通过时软防护与接触网搭接造成事故。具体结构示意见图8。

根据现场具体情况，经过反复研究实验，终于确定安全可靠的硬防护措施，得到了成都铁路局的认可。

图8 防护设施示意

3.4.1.2 湿接缝钢筋绑扎、立模

本次施工中为减少天窗时间，在架设第三孔桥梁的同时进行湿接缝钢筋绑扎、立模，有效利用天窗时间。利用3个天窗进行湿接缝钢筋绑扎及立模。钢筋按照设计绑扎完毕后对钢筋数量、间距、搭接量等进行检查，同时对模板进行检查确保不漏浆。

3.4.1.2 湿接缝混凝土浇筑

湿接缝钢筋绑扎、立模施工完毕后，利用一个天窗时间对湿接缝进行浇筑并振捣密实。天窗时间点前吊车、混凝土罐车、轨行混凝土运输车准备到位，天窗时间开始利用吊车将混凝土罐车内的混凝土吊至轨行混凝土运输车内，运输至浇筑现场进行浇筑。

3.4.1.3 桥面支架安装

湿接缝混凝土浇筑完毕后由于短期内强度还不足以进行横向张拉，为确保施工质量，待混凝土强度达到70 %～80 %左右再进行横向张拉。因此在这一阶段可以安装步行板支架，安装支架时应由1人拉住支架并固定至轨道上，防止支架掉落桥下。

3.4.1.4 桥面横向张拉、步行板安装

待湿接缝混凝土强度达到要求后，开始进行横向张拉，同时上部步行板支架调整完毕后开始进行步行板安装。两工序可同时进行。

3.4.1.5 挡砟块、防抛网安装

步行板安装并勾缝完毕后即可开始进行挡砟块安装，同时桥梁两侧防抛网可同步进行施工。

3.4.2 注意事项

(1)在湿接缝浇筑混凝土前所有张拉孔波纹管安装完毕，并进行预张拉。

(2)在防护图人行跳板上部铺设彩条布，钢筋绑扎、立模及浇筑混凝土过程中掉落的杂物及混凝土当天施工完毕后清理出去，第二个天窗时间点前再重新铺设。

(3)在进行焊接施工时采用铁皮桶及石棉板等进行围挡，防止焊花直接掉落桥下，造成既有设备损坏。

4 施工质量控制

4.1 桥梁架设

(1)桥梁架设前应将支承垫石顶面应清扫干净，与支座接触部位应该进行凿毛处理，凿毛露出新混凝土占面积的75 %以上。将支座锚栓孔内的积水、杂物等应清理干净。

(2)支座底面与支承垫石顶面之间铺垫一层20～30 mm厚度的M50干硬性无收缩砂浆，砂浆严格按照配合比随拌随用。

(3)墩台支座纵向错动量为±20 mm，横向错动量±15 mm，同端支座中线横距允许偏差与桥梁设计中心对称时允许偏差+30 mm、-10 mm或不对称时允许偏差+15 mm、-10 mm，梁宽控制在4.9～4.92 m，梁端面必须平齐。

(4)桥梁支座安装时，固定支座与活动支座的位置和方向必须符合设计要求。支座上、下座板与梁底及支撑垫石之间和支座各层部件之间应密贴无缝隙，整孔桥梁的支座均匀受力无“三条腿”现象，支座配件应齐全无损伤，螺栓螺母应拧紧无松动。

(5)电焊联结板焊缝厚度不应小于焊接联结板的厚度，必须达到 8 mm，电焊联结板必须焊透，表面平整无气泡，无漏焊，焊渣必须清除，两相对焊接板之间的宽度不得小于30 mm。

(6)安装支座密封围板。为确保支座的耐久性，应认真做好支座的清洁和密封工作。

4.2 桥梁附属设施

(1)浇筑湿接缝混凝土前，湿接缝处的预留孔道波纹管，伸入T梁预留预留孔道波纹管内长度不应小于50 mm，并应对波纹管接缝进行密封处理。

(2)在湿接缝混凝土浇筑时应及时取样按照要求留置标准掩护试块，在实际操作中应标准的3倍进行留置，以便后期根据试块强度进行横向张拉施工。

(3)湿接缝施工是应加强振捣，确保混凝土捣固密实。施工完毕后用塑料薄膜或草帘进行覆盖养护，确保混凝土强度及质量。

(4)预应力锚固筋外露部分应采用机械切割，不得使用电弧焊或气压焊切割。外露长度应符合设计要求，最短不宜短于30 mm，且应满足千斤顶张拉夹持长度。

(5)人行道步板应铺装平稳、板面平整无明显损伤排列均匀、嵌缝基本密实。

5 结束语

上跨既有线架梁施工是一项风险较高的施工，按照《铁路营业线施工管理办》将上跨结构物施工直接定为Ⅱ级以上施工。因此在施工中应认真、仔细、反复进行现场调查并科学组织施工才能确保施工安全。高兴左线大桥按照上述施工技术已施工完毕，安全、质量全面受控，目前兰渝铁路高南支线已正式开通运营。

[1] 铁建设[2006]181号 铁路架桥机架梁暂行规程[S].

[2] TB 10415-2003 铁路桥涵工程施工质量检验标准[S].

[3] TB 10424-2010 铁路混凝土工程施工质量检验标准[S].

荔文辉(1982～)，男，本科，工程师，从事铁路铺架施工技术管理。

U215.8

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[定稿日期]2016-05-31