跨铁路干线架梁施工技术分析

2021-10-23孟艳浩

工程技术研究 2021年15期

孟艳浩

中电建路桥集团有限公司，北京 100000

郑州市107辅道快速化工程北起商都路，在GK2+820位置处上跨陇海铁路，其中主线交叉处陇海铁路下行线里程为K555+856.5；位于圃田至圃田西区间，桥位处线路4股道，从北向南依次为陇海上行线、陇海下行线、迁出线、机待线，线间距依次为5.1m、7m、6.5m。该工程上部结构均采用50m预制T梁，考虑到梁体重量、拟架设梁体下部接触网线及确保铁路运营安全，梁体架设采用架桥机。

1 主要设备选用

结合现场实际条件，同时为了保证工程进度和运、架等步骤的实施，投入以下设备：HJQA300-50A3型架桥机1台，用于T梁的架设；HLP110-4型轮胎式运梁车1套，配合架桥机喂梁。

2 架桥机拼装及验收

2.1 架桥机拼装

架桥机拼装具体流程如下：测量定位→铺设架桥机行走轨道→架桥机结构拼装→安装起吊天车→安装液压系统→完善电气系统→初步运行检查调试。

2.2 检查验收

架桥机拼装完成后，应进行自检并进行静动载试验，测大臂挠度要小于设备说明书中的设计挠度，然后报郑州市技术监督局检验并发合格证后，再报公司物资部，由物资部组织并会同总工室、工程部、安质部对换装门吊和架桥机进行验收，验收合格后方可进行架梁作业。

3 梁板架设

3.1 架桥机过孔及梁板架设时间分解

因架桥机过孔及梁板架设需利用铁路天窗，经与铁路局相关部门沟通，铁路天窗最长时间为120min，因此过孔及梁板架设所有工序需在120min内完成。（1）根据设备运行速率及并结合经验，架桥机过孔时间为79min，具体时间分解如表1所示。（2）根据设备运行速率及并结合经验，架设单片梁时间为75min，具体时间分解如表2所示。

表1 架桥机过孔时间分解表

表2 梁板架设时间分解表

经各工序时间分析，架桥机过孔及梁板架设时间小于铁路天窗时间，因此满足天窗点内施工要求。

3.2 过孔抗倾覆验算

HJQ300t-50m架桥机是50m公路梁架桥机，为双蜂窝式主梁和桁架式导梁结构，每列主梁全长92.82m，由7节10m主纵梁和2节前导梁组成，节间为销轴连接，架桥机构件重量表如表3所示。跨铁路过孔时，当架桥机前支腿到达对面盖梁上方还未支撑时，为纵向抗倾覆稳定性的最不利工况，如图1所示。

图1 50m跨最不利工况图

表3 架桥机构件重量表

力矩M的计算公式如下：

式中：M为力矩，kN·m；F为力，kN；L为力臂，m。

经计算，M倾=19839.13kN·m，M稳=31279.28kN·m，则过孔抗倾覆系数k的计算公式如下：

经计算，k=1.6＞1.5，满足相关要求。若抗倾覆系数不满足要求，可在后天车下部提吊1台轮胎式运梁车等，以增加配重，确保过孔安全。

3.3 吊梁绳选型

吊梁时采用一环三捆法，梁板重173t。单根钢丝绳所受拉力为144.17kN，钢丝绳型号采用6×37S+FC，执行标准为《一般用途钢丝绳》（GB/T 20118—2006），直径为Φ52mm，公称抗拉强度为1670MPa，最小破断拉力为1490kN，插成后总长度为23.5～24m。系数k=1490÷144.17≈10.3＞10，满足相关要求。

3.4 具体步骤

梁换装到轮胎式运梁车上后，由轮胎式运梁车移动至架桥机正方，T梁前端从前运梁车转换至架桥机前天车上，架桥机前天车和后运梁车均以3.0m/min的速度慢速保持同步前移，待T梁前端运行至铁隔离栅处停止，等待架梁要点封锁命令，待接到要点封锁命令后，前天车和后运梁车继续向前运行，直至后运梁车到达架桥机后天车正下方，T梁后端从后运梁车转换至后天车上，然后两台天车携梁以3.0m/min的速度同步前移，使T梁位于架桥孔上方，缓慢落梁至离支座顶面20～30cm高度后，架桥机整机负重横移将梁落位至预定设计位置。步骤1：运梁车运梁至前天车提吊的位置停止，前天车提梁后运行至铁路隔离栅处等待要点封锁命令。步骤2：前天车与后运梁车同步前进，至后天车能提梁的位置停止。步骤3：后天车提梁后与前天车同步前行，将梁运送到架桥机跨中，梁纵向到位。步骤4：两天车落梁离支座200～300mm高度处，通过架桥机和小车的横移调整梁的横向位置，最终将梁停放至盖梁千斤顶上。步骤5：对架设梁体做防倾覆措施，架桥机横向调整至与纵移轨道对应，天车退回，准备下片梁板架设。首片T梁落位后，在梁体两侧端横梁下部采用木朵支垫及腋下用方木支撑措施防止倾覆；其余中梁及边梁防倾覆除采用首片梁措施外，还焊接相邻横隔板对应的预埋钢筋，焊接数量应达到总数量的2/3，焊接时做好安全防护，防止火花掉落到接触网上。

4 安全保证措施

4.1 防护措施

（1）要点登记：要点施工时驻站联络员应按照批准的架梁方案，在联络点登记。此次架梁作业跨越陇海铁路四股道（陇海上行、陇海下行、牵出线、机待线），属于铁路营业线Ⅱ级施工，在进行封锁要点时到莆田西车站进行登记。（2）现场行车防护：施工现场防护人员应在距施工地点不小于20m、瞭望条件较好的线路中心设置移动停车信号牌，远端防护人员在800m处设好停车手信号。

4.2 架桥机防倾覆措施

（1）检查架桥机停放位置是否正确，需保证其前后支腿中心线距离桥墩中心线1800mm，架桥机及辅助导梁纵向的中心线应与桥梁中心线重合。（2）检查架桥机后支腿2个支撑缸，收缩后均应在不受力状态，辅助导梁后支腿与桥墩的锚固要牢固，时刻保证吊梁小车钢丝绳的松紧度及垂直度符合要求。（3）桥面铺设重型特制钢轨，解除架桥机后支腿底部支撑缸，使后支腿驱动滚轮落在钢轨上，同时解除其前支腿底部支撑缸。