高速公路下穿铁路特殊孔T梁架设施工技术

潘俊杰

摘要：结合某高速公路五龙环溪河特大桥下穿达成铁路T梁架设工程实践，针对铁路桥梁净空不足，对架桥机进行改进，适应特殊条件下架梁要求，完成下穿铁路T梁的架设，对类似工程有一定的借鉴意义。

Abstract： According to the practice of railway T-beam erection under the super bridge of Wulong Huanxi River in a certain expressway， aiming at the lack of clear space of railway bridge， the bridge erector is improved to meet the requirements of erecting beam under special conditions， and the erection of T-beam through railway is completed. It can be used for reference to similar projects.

关键词：下穿铁路；净空不足；架桥机；架梁

Key words： underpass railway；lack of clear space；bridge erector；beam erection

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）19-0166-03

1 工程概况

五龙环溪河特大桥左线起讫里程ZK162+406.46～ZK163+435.54，全长1029.08m，桥梁中心里程ZK162+921，孔跨布置为：18×30+12×40m预应力砼简支T梁；右线起讫里程K162+305.46～K163+434.54，全长1129.08m，桥梁中心里程K162+870，孔跨布置为：23×30+10×40m预应力砼簡支T梁。其中线路中心与达成铁路夹角为70度，单幅桥面宽度为17m，桥梁横坡为2%、纵坡为0.75%。

五龙环溪河特大桥下穿铁路桥跨采用40m长预制T梁，T梁高2.5m，翼缘板宽边梁为1.85m，中梁为1.7m，梁间距2.1m，湿接缝宽0.4m。单片边梁T梁吊装重量为134t。半幅共8片T梁，2片边梁，6片中梁。其中左幅2#-3#墩下穿达成铁路，右幅5#墩-6#墩下穿达成铁路。

2 施工准备

①施工前与铁路局通信、供电、电务及工务等单位实地勘察，查明铁路电缆等设施均设在既有铁路桥上，公路下穿对其无影响，施工涉及配合单位仅为工务段和车务段。（表1、图1）

②编制五龙环溪河特大桥下穿达成铁路专项施工方案，参加由铁路局施工办组织的施工专项方案评审会，形成会议纪要，结合专家意见对方案进行修改完善。

③施工前与工务段、车务段签订施工安全协议。

④参加铁路局组织的施工负责人、安全员、防护员、驻站联络员、工班长岗前安全培训，考试合格后，方可从事营业线施工。

⑤上报月度施工计划，获得铁路局批准后，再组织施工。

3 架桥机选型

①单片40m边梁吊装重量为134t，取1.2的安全系数，134*1.2=160.8t，40m T梁架设选择DHJQ180T-40m型号架桥机，架桥机全长66m，起重量180t，跨度40m，满足架梁要求。运梁车选择180t的专用运梁炮车。

②架桥机的前支腿，中托，后支腿安装液压设备，可调节架桥机高度。

4 施工技术难点

高速公路桥面至达成铁路梁底的最低高度为6.9m，架桥机的高度为7.8m，梁底净空不够，架桥机无法通过达成铁路，为确保下穿铁路的T梁安全架设到位，并且做到最大限度的节约成本，我们的实施方案是利用我公司既有设备，在不影响架桥机结构受力的前提下，对架桥机进行局部调整，降低架桥机高度，以满足架梁要求。

5 施工方法

5.1 降低架桥机高度

拆除天车雨棚，高度为36cm，雨棚不在架桥机总高范围内。

拆除天车与主桁梁之间的高度调节立柱，可降低80cm。

局部调整后架桥机总高7.8m-0.8m=7m。

主桁梁的高度为2.8+1.6+0.4=4.8m<6.9m的最小净空高度，满足过孔要求。（图2）

5.2 架桥机过孔

5.2.1 步骤一

①检查电器操作系统是否正常以及各机械部位转向是否正确。

②提前将T梁运至中拖。

③提起前支腿，收起后支腿，使其底部悬空，准备过孔。

5.2.2 步骤二

①启动中支腿及中托，主梁纵移20m，两天车同步向后移动，保持与T梁位置相对静止，运行过程中根据实际情况调整后支腿的高低满足桥机的运行。

②支撑后支腿，拆除中托轮，将中托轮平移18m，支撑中托轮。

③后天车钢丝绳起吊40mT梁作为配重，收起后支腿。

5.2.3 步骤三

①启动中支腿上轮箱及运梁车，架桥机运行至盖梁处停下，同时两天车同步向后运动，保持与T梁位置相对静止，运行过程中根据实际情况调整后支腿的高低来满足架桥机的运行。

②固定前支腿，启动前支腿油泵使千斤顶达到要求位置并用销轴穿好。

5.2.4 最不利状况下架桥机抗倾覆验算

架桥机抗倾覆验算：

本次架桥机拼装长度长为66m，架桥机的总重量共计：162t。

根据本桥跨度40m，过孔时各结构部位荷载以及位置尺寸，根据架桥机过孔步骤二，架桥机过孔20m时（图3）：

M1=5*21+2*21*21/2=546t.m，M2=5*45+10*19+10*22+2*45*45/2=2660t.m

抗倾覆系数：M2/M1=2660/546=4.87>1.2（安全系数）

由上可知，抗倾覆力矩是倾覆力矩的4.87倍，稳定性很好。

架桥机过孔就位时为最不利状况（图4）：

M1=5*41+2*41*41/2=1886t.m，M2=5*25+10*19+10*22+134*22/2+2*25*25/2=2634t.m

抗倾覆系数：M2/M1=2634/1886=1.396>1.2（安全系数）

由上可知，抗倾覆力矩是倾覆力矩的1.396倍，满足要求。

5.3 拆除中支腿的主梁驱动上轮箱

架桥机过孔完成后，中支腿主梁驱动上轮箱不再使用，为保证架桥机与达成铁路梁底安全距离大于50cm，需要进一步降低架桥机的高度，具体步骤：

①启用中托，移动至中支腿处，同时启动中托和后支腿液压装置，与前支腿同步将主梁顶起在同一水平高度。

②利用天车拆除中支腿主梁驱动上轮箱（可降低60cm），启动前支腿、中托、后支腿液压装置，同步降低架桥机高度至中支腿托盘处，固定前支腿和中支腿。

③拆除中托，收起后支腿，架桥机的吊梁天车即可安全通过既有达成铁路，至此架桥机总高为7.8-0.8-0.6=6.4m，天车与达成铁路的安全距离为6.9-6.4=0.5m，满足架梁净空要求。

5.4 T梁架设

5.4.1 运、喂梁及纵移

T梁由运梁炮车运至架梁机下后，架桥机前天车起吊T梁前端，同时前天车向前纵移，运梁炮车同步向前纵移，直到后天车位置起吊箱梁另一端，至此喂梁结束。前、后天车将T梁纵移到前跨位置。

5.4.2 T梁横移

将T梁下落至距墩顶20cm时，再横移到架设位置。

5.4.3 落梁就位

T梁横移到架设位置后，由专人负責检查梁体中心位置是否与支座中心位置重合，检查符合要求后再落梁。梁体在下落过程中要缓慢、平稳，前后端高度尽量保持一致，落梁就位后立即对该片T梁设置临时支撑，并将与相邻梁片的横隔板、湿接缝钢筋进行焊接，使之与本跨已架梁片连成一体，以增强稳定性，待梁片临时固定完成后方可摘除钢丝绳，将架桥机横移至喂梁区，准备下一片梁的架设。

5.4.4 架梁顺序

半幅总共8片T梁，架梁顺序为：4→5→3→6→1→2→8→7。

架梁顺序示意图见图5。

5.4.5 架桥机施工安全控制要点

①确保主梁间横隔板的连接和翼板湿接缝混凝土浇筑后，且达到混凝土强度设计等级的100%并采取压力扩散措施后方可在其上运梁。架桥机在桥上行驶时必须使架桥机重量落在梁肋上。

②在任何一次吊梁作业前，均需试吊一次，即捆好梁后，应先将卷扬机组做制动试验2-3次，然后将梁吊起少许，检查钢丝绳有无跳槽、吊架插销有无窜动等情况，确认可靠后方可正式作业。

③吊梁卷扬机组应动作一致，受力均匀，严防出现梁体剧烈摆动等现象。梁体在起吊、行走和下落时，应尽量保持水平。

④梁片应兜底捆绑，保证梁体水平，受力均匀，牢靠，起吊速度要均匀、平稳。梁体下放时，必须低速轻放，禁止忽快忽慢和忽然制动。梁体禁止斜拉、斜吊。

⑤架桥机组拼时要按设计要求。架桥机纵向运行轨道两侧轨顶高度要求对应水平，保持平衡。前脚支撑、中托支撑的横向运行轨道要求水平，并严格控制间距，四条轨道必须平行。

⑥架桥机作业时必须分工明确，统一指挥。设专职操作员、专职电工和专职安全员，确保施工安全。

⑦施工操作人员应事先进行培训，明确构件安装工序，操作步骤，特种作业人员必须持证上岗。

⑧架桥机纵向位移要做好一切准备工作，要求一次到位，不允许中途停顿。

⑨架桥机起吊天车携带预制梁纵向运行时，前支腿部位要求用手拉葫芦（2t）与横移轨道接紧固定，加强稳定性。

⑩由于桥梁设有纵坡，架桥机纵向移位时要采用三角垫木在轮子前后作防滑保护，特别是中支腿离梁端较近，移位时必须注意控制。

架桥机拼装后一定要进行吊重试运行，也可用混凝土梁试吊后，架桥机再运行到位开始架设预制梁作业。

架桥机架设预制梁作业时，要经常注意安全检查，每安装一孔必须进行一次全面安全检查，发现问题要停止工作并及时处理后才能继续作业。不允许机械及电气带病工作。

架梁作业不准超负荷运行，不得斜吊提升作业。

五级风以上时严禁作业，并用索具稳固小车和架桥机，架桥机停止工作时要切断电源，以防发生意外。雨天禁止使用，雨后使用前必须全面检查。

架桥机必须设避雷装置。在架桥机纵移或横移轨道两端，必须设置车档，以保证架桥机的移位安全。

架桥机工作前，应调整前、中和后支腿高度，使架桥机主梁纵向坡度<1.0%。架桥机横向行走轨道的铺设纵坡<0.5%，不满足时应调整前支和中支达到一定高度达到要求。架桥机在正常工作状态下，前端高于中端1%～3%，以防止溜车下滑。

6 结束语

高速公路下穿既有铁路桥架梁要求高、安全风险大，通过本工程实践我们得出结论：

①利用架桥机架梁是最可靠、最安全、最节约成本的方法。②面对特殊环境，需要我们工程技术人员灵活应对，在不改变架桥机受力状况下，对架桥机进行局部改进以满足特殊条件架梁的要求。③本工程T梁架设的实践能够为以后类似工程提供施工经验。

参考文献：

[1]中华人民共和国交通运输部.JTG/TF50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2]《铁路营业线施工安全管理办法》.（铁运【2012】280号）.

[3]《成都铁路局营业线施工安全管理实施细则（试行）》.（成铁施工【2014】598号）.