高速铁路既有高架站平移+旋转复合移梁技术

傅重阳

（中铁三局集团第五工程有限公司，山西 晋中 030600）

高铁在我国投入运营仅10 余年，利用运营高铁高架站站线梁通过移梁成为新线尚属首次，在国外此项技术尚属空白。新建杭台高铁绍兴北站杭台上、下行联络线与既有绍兴北站杭深场5、6 道到发线在451#墩位置取直后连接入绍兴北站杭深场，实现新建杭台铁路与既有杭深线互通，移梁梁体最大重量为450t，最大平移距离6.625m，平转角度5.2688°，营业线施工精度要求高、高空作业安全风险大是本工程重难点。

本文依托新建杭绍台铁路接入杭甬绍兴北站站场改造工程施工，通过大跨度横移工装、三维移落梁装置、自动化数控泵站等既有高铁高架站改建移梁施工所需关键工装和设备，同时结合相关工装及设备的使用方法，对既有高铁高架站改建移梁施工技术进行总结，创新性采用了对既有梁体顶升+平移+平转+落梁的移梁工艺，进一步完善我国铁路移梁改造施工配套装备及工艺，有效降低了高架站移梁施工期间对既有高铁高架线路的结构安全、运营安全的影响。

1 既有高铁高架站改建移梁施工工艺原理

在既有绍兴北站杭深场高架站改建中，创新性采用了对既有梁体顶升+平移+平转+落梁的移梁工艺，实现了新建杭绍台铁路快速引入既有铁路，减小施工对周围线路的影响，缩短了工期。

研发了大跨度横移工装（图1），横移系统由横移梁节、滑板、低高度千斤顶、带位移传感器的横移油缸等组成，滑动副由聚四乙烯板和不锈钢滑动面而构成，解决了大跨度移梁支撑点设置和横移方向控制等问题。

图1 横移轨道梁结构示意图及实物图

梁体在平移和落梁过程中采用三维移落梁装置，包含一套固定支点三维落梁装置和三套浮动支点三维落梁装置。固定支点三维落梁装置在纵、横方向可以由纵、横移千斤顶固定支点位置，在整套系统中可以以该三维落梁装置转向时作为其他3 个点的转动中心，实现混凝土梁的转角功能。浮动支点三维落梁装置纵、横移千斤顶与滑板是浮动顶推的（图2），在转向时，浮动支点三维落梁装置的滑板适应固定支点三维落梁装置滑板的位置要求，实现梁体的精确转动，减少过程中的纠偏。

图2 浮动支点三维落梁装置结构

梁体在顶升和平移过程中采用自动化泵站（图3），利用数字化和自动化技术对各千斤顶进行同步和异步的精确控制。

图3 自动化数控千斤顶结构

利用自动化梁体监控，同时具备梁体应力、形态、移梁速度的监控能力，提高对既有线结构监控的自动化程度，达到了实时监控的目的。

2 既有高铁高架站改建移梁施工技术

既有高铁高架站改建移梁施工工艺流程为：施工准备→测量定位→梁体顶升（鱼腹梁+千斤顶）→梁体平移+平转（大跨度横移工装+三维移落梁装置+自动化泵站）→梁体就位→落梁（千斤顶+三维落梁装置（纠正位置））。

2.1 准备工作

1）量测移梁范围内箱梁的各部尺寸，测量箱梁支座和防移落梁挡块的位置，用全站仪测量箱梁梁端的坐标、中线坐标以及梁缝的宽度，检查梁端的施工情况，是否齐整，上下梁缝是否统一。

2）在既有线墩顶设置位移及沉降观测点，且由有资质的第三方进行监控。

3）根据设计图纸及施工方案，工程部对现场管理人员、施工班组进行技术交底，技术员负责对操作工人进行技术交底。同时组织各工种操作人员进行培训，特殊工种人员必须持证上岗。

2.2 搭设施工平台

靠近墩身搭设双排脚手架，脚手架竖向步距为120cm（顶层水平杆步距不得大于100cm），纵向间距均为90cm，横向间距为120cm，每层支架设置扣件钢管剪刀撑。顶部横杆上满铺30cm×3cm×4m 脚踏板作为施工平台。

2.3 梁体顶升

为保证顶梁不对梁体产生破坏，采用鱼腹梁作为顶升受力均布系统，为保证千斤顶同步顶升，千斤顶采用串联油路。每一次顶起180mm，倒顶两次，顶底加垫墩用辅助支撑更换支撑状态。顶起470mm 后拆解既有支座前，在横向间距2 800mm 的位置上加垫墩保护。

2.4 拆除支座、凿除既有垫石、新建垫石

当临时支撑稳定后，将支座座利用辅助设施沿预设轨道取出。凿除需要凿除的旧垫石，利用电钻在墩顶钻眼植筋，安装垫石钢筋，浇筑垫石混凝土。

2.5 安装移梁设备进行移梁

1）移梁工况一 绍兴北站杭深场5、6 道到发线452-453#墩站线梁，由于移梁距离短，所以直接采用三维移落梁装置移梁就位。主要流程如下：①安装三维落梁装置，垫墩置于竖向千斤顶同一截面上，支点间距为2 800～2 900mm；②在水平移梁时，竖向为4 个顶支撑，水平方向两个主动顶，两个从动顶，如在移动过程中发生偏移，则采用纵桥向千斤顶进行调整；③当移动道转动位置时，将转动轴位置的三维移落梁装置的三个方向的千斤顶锁死，相邻三维移落梁装置的竖向千斤顶顶紧，水平两个方向的千斤顶松开，处于自由状态，另一端两个移落梁装置的千斤顶保持竖向顶紧状态，纵桥向为自由状态，利用两个横向千斤顶作为主动力进行梁体的转动，如在转动过程中发生方向的偏移，利用纵桥向千斤顶进行调整；④梁体接近设计位置时，采用“点动”的方式进行移动。

2）移梁工况二 绍兴北站杭深场5、6 道到发线453～456#墩站线梁采用移梁滑道、移梁小车和横移梁千斤顶先水平横移，然后再利用三维移落梁装置转动完成梁体的转动、纵移就位。主要流程如下：①箱梁竖向顶到设计位置后，在垫石顶安装移梁滑道，然后在滑道上安装移梁小车，在小车的固定位置安装200t 薄千斤顶，千斤顶与底处于顶紧状态，然后松开顶梁竖向千斤顶，使箱梁落在移梁小车千斤顶上，梁体处于悬浮状态（可以减少梁体在移动过程中的振动，保护梁体的结构不受损伤）；②在滑道上安装横向移梁千斤顶，由于箱梁靠近既有线一侧墩顶安装千斤顶的空间不足，所以采用先将千斤顶安装在外侧（即远离线路一侧）拉动梁体，然后再安装在内侧（靠近既有线一侧），顶梁至设计位置；然后利用安装三维移落梁装置，顶起梁体，拆除横移梁设备，利用三维移落梁装置转动、纵移就位，操作方法如工况一。

2.6 落梁及支座安装

1）利用顶升千斤顶在设计位置落梁，梁底安装三维落梁装置，落梁千斤顶参数与顶升时千斤顶参数一样，4 支竖向千斤顶构成四点顶升三点平衡支撑体系。

2）如出现偏差利用三维落梁装置进行纠正，安装支座，落梁就位。

3 施工质量控制措施

1）在正式顶升前，应进行试顶升，试顶升高度2mm。试顶升过程中应严密监控各点位移、荷载、应力，若有超限和异常情况，立即停止顶升，采取相关处理措施后方可继续。

2）移梁时在梁顶面中间和两侧设置观测点，在移梁过程中对梁的形态进行实时监控，即平面位置和高程，发现问题及时停止移梁，问题解决后方可继续施工。

3）为避免横移过程中发生顶梁薄顶失效，采用型钢支墩为支撑结构，顶升油缸伴随防护，保障其底部预留一定安全空间，防止其意外下落。

4）施工期间，需对既有杭甬客专桥梁、墩身安装变形监测设施，在既有绍兴北站站房按照每孔梁设置1 处水平位移及沉降监测点，并由第三方负责全天实时监控。

4 结语

既有高铁高架站改建移梁施工技术及配套装备于2021 年在新建杭绍台铁路接入杭甬绍兴北站站场改造工程施工中成功应用，实现了新建杭绍台铁路快速引入既有铁路，满足建设后的高铁设施设计及相关规范的技术要求，有效降低了高架站移梁施工期间对既有高铁高架线路的结构安全、运营安全的影响，具有广阔的推广应用价值。O