浅谈邻近营业线槽型梁顶推落梁施工技术

罗伟

摘要：随着铁路建设的发展，新建铁路上跨既有线、公路、河流等无法避免，线路周边环境的变化，对跨线施工工艺要求不同，文中结合长白铁路上跨京哈铁路32m槽型梁顶推落梁施工，阐述上跨营业线顶推落梁施工工艺、作业方法、技术要求，供类似工程参考。

关键词：营业线；槽型梁；顶推落梁

1 概述

槽型梁顶推施工是在现场架设临时支墩，预压完成后现场预制槽型梁，待预应力施工及各附属工程完成后，采用同步千斤顶拖拉至预定位置的工艺工法，槽型梁顶推施工在跨既有线修筑桥梁工程中具有不可替代的作用，其可以将风险控制到最小，同时，槽型梁顶推施工的程序化、标准化及其操作的专业化使整个施工质量得以保证。

2 工艺原理

槽型梁顶推施工，是在既有线一侧修筑临时支墩，架设各型滑梁及结构预压结束后，在滑梁上预制槽型梁，完成预应力施工及附属设施后，通过水平千斤顶、滑道推至预定位置，落梁完成施工。

3 使用范围

槽型梁顶推法适用于平改立或上跨既有线的铁路、公路市政工程的现浇梁施工。

4 工程概况

长春至白城铁路扩能改造工程为既有线改造工程CBSG-1标右线跨京哈铁路特大桥为单线桥梁，全长457.03m，其中2#、3#墩上跨京哈下行线，与京哈线夹角56°。既有京哈线为国铁Ⅰ级干线电气化铁路，考虑净空受京哈线接触网限制及铁路营业线安全施工的要求，跨京哈线的2#--3#墩设计为1-32m混凝土槽型粱，梁底与京哈线接触网承力索高差1.131m。槽型梁计算跨度31.6m，全长32.6m。主梁梁底宽7.2m，槽型结构内净宽5.87m。腹板跨中厚0.43m，梁端厚0.6m，主梁高度3.2m，采用C55砼，梁重566t。

5 总体施工方案

采用“邻孔支架现浇+顶推落梁”施工。该桥上跨既有铁路线，为了不影响京哈下行线列车通行，设计施工方案采用顶推法施工，利用3#-4#墩简支梁的桥位，在既有线以外现浇槽型梁，当梁体砼强度达到设计强度并张拉预应力砼后，将槽型梁整体顺桥向顶推32m至既有线上方的3#-2#墩位置。其重点施工方案可分为现浇施工、顶推施工和落梁施工3个步骤进行，在保证营业线运营安全的前提下，利用线路封锁天窗时间完成顶推施工和落梁施工（2.5m高位落梁）。

施工分三阶段进行实施，具体为：

第一阶段：槽型梁现浇：槽型梁混凝土支架现浇，预应力施工；拆除侧模、底模，安装滑梁牵引装置、限位、主墩支撑等结构构造。

第二阶段：顶推：安装前后两道横梁及滑板→拆除底模→安装顶推锚座、钢绞线、千斤顶等牵引系统和限位装置→顶推槽型梁至设计位置。

第三阶段：落梁：安装横梁两侧限位挡块→安装临时支墩和落梁千斤顶→拆除滑梁→落顶使槽型梁坐落于支墩上→采用单个千斤顶和临时支墩与轨排及钢板交替落梁至设计标高→安装永久支座→拆除落梁装置及临时墩，完成槽型梁架设。

6 顶推中的关键技术

6.1 顶推结构的设置

6.1.1临时墩

根据设计图纸，槽型梁以3#墩和增设的临时墩为支撑搭设现浇支架体系，共设置4个临时墩，L1、L2临时墩为φ609×16mm 钢管立柱横向布置4根，钢管之间用槽钢14剪刀撑连接，为了增强钢管立柱稳定性，将钢管立柱分别与2#、3#墩用钢管之间用φ300×10mm钢管进行纵向连接。L3、L4临时墩分别两个立柱，单个采用4根φ609×16mm 钢管立柱组成格构式立柱，钢管支间用[14剪刀撑连接，两立柱横桥向用φ300×10mm钢管连接。

6.1.2滑梁设置及施工

以顶推轴线为基准线布置I型滑梁和II滑梁，均采用3拼I100焊接而成，I型滑梁下柱顶分配梁采用一层4 I56将上部荷载传递至L1、L2临时墩。II型滑梁下柱顶分配梁为两层组合：第一层分配梁4 I56直接位于滑梁下方，将滑梁荷载传递至下第二层纵向分配梁2I56；第二层纵向分配梁将横向分配梁荷载传递至临时墩顶。I型滑梁中心线距顶推轴线73cm、II型滑梁中心线距顶推轴线320cm。为减少顶推过程中滑梁与横梁底面MGE板的摩擦力，在滑梁顶面满焊一层2mm厚的不锈钢板。

6.1.3端横梁设置及施工

预制槽形梁时，端横梁顶部两块钢板之间与槽形梁底填充1cm细砂，细砂上铺一层地板革，地板革顶面标高为槽形梁底标高；顶推滑移时，用高压水枪清除横梁与梁体之间的细砂，便完成了由两端横向线荷载向两端集中荷载的转化。端横梁顶部埋设Φ32精轧螺纹钢，与槽型梁梁体进行锚固。在横梁底面对应位置安装MGE滑板，顶推过程中，端横梁与梁体一起在滑梁上进行滑移。

6.1.4限位装置

I型滑梁在3号墩大小里程处设置纵向限位牛腿，大小里程处各设置2个限位牛腿；其頂面与滑梁采用螺栓连接，侧面平面卡在墩顶；II型滑梁在3号墩大小里程处设置纵向限位牛腿，大小里程处各设置2个限位牛腿；其顶面与滑梁采用螺栓连接，侧面平面卡在垫石上，牛腿和垫石紧密接触，实现限位功能。

槽形梁滑移过程中，梁端横梁处设置横向限位防止梁体发生横向偏移；在滑梁与横梁之间安装横向限位装置，横向限位装置顶面与横梁采用高强螺栓连接，侧面的MGE板采用沉头螺栓与横向限位装置连接，沉头螺栓不少于两个。

6.1.5顶推系统

（1）牵引动力系统

千斤顶配采用两台ZLD150-200连续千斤顶，配一套液压油泵：MCZLB14-28；一套控制系统：MCZLDK122；保证同时牵引滑移。

（2）牵引动力索

经计算槽形梁顶推牵引采用4根强度标准值为1860MPa的￠s15.2钢绞线。

（3）反力架及牵引顶推装置

牵引张拉端反力架和滑梁纵向限位牛腿通用，反力架顶面与滑梁采用螺栓连接。牵引装置后锚梁用2根I25b加劲肋及钢板做成。在距3号墩梁缝中心线3m安装牵引反力座，钢绞线穿过端横梁、后锚梁，安装钢绞线、千斤顶和锚具。

6.1.6顶推施工步骤

跨京哈线施工，需申请A类计划实施，沈阳铁路局批复的计划，每天3个小时；顶推施工分三个步骤三天内完成施工：

第一步：顶推滑移到临时2号墩中心，即顶推滑移7.3m，更换牵引锚固系统至距3号墩梁缝中心线2.79m处；

第二步：顶推滑移到临时1号墩中心，即顶推滑移17.74m，拆除2号墩和3号墩顶滑梁锚固装置；

第三步：顶推滑移至设计位置，即顶推滑移7.56m，拆除牵引装置，槽形梁滑移结束。

6.2 顶推施工注意事项

（1）顶推前对前后横梁与槽型梁结合部，前后横梁与滑梁结合部，前后横梁纵横向限位装置布置，MGE滑板布置，牵引反力架布置，牵引钢绞线锚固端布置，滑梁限位牛腿布置，滑梁临时墩布置进行检查验收，验收合格后方可顶推；

（2）顶推前组织人员清理梁体上的杂物，并保证滑梁顶面光滑，防止坠物砸伤供电接触网、电力缆线、信号通信电缆。

（3）顶推前确定总指挥及监测负责人、顶推指挥人，施工中用对讲机和信号旗统一指挥，确保顶推平稳、各部位作业同步。

（4）顶推前由技术负责人组织对梁体、临时支墩、千斤顶、滑板、钢绞线等设备状态再次检查，对梁体与墩台间位置关系进行再一次测量核对，做好可靠标记，确保施工中数据、位置吻合。

（5）进行试顶，在试顶前进行模拟指挥演练。试顶结束后，立即对设备状态、顶推速度等进行核对，查找问题，消除隐患。

（6）顶推过程中，设置观测点，安排专人对槽形梁、临时支墩和滑梁进行监测。发现有异常时，应立即停止顶推施工，查找原因，不得盲目顶推。

7 落梁施工中的关键技术

7.1 落梁施工步骤

（1）在2#墩、3号墩处安装支墩和轨排，在轨排上方安装自锁式千斤顶；

（2）同步将2#墩、3号墩上方横梁顶起约80mm，锁定自锁式千斤顶；

（3）安装临时支墩，回落千斤顶使槽形梁落在临时支墩上。

（4）拆除I型滑梁，采用托拉法；然后采用汽车吊拆除II型滑梁；

（5）拆除MGE板及滑梁下方支墩；

（6）千斤顶同步顶起2～3cm，锁定千斤顶，拆除轨排，同步回落千斤顶至临时支墩，千斤顶托空，完成一个循环。每次落梁高度9cm，利用横梁锚固措施的精轧螺纹钢将横梁落至墩顶，拆除横梁，拆除过程中严禁碰撞临时支墩；

7.2 落梁施工注意事项

（1）随着落梁施工的进行，临时支墩面板上面用铺设钢垫块或轨排的方式来调节高度。

（2）落梁前应提前确定好支座预埋点中心线以及边线，以便落梁时进行调整。并且提前将支座安装好。

（3）端横梁的拆除应防止与临时支墩产生碰撞以及防止对梁体造成伤害。

（4）落梁时必须保证支点的标高一致，两端高差不得大于2cm，梁体一端左右高差不大于2mm。落梁施工梁体两端交替进行，防止槽型梁因高差不匀产生裂缝。每次落梁高度不超过9cm。

（5）当落梁接近支座高度时，需要将梁底支座预埋孔与垫石预埋孔位置调成一致。具体操作方式为：在墩顶与梁底预埋钢板各焊接一座反力架，微调时用千斤顶置于两反力座中间，通过千斤顶来调整梁体位置，对准预埋孔。

8 社会效益

顶推落梁工艺在上跨營业线施工中的应用，成功渡过了安全风险点，安全顺利的完成节点工期目标，得到了业主、设备管理单位和监理单位的一致好评。此工程的顶推落梁工艺，进一步丰富我国上跨营业线施工技术的内容和领域，对以后同类型的工程施工具有极大借鉴意义和参考价值，同时，又对顶推落梁施工工艺的发展起到了积极的推动作用。

9 工程结果评价

长白铁路32m槽型梁顶推施工，上跨繁忙干线京哈线，是项目的二级风险源，周围环境较为复杂，工期紧张。在施工中，我们运用科学手段，精心组织，合理安排，槽型梁的应力、变形均符合设计及相关规范要求，未出现裂缝。在既有铁路繁忙干线上采用防护网外支架整体现浇，顶推、高位落梁的预应力砼槽型梁施工技术，大大减少了对既有线行车干扰，降低了施工安全风险，同时也克服了邻近营业线施工机械和人员施工效率低下的缺点。最终在预定工期内保质保量地完成整个施工任务，赢得铁路局的一致好评。

参考文献

[1]TB10415-2003 J 286-2004 铁路桥涵工程施工质量验收标准.北京：中国铁道出版社，2004.

[2]TZ 203-2008客货共线铁路桥涵工程施工技术指南.北京：中国铁道出版社，2008.

[3]TB 10424-2010铁路混凝土工程施工质量验收标准.北京：中国铁道出版社，2010.

[4]Q/CR 9212-2015铁路桥梁钻孔桩施工技术规程.北京：中国铁道出版社，2015.

[5]TB10110-2011 J 1325-2011 铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程.北京：中国铁道出版社，2012。

[6]长白铁路32m槽型梁设计施工图

（作者单位：中铁一局集团第二工程有限公司）