混凝土箱梁跨铁路横移施工技术

2023-01-02中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司上海2000715

建筑科技 2022年3期

关键词：拖拉重物现浇

张春（中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司，上海 2000715）

现阶段箱梁施工多数是原位现浇或者在制梁场预制好以后运输至现场采用架梁设备架设安装，也有少数情况是现场既无法原位现浇（铁路跨），又没有合适的道路能让预制箱梁运输至现场，本文主要探讨采用平移的方法解决以上问题。

1 工程概况

马家园车辆段试车线、南出入口路中心线对应宁东环到线里程约 K 4＋014，交角约 30.3°，施工范围铁路里程为K 3＋914～K 4＋114。需要平移的箱梁需要在铁路外侧现浇然后平移到铁路上方。

工程重难点：混凝土箱梁重量大，最重 553 t，平移难度大。要跨越既有铁路线平移，需对铁路进行封锁施工，平移风险大。

2 施工工艺

本项目南出入口线 D0—D2 共 2 跨，试车线 B24—B26共 2 跨，总计 6 片梁需要平移。这些桥跨简支箱梁需要在铁路线以外支架上进行现浇，支架采用盘扣脚手支架和钢管支架组合型式，根据 JTG/T 3650—2020《公路桥涵施工技术规范》，每座桥箱梁预制分多个工作面同步施工，采用横移拖拉和落梁施工方法进行安装。

2.1 横移施工

需要横移施工的箱梁在铁路线以外的盘扣式脚手架及钢管立柱滑道上进行现浇，箱梁浇筑混凝土强度达到后，进行预应力张拉和压浆施工，完成箱梁端面封锚，再在滑道上安装 60 t 千斤顶和 φ 32 mm 精轧螺纹钢拖拉箱梁至设计位置，在每个钢盖梁顶面或混凝土桥墩上分别设置 2 台 200 t千斤顶进行落梁至设计位置的方法，简称横移施工。横移施工工艺流程为：支架搭设、滑道安装→箱梁浇筑完成→安装4 台重物移运器→安装拖拉动力设备→箱梁拖拉到位→落梁就位。

2.2 滑道支架设计

箱梁施工支架除端头滑道处单独设置钢管支架外，其余采用盘扣支架实施，滑道处支架采用 φ 609 mm×12 mm钢管立柱，因预应力张拉或横移过程中产生较大的纵桥向水平力，因此支架基础采用 4 根或 6 根 φ 530 mm×10 mm钢管，顶部浇筑 50 cm 厚的钢筋混凝土扩大基础，在其顶面再设置两排或三排 φ 609 mm×12 mm 钢管，增大支墩纵桥向的稳定性，两排钢管间距为 2 m，三排钢管间距为1.5 m；为便于箱梁的横移，横桥向根据横移距离设置数量列数的钢管，每列间距 3.5～5 m 不等。

箱梁较重，横向移动水平力较大，通过对箱梁移动的各个工况计算分析，先在钢管顶面纵向设置 2 根 HN 700 mm×300 mm×13 mm×24 mm H 型钢，在其上设置 3 根 HN 700 mm×300 mm×13 mm×24 mm H 型钢，并在上下面焊接 900 mm×20 mm 的钢板，增强横移滑道的整体强度。反力架与盖梁预埋件焊接牢固。

2.3 横移动力机构设置、选型

2.3.1 千斤顶和液压泵站的选型

箱梁的横移采用 2 组液压穿心千斤顶拖拉施工，千斤顶的选型：因箱梁重约 553 t，两端 2 个轨道横移施工，考虑不均匀系数取 1.2；箱梁有 4 只300 t 重物移运器支撑，重物移运器在轨道梁上走行。根据我公司已经施工经验，重物移运器的启动时静阻摩擦系数为 0.08，走行时滚动摩擦系数为0.05。因此单个千斤顶最大力约为 N = 553 t×1.2 × 0.08/2= 26.55 t。

为便于施工，选用千斤顶 YCW60t-60 cm。选用液压泵站 YCW 60-60 b,最大推力为 60 t，60 t/26.55 t =2.26，满足施工需要。

2.3.2 重物移运器的选型

因箱梁重约 553 t，两端 2 个轨道横移施工，考虑不均匀系数取 1.2；箱梁有 4 只重物移运器支撑，重物移运器在轨道梁上走行。每只重物移运器承载重量为 N = 553 t×1.2/4 = 165.9 t，考虑滑道梁的受力和箱梁横移时的稳定性，选用 300 t 重物移运器。

300 t 重物移运器采用双排滚柱，两排之间间距为 60 cm，每排滚柱有 13 根接触轨道梁，长度约 60 cm，顶面为850 mm×830 mm×194 mm 钢垫箱，顶板有 4 个 φ 40 mm眼孔，间距为 740 mm×740 mm，用安装定位重物移运器，总高度为 35 cm。

根据 JGJ107—2010《钢筋机械连接技术规程》，重物移运器安装在箱梁底部的安装支座位置，用 4 套 10.9 级M30×120 mm 的高强度螺栓进行固定，在箱梁绑扎钢筋时把 M30 的套筒预埋在箱梁里面，并用定位架将两个重物移运器的 8 套 M30 套筒连接成整体，定位架并与箱梁的钢筋电焊连接定位，以防在混凝土捣鼓时套筒发生偏移，无法安装重物移运器。4 只套筒成一组，相互间距为 740 mm，左右两组之间的间距根据箱梁的类型不同而不同。对于轨道交通箱梁 L=4 m，北出入口桥箱梁 L=3.1 m，试车线桥箱梁L=1.6 m，南出入口桥箱梁 L=2.15 m。

重物移运器安装时，分别在箱梁两端的滑道梁上安装两台 200 t 千斤顶，先安装一端的 300 t 重物移运器，通过两台 200 t 千斤顶将箱梁的一端顶起 3～5 cm，用 50 t 汽车吊将重物移运器吊至钢支架的滑道梁上，通过人工将重物移运器沿着滑道梁推至箱梁底部安装位置，通过 4 套 M30 mm的高强度螺栓将重物移运器固定在箱梁底部，拧紧螺栓使重物移运器顶部完全贴紧箱梁底。一片箱梁安装4台重物移运器。

精轧螺纹钢的选型：本工程箱梁横移选用 PSB1080 级别直径 φ 32 mm 精轧螺纹钢。每根 PSB 1080 φ 32 mm 精轧螺纹钢的抗拉强度为 1 080 N/mm2，抗拉力 P=3.14 mm×16 mm×16 mm×1 080 N/mm2=868 kN，P＞f/2=265.5 kN(满足要求）。

2.4 横移施工

以 B 25-26# 箱梁横移为例，B2 5-26# 箱梁拖拉方向为从北往南方向（由铁路线以外向铁路线方向拖拉），总共横移距离为 19.3 m，拖拉流程如下。

第一步：箱梁预应力束张拉完后，拆除模板，张拉预应力钢束，利用两根横移滑道设 4 台 200 t 千斤顶，将箱梁顶起，安装 4 台 300 t 重物移运器。

第二步：利用第一个封锁点封锁施工（3 h）。完成两组横移设备安装，包括两只横移 YCW60 t-60 cm 千斤顶、单侧完成 16 根 1.2 m 和 1 根 2.5 m 长的 φ 32 mm 的精轧螺纹钢安装。

第三步：利用第二个封锁点施工（3 h）。待接到调度封锁命令接触网停电后开始施工。利用封锁点拖拉约箱梁至设计位置，锁定箱梁。

第四步：利用第三个封锁点施工（3 h）。待接到调度封锁命令接触网停电后开始施工。利用封锁点先拆除钢盖梁和混凝土桥墩顶面的 60 cm 长的滑道梁，在此位置安装 4 只200 t 千斤顶，将箱梁顶起 10 cm，安装支座以及支座上方的楔形块，与箱梁底部的预埋件和支座顶板电焊连接，为了节约时间，所有的施工步骤在两个盖梁上同时进行。支座安装完成后，落梁就位。