炮车喂梁组合双吊机架梁施工技术在上跨桥工程中的应用

李晓龙 上海铁路局上海东华地铁公司

炮车喂梁组合双吊机架梁施工技术在上跨桥工程中的应用

李晓龙 上海铁路局上海东华地铁公司

论述在非电气化单线铁路上跨桥工程中，当既有道路与新建桥梁位置较远的路堑地段，桥梁跨度小于30 m，桥墩较低的情况下，根据现场实际情况采用炮车喂梁组合双机抬吊架梁施工技术，够保营业线施工安全，进一步缩短工期，降低对铁路运营安全的影响。

上跨铁路桥；双机抬吊；铁路跨架梁；施工安全

1 工程概况

本工程位于合九铁路K121+825处，既有道口里程为K121+725，位于范岗站（K110+818）-杨树店站（K126+016）区间。合九铁路为国铁Ⅰ级单线铁路，客货共线，设计行车速度为120 km/h。本上跨桥工程施工采用先简支后连续预应力混凝土小箱梁施工，桥跨布置为3×25 m+3×25 m+3×25 m，共3联9跨，其中采用1跨25 m预制混凝土箱梁上跨合九铁路，桥梁轴线与铁路交角为40°12'11"，本段线路深路堑地段。桥梁每跨横向布置4片小箱梁，即2片边梁，2片中梁，梁间距3.233 m，边梁预制部分宽2.85 m，中梁预制部分宽2.4 m，湿接缝宽0.833 m，净宽12.0 m，桥梁全宽13.0 m，25 m跨箱梁顶、底板厚0.18mm～0.25mm，腹板厚0.18m～0.25m，梁高1.4m。既有道口与新建上跨桥平面位置关系如图1所示。

图1 既有道口与新建上跨桥平面位置关系

2 铁路跨架梁方法选择

上跨铁路桥钢筋混凝土预制梁架梁施工方法一般有架桥机架梁和吊机架梁两种，每种架梁方法各有其优缺点，具体应根据工程环境、桥梁设计、安全、进度及成本等方面综合考虑选择安全经济适用的架梁方式。表1为架桥机架梁与吊机架梁方法的比较。

表1 架桥机架梁与吊机架梁方法比较

本上跨桥铁路跨为25 m，桥墩高8 m，梁体自重最重为75.773 t，且合九线单线非电气化铁路。鉴于平改立工程工期紧，费用紧张，从安全、进度和成本等方面考虑，结合现场实际情况本工程拟采用260 t、300 t两台汽车吊组合抬吊进行铁路跨架梁。由图1可知，既有道口与新建上跨桥位置相距100 m，且上跨桥地段为深路堑地段，因此，双机抬吊施工中运梁炮车无法到达桥跨中间位置。为了解决该问题，根据现场情况本工程采用炮车喂梁辅助吊装的架梁方法，即炮车先与1台吊机组合，将炮车后托车去掉，在吊车和炮车的组合下将梁体吊运到铁路中心。然后，铁路另一侧的吊机将梁体一端吊装，第一台吊机再将另一端吊起，炮车撤离，至此，双机完全吊起箱梁，具体过程如图2所示。

图2 炮车喂梁配合吊机架梁平面示意图

3 吊机吊装能力计算

铁路跨吊装时，中梁自重为68.573t，边梁自重为75.773t，首先利用运梁炮车和1台300 t吊机配合将箱梁移至线路中间，距离铁路对面吊机工作半径12 m内时，进行换钩，改为双机抬吊。

查吊机性能表得：1台300吊机工作半径由8 m增加至18 m时，额定起重量为99 t减少至41 t；另1台260 t吊机工作半径为12 m，额定起重量62 t。最不利状态为2台吊机工作半径分别为18 m、12 m，此时最大起重为41+62=103 t，满足起重要求。

根据《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》规定：采用双机抬吊时，宜选用同类型或性能相近的起重机，负载分配应合理，单机荷载不得超过额定起重起重量的80%。因此，采用2台吊机抬吊边梁时，起重安全系数取1.25，则每台吊机所需达到起重量为：75.773÷2×1.25=47.36 t，查吊机工况表得出：

260 t吊机作业半径在12 m时，吊臂长度30.8 m时，查表得额定起重量为62 t，大于47.36 t，满足起重要求；300 t吊机作业半径在14 m时，吊臂长度为25 m时，查表得额定起重量为58 t，大于47.36 t，满足起重要求。

4 吊装架梁施工过程

根据现场情况及铁路封锁施工的特点，吊装架梁施工共分为五个主要步骤：（1）封锁前吊机、运梁炮车按拟定位置就位；（2）封锁命令下达后300 t吊机与炮车组合将箱梁移运到线路中心上方；（3）260 t吊机将梁体前端吊起，300 t吊机捆梁钢丝绳解除；（4）300 t吊机旋转至箱梁尾端将梁吊起，炮车撤离；（5）260 t和300 t吊机组合抬吊将箱梁架设就位。具体过程如图3所示。

图3 炮车喂梁配合吊机架梁过程示意图

本工程于2016年11月14日、15日两个封锁点（每个封锁点110 min）完成铁路跨4片箱梁架设。吊装架梁施工流程及所需时间如图4所示，即准备工作充分到位后，架设一片箱梁约需23 min。封锁开始线路防护、插封锁施工红牌及封锁结束前桥面检查及线路检查和防护人员撤离与吊机大臂收回归位约需25 min。综合考虑，一个施工封锁点可以架3片箱梁。与架桥机架梁相比，首先该架梁施工技术可以节省2个封锁点，减少了铁路封锁施工次数，对铁路运营影响较小。其次，可以节省架桥机拼装、检测及拆除等作业时间。因此，从安全、进度和成本的角度来说，该架梁施工技术有明显优于架桥机架梁。现场封锁架梁施工如图5所示。

图4 铁路跨架梁流程及所需时间

图5 铁路跨封锁架梁施工

5 吊装架梁施工要点

吊装架梁施工前应在现场调查的基础上，根据铁路封锁时间制定技术方案，做好施工现场准备、细化封锁施工流程组织，确保吊装架梁施工技术可靠，时间可控，确保架梁施工安全，保证线路正点开通。本工程架梁施工主要控制要点有以下几个方面：

（1）吊机占位选择：应根据现场位置关系和箱梁重量，准确确定吊机作业半径，确保吊机作业范围满足安全要求，保证封锁点内吊机一次架梁完成。

（2）吊机占位处地基处理：吊机占位处应根据起吊重量进行地基承载力检算，对不满足要求的应进行地基处理。吊机一个支腿支撑在邻近线路路基边坡处的临时混凝土支墩上，应确保支墩混凝土强度达到要求，并经检测合格后进行使用。同时，吊机支腿下地面应平整，确保支腿受力稳定。

（3）炮车喂梁通道地基处理：这是炮组合双机抬吊架梁施工的关键。运梁通道应平整坚实，保证炮车与吊机组合移梁过程中速度缓慢平稳，防止吊机与炮车不同步出现吊机斜拉梁体转动，确保吊机稳定。

（4）封锁架梁施工协同指挥：本工程架梁主要在于炮车和两台吊机的协同配合。架梁前对吊机操作人员、炮车司机、司索及落梁检查人员进行详细的安全技术交底，并在铁路跨架设前在邻跨适当位置按封锁时间进行试吊模拟演练，为铁路跨封锁架梁积累经验。

（5）严格按《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》（JGJ276-2012）和《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）的要求操作，吊机支腿伸出长度及吊机配重符合要求，不得违反操作规程进行作业。

6 结论

通过炮车喂梁组合双机抬吊架梁施工技术在合九线上跨桥工程中的成功应用，可以得出以下几点结论：

（1）只要吊机占位地基和炮车喂梁通道地基承载力满足要求，表面平整，吊机与炮车组合移梁施工安全可控。

（2）与架桥机架梁相比，该方法架梁施工周期至少缩短14天，铁路跨架设至少减少2个封锁点。

（3）在非电气化铁路上跨桥工程中，当既有道路与新建桥梁位置较远的路堑地段，桥梁跨度较小，桥墩较低的情况下，根据现场实际情况可以采用该架梁施工技术，以缩短工期，减小对铁路运营的影响。

[1]周水兴，何兆益，等.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2012.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 276-2012建筑施工起重吊装工程安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 33-2012建筑机械使用安全技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[4]中交第一公路工程局有限公司.JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.

[5]王晓放，朱中亚，逯久喜，等.大角度斜跨铁路线的公路梁架设技术[J].国防交通工程与技术，2011（4）：54～56.

责任编辑：许耀元

来稿日期：2017-02-23