上跨铁路自来水管钢桁梁拆除与更换连续施工技术

2017-06-07言明标

价值工程 2017年16期

言明标

摘要：原自来水钢桁梁跨越既有京沪铁路，因京沪铁路电气化改造，其净空高度不能满足净高要求，需对原自来水管钢桁梁进行拆除更换，使其能够满足电气化铁路对净空高度的要求。本文通过工程实例介绍钢桁梁拆除与更换连续施工的优点和施工技术。

Abstract： The original steel truss girder of water pipelines crossed the Beijing-Shanghai railway， and due to the railway electrification transformation， the headroom height can not meet the requirements， so it need to remove and replace it. This paper introduces the advantages and construction technology of continuous construction of steel truss girder demolition and replacement through the case study.

关键词：钢桁架；拆除；更换；连续施工

Key words： steel truss；demolition；replacement；continuous construction

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）16-0151-02

1 工程概述

既有镇江南门铁路跨线桥位于镇江南，南侧与林隐路、官塘桥路左右相联，经交通环岛顺接南徐大道，北接天桥路，该桥南京侧约80m建有解放南路跨线桥，该桥与铁路既有正线呈42°斜交。

距该桥净距60cm处（南京侧）为自来水管桁架桥，该桁架桥建于90年代，跨越沪宁铁路上下行正线、道发线及梯Ⅰ、梯Ⅱ、梯Ⅲ共计7条既有线，与老桥同跨平行。

桁梁底部距既有线轨面净高为6.8～6.85m不等，不能满足电气化铁路净空高度大于7.2m的要求。自来水桁架支墩与南门跨线桥等跨，分别为1-25m+1-22m，桁架上铺设2-1.2m自来水钢管，钢管壁厚1.2cm，桁架支墩较老桥桥墩台约高40cm，距老桥墩台净距约60cm，南门天桥老桥建于70年代，为简支T梁结构，因下部梁体曾受撞击属危桥，且净空不能满足电气化铁路净空要求，经电化指挥部与镇江市协调，结合城建规划，亦需拆除重建。

2 方案的优化

2.1 原施工方案

利用原自来水管钢桁梁支墩，跨度不变，根据老桁架尺寸进行减高等强更换新桁架，首先在未拆除的老南门跨线桥桥面上铺设两根与老自来水管等径的钢管，铺设完成后分别在原自来水管两端不影响桁架更换之处，停水后进行切割，过渡到新铺设的钢管进行焊接，完成后恢复供水，然后将老桁架上的自来水管吊离，更换新桁架。新桁架铺架完成后，恢复自来水管，并拆除老桥上的过渡自来水钢管，再进行老桥的拆建工作。

该方案的施工工艺相对简单，但缺点明显：

①跨越京沪铁路线的2根1.2m自来水提供镇江市70%的居民用水，水管改移及恢复会造成数次较长时间的停水，对居民的生活影响较大；

②水管改移期间需占用既有老桥桥面，既有桥的拆除需等水管恢复后才能进行，无法满足电气化铁路改造的工期要求。

③水管、桁梁复位吊装难度较大，焊接对位困难，需要封锁点多，对铁路行车干扰大。

④水管在老桥面上过渡时间较长，很难确保水管的安全稳定，若发生事故会影响桥下铁路安全，且费用较高。

2.2 优化后的方案

因京沪电气化改造施工工期非常紧张，且该工程处于镇江市南大门，交通繁忙，场地狭小，根据现场施工环境及施工条件，我们提出了不动自来水管更换钢桁梁的方案，这样对居民的供水可以减至最小，又能缩短工期减少投资，但如何在不动水管的前提下移出既有钢桁梁成为难题。钢桁梁的一侧距离老桥面仅仅50cm，钢桁梁无法移除，若在另一侧移出，则必须紧靠支墩处搭建支架，而支墩下铁路间距较小，搭设支架的位置正好落在铁路的道岔上，支架无法搭设。

若采用此方案则需要停掉两条站线，对铁路的运输影响极大而且不安全，代价高。经过多次对现场的反复调查研究，发现既有桥墩桥台面标高较钢桁梁架底略低40cm，而钢桁梁的跨度与老桥跨度基本一致，所以决定只拆除既有桥南京侧两跨各四片钢筋混凝土T梁，拆除后留出空间用以老钢桁梁的横向移出和新桁架横向就位，在自来水管桁架支墩和老南的天桥墩台上搭设滑道，保持既有水管不动，分两次进行新旧桁架的横移置换施工。

该方案施工工期短，只需要停水两次且时间短，对居民生活用水影响小，安全有保障，费用低，但施工难度较大。

3 施工方法

3.1 施工准备

①施工前进行细致的调查工作，了解公路铁路交通情况并与设备产权单位充分问题，明确施工配合计划，落实各自的责任划分，落实公路交通疏导、封闭和停水计划。

②保证沪宁铁路正常行车安全和防止施工中人员伤害是本工程实施的关键，施工前充分与铁路行车部门沟通，落实铁路封锁施工计划，详细制定各项安全技术措施，明确人员分工，落实安全责任。

③在自来水管弯管处搭设钢管排架，对钢管加以固定及支撑，防止在施工过中因跨度加大及施工挠动，水管弯管处焊缝拉开、开裂并在施工中随时加以监测。

3.2 具体实施

施工分两次进行，每次置换一孔，先行置换站線上的钢桁梁再置换沪宁上下行正线上钢桁梁。

①用两天时间分别拆除老桥南京侧两孔T梁，各四片共计8片，采用两台50t汽车吊进行吊装，吊装施工在铁路封锁点内施工，桥下设置防护网以及木板，防止落物落到铁路线上，并设专人进行防护。

②钢桁梁施工准备工作。

1）自来水钢桁梁底至支墩顶只有26cm，而移架滑道高度为23cm，为防止自来水管因自重下垂，影响桁架横向位移。采用一台50t汽车吊，采用自制吊具吊住水管中部（如图1）。

2）在自来水桁架支墩及老桥墩台上铺设移梁滑道，滑道采用P50钢轨，轨面上涂抹黄油，加强润滑，另外老桥墩台较桁架支墩低约40cm，采用短枕及硬杂木抄垫使其保持滑道水平。采用两台5t慢速卷扬机，用滑轮组作为桁架横移动力。

③顶升布置滑道。在封锁施工前，首先按计划请自来水公司对管道内减压停水，放空管内自来水，切割桁架上限位钢板，并用一台50t汽车吊，吊住水管中部适当加力。封锁开始后，两侧各用2台起道机将桁架顶起约1cm，然后切割桁梁支腿，使其与钢桁梁脱落并取出，然后插入钢轨滑道，落梁将其放置在滑道上。

④钢桁梁横移置换。用两台卷扬机同步慢速将老自来水钢桁梁拖移，拖移出自來水管以外后，用两台吊机将老钢桁梁吊出，放置在未拆除的老桥桥面上，然后将预先制作好放置在老桥面的新桁架吊至滑道上，用卷扬机反向拖移至设计位置，钢桁梁移至设计位置后，一端采用两台起道机同步顶升，要边顶升边抄垫保持稳定。抄垫完成后顶另一端并随时抄垫保持稳定，每次抬高不宜超过5cm，以保持桁架稳定，直至新桁架就位。将新桁架的牛腿放入位置摆放平稳后焊接完毕落梁就位（就位时及拆除老桁架时，对桁架顶面标高进行控制）。

4 施工安全注意事项

①自来水桁架支墩工作面较小，在影响铁路行车安全的前提下可搭设脚手架行或工作平台，在没有条件的情况下，在桁架两端可设置吊栏作为施工平台。

②在钢桁梁横移时，两端应同步缓慢拖拉，施工中注意滑道的位置，防止滑道偏移。

③新桁架就位后，由于墩顶工作面较小，起道机无作业位置时，可采用吊机吊起一端桁架至设计标高后，插入牛腿后进行焊接

④施工时要加强对自来水管的下挠监控，防止因自来水管因自重下挠过大，桁架无法横移就位，需对自来水管进行挠度验算，同时加强自来水管下挠度监控，具体钢管的挠度计算如下：

为防止挠度过大，新老桁架无法横向移动，采用在该跨钢管中心用一台50T汽车吊作为吊点，施工中适当施加吊力，减小下挠度，确保桁架横移就位。

施工中实测钢管最大挠度为12mm。

⑤吊机作业及桁架横移时，要有专人指挥，及时与车站行车部门联系，确保安全正点，对所有参与施工人员进行安全交底，明确分工落实责任。

5 结束语

本工程是中铁二十四局集团江苏工程有限公司首次在既有线上实施钢桁梁拆除与更换连续施工方法，具有较强实用性，希望能为以后此类施工提供借鉴。

参考文献：

[1]周水兴，何兆益，郭毅松，等.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.