陇海上下行线酒十路跨线桥整体吊装拆梁施工技术
2022-04-05廖明远
廖明远
【摘要】随着铁路运输的不断发展,部分铁路面临着增建复线、增加电气化等改造,其中上跨铁路的公路桥的改造安全风险高,对铁路运输的影响大,技术面临着极大的挑战,整体吊装拆梁技术的成功应用,不仅更新了该项工程的施工技术,而且降低了安全风险,减小了对运输的影响程度,对今后类似条件下的上跨铁路桥梁拆除极具参考借鉴价值。
【关键词】铁路工程;上跨铁路桥拆除;整体吊装技术
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.063
1、 工程简介
1.1工程概况
陇海上下行线既有酒十路跨线立交桥跨径20m,宽10m,上部结构采用6片钢筋混凝土“T”梁,梁宽1.6m,梁高1.3m,一片梁约重24T,梁体设2道端隔板,3道中隔板(5m一道),桥梁南北两端既有伸缩缝宽10cm。
经现场实测,混凝土梁铺装层厚度17cm,重量60t,人行道总重约41t,此次移梁总重量约245t。梁底距既有线轨顶高度为7.2m,距既有接触网高度约为0.4m,两侧桥台距既有上、下行线中心距离分别为5.13m、4.81m。
本次施工采用900T铁路架桥机对既有6片钢筋混凝土“T”梁进行整体吊装拆除,降低了安全风险,减少了垂直天窗要点个数,缩短了有效工期。如图1所示。
1.2整体吊装方案的适用范围
整体吊装方案适用于上跨繁忙干线的公路桥拆除,且梁片的结构尺寸和重量能满足架桥机负荷要求,同时因采用架桥机进行施工,所需施工场地较大。
2、 施工方法
既有酒十路桥T梁拆除采用SPJ900架桥机进行整体移除,架桥机最大宽18.5m,最大高13.1m,允许最大作业纵坡2%,吊梁升降速度0.5m/min,主机过孔最大走形速度3m/min,桁车空载最大走形速度10m/min。
首先在桥梁南北两端桥面上设定位置分别吊装3根10.18m长H500*200mm型钢组焊件作为上压梁,对应梁底吊装1片700*600mm钢箱梁作为下托梁,每端上压梁与下托梁间在两侧用4根Φ40PSB830精轧螺纹钢进行栓接将梁体固定成一个整体;同时在北侧远离线路的酒十路路面上完成架桥机拼装,然后架桥机由北向南过跨到设定位置后固定支腿,再安装吊具、锁定吊点,将T梁整体吊起向北侧移动穿过架桥机中支腿至远离线路位置,然后落梁并将梁体拆解清运出现场,最后架桥机回退至北侧远离线路位置并拆除,完成T梁拆除施工。
2.1施工准备
2.1.1现场踏勘
进场之后,项目部应组织相关人员开展酒十路跨线桥施工环境的调查,包括桥面市政管线的产权单位、桥梁施工范围内铁路设备及梁体结构等的调查,市政管线及铁路设备须逐一与管理单位进行接洽,商定迁改或防护方案,梁体结构须掌握梁体的截面尺寸、重量、是否为预应力梁及单片梁间的连接方式等。
2.1.2现场准备
(1)将既有酒十路桥进行封闭,两侧路面封闭范围考虑架桥机及各类施工机械作业范围。
(2)人工配合机械凿除既有桥梁梁端伸缩缝,将梁体与桥台分离开,在凿除范围四周设置封闭围挡,确保碎块不飞溅入营业线,及时将弃渣清运出场。
(3)根据受力计算及架桥机前、中支腿距离,在南端桥台支腿固定位置浇筑截面为(长*宽*高)680*144*100cm的C30钢筋混凝土枕梁,北端桥台支腿固定位置浇筑截面为(长*宽*高)700*400*100cm的C30钢筋混凝土枕梁,分别作为架桥机拆梁作业时固定前、中支腿的支撑枕梁。
(4)在梁面设定位置放样定出吊装孔、工作孔位,点内利用取芯机钻取直径12cm的孔作为提梁吊装孔,共8个孔(如图2所示2#孔);另外在对应位置各钻1个孔作为安装吊杆的工作孔,共8个孔(如图1所示1#孔),施工完成后及时将施工垃圾清理出线路并用提前准备好的木塞子将孔洞塞紧,防止集中雨水造成接触网出现事故。
(5)点内吊车将下托梁先吊至线路上路肩位置放置,下托梁落地之前平整路肩位置,吊放过程中安排专人在其两端用缆风绳对其进行拉拽,保证其平稳下落至指定位置,点内再人工利用滑轮等工具将其纵移至梁底对应位置。下托梁在吊装及作业过程中均满足铁路建筑限界要求。
(6)点内人工配合小型机械凿除桥面影响(H500*200型钢组焊件)上压梁摆放位置处人行道、铺装层,同时拆除影响上压梁摆放的一片防抛网,保证上压梁放置位置准确,上压梁底与T梁顶接触面水平无明显高低错台,两端压梁间距17.5m,如图3所示。上压梁分别与上、下行线距离3.85m、3.53m,其与线路间断面位置关系如图4所示。
(7)点内将桥梁两侧防抛网及拼装护栏、人行道板等进行逐一拆除,拆除前在构配件上栓2道尼龙绳向桥面方向拉住防止其向桥梁外侧偏斜坠落,切割或凿除后人工运离出桥面。
2.2捆梁施工
(1)在上压梁两端附近分别放置1台卷扬机,点内通过钢丝绳垂直起吊下托梁至T梁底部设定位置与T梁底部密贴,下托梁吊起过程中尽量保持平衡;每端上压梁与下托梁间在两侧用4根Φ40PSB830精轧螺纹钢进行栓接将梁体固定成一个整体。
(2)点内人工利用吊篮分别通过1#工作孔从线路路肩处上至梁底,将从2#吊装孔下穿的吊杆吊具组装完整。
2.3架橋机整体拆梁作业
2.3.1架桥机准备
(1)明确SPJ900架桥机参数,在确保既有线安全的前提下定位架桥机现场拼装位置、走行线路、支腿固定位置,在远离既有线位置拼装架桥机,拼装完成之后进行调试并检测,确保其工作性能最佳。
(2)依据架桥机空车移动过孔时支撑荷载,为架桥机支腿移动提供相应尺寸的行走导梁。
(3)架桥机沿桥轴线由北向南电机驱动走行过跨,行走距离为34.9m,走行至预定位置后按要求固定前支腿、中支腿、后支腿,准备工作完毕。如图5所示。9AD4D60A-5422-4593-85AF-B82A4E2257F3
2.3.2架桥机提梁及移梁
(1)架桥机过跨后将其前后天车吊具分别与梁面上两端已安装好的吊杆进行连接锁定,并固定好提梁小车位置,确保垂直起吊。
(2)吊具安装到位后对梁体进行试吊,八个起吊点同时起吊确保梁体平衡。点内将已捆绑好的T梁整体提起30cm左右,若试吊过程正常则将梁放下,待下一个天窗点再移除;若试吊不顺利,则应解决梁体起吊过程中存在的问题,待下一个天窗点内继续作业。
(3)天窗点内将已捆绑好的T梁整体提起升高6m后,利用前后天车同时驱动向北移动,使梁体顺桥向穿过中支“C”型腿向北移出陇海线,直到梁体后端完全离开北侧桥台台尾且梁体前端距架桥机后支腿3.7m时,再将梁整体下放落至路面上,整个施工过程中点内梁体纵移距离为36m。架桥机拆除T梁具体点内时间分配如下:梁体起吊30min,梁体纵移30min,梁体下落25min,架桥机加固检查15min,其他工作10min,共计110min。
(4)T梁整体移出桥台到位后,在既有南北两侧桥台外搭设围挡防护并悬挂安全警示标志牌,然后利用破碎锤对梁体进行凿除,利用挖机、装载机将碎渣清理出现场。如图6所示。
2.3.3架桥机出孔
(1)天窗点内架桥机出跨,向北侧行走距离34.9m至原拼装位置,此时架桥机前端距北侧桥台胸墙12.5m,行走共需20min。出跨完成后及时将施工杂物清理撤出现场,要点施工完毕后及时恢复桥两端围挡防护。
(2)拆除架桥机,将架桥机零部件汽车装车运离出场。如图7所示。
3、保证措施
3.1施工方案的编制、审批手续完备
专项方案编制完成后,需经过项目部自评、公司评审及监理、路局审批、专家论证等,全方面验证方案的可行性及结构的安全性,尤其需要验证架桥机空载、提梁、移梁等各工况下前、中、后支腿的稳定性及下托梁、吊杆等的受力状态。
3.2测量控制必须精细
(1)架桥机拼装前,将既有桥梁中轴线延伸放样至既有路面上,使架桥机中轴线与梁体中轴线保持一致,确保整个吊装过程中梁体平稳,无偏心受力导致失稳的隐患。
(2)测量架桥机拼装时及作业状态下前、中、后三个支腿处的路面高程,提前进行调节,保证主梁纵坡及水平符合要求。
(3)利用天窗点测量下托梁受力状态下的挠度,进行分析。
3.3要特别注意两侧边梁的稳固及梁底的平稳
通过在边梁两端下托梁上焊接工字钢斜撑对边梁进行加固;提前利用红外线测距仪测量各梁底的相对高差,采用薄钢板与橡胶垫进行填塞,确保下托梁与各梁底均填塞密实。
3.4走行轨需严格控制
架桥机过跨及回跨前,应提前逐一核查走行轨线型及轨距,并在架桥机走行过程中安排专人进行盯控。
3.5要点作业管控精细化
本次整体提梁点施工属于营业线II级施工,影响多趟客运,需向国铁集团上报施工计划,故要点时间的申报显得极其关键。
(1)前期申报天窗点作业内容时,尽量将可以同步作业的施工进行多报,保证一个天窗点内能多干活,为后期的提梁点赢得充分的准备时间,也降低后期可能由于各种原因而取消天窗点的风险。
(2)提梁点日期确定后,应组织相关人员召开碰头会,倒排工期,对点内剩余作业内容逐一细化。
(3)提梁点内作业时间的计算及控制尤为关键,需按照架桥机起吊梁高度、纵移长度及各作业条件下速度进行保守计算,并包含行调、电调及销点备用时间等。
3.6同条件试验需做好
(1)正式要点施工前,需提前要点进行试吊,检查整个提梁系统、架桥机设备的安全稳定及解除梁体与其他部位可能存在的连接。
(2)备用高功率发电机很关键。提前将其与架桥机进行连接,并按照点内作业条件进行同条件试验确保发挥实效。
结语:
铁路的发展伴随着时代的进步,技术的革新,但任何新技术的成功应用,都需要经过科学的计算及反复的论证,并应结合不同项目本身的特点、目标来实施,从而创造更高的效益。
参考文献:
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