大孔径公跨铁框构桥拆除施工技术

朱 海

（中铁二十二局集团电气化工程有限公司，北京 102300）

项目位于黑龙江省牡丹江市牡丹江站西咽喉区，共4 孔跨径。始建于1940 年，于1981 年将原桥两侧进行了拓宽改造。如图1 所示，跨度由北向南为10.6 m+10.6 m+17 m+10.6 m，结构形式为门架框构桥，全桥上跨牡丹江站滨绥正线、图佳正线、27#道岔至55#道岔、机待线、31#道岔至33#道岔、滨绥货下行线、牡佳货上行线和东专走行线。每孔均跨越双线铁路，其中第一孔跨双线非电气化铁路，第二孔跨非电气化和电气化铁路各1 条，第三孔跨双线电气化铁路，第四孔跨电气化和非电气化铁路各1 条。框构桥顶板厚0.6～1.0 m，立墙厚0.6～0.8 m。本文以框构桥第三孔17 m 跨顶板为例，进行具体阐述切割拆除施工。

图1 既有框构桥立面图

1 前期调查

既有虹云桥中幅为1940 年修建，无任何设计图纸及相关资料。经现场采用雷达探测分析，既有桥顶板上层横桥向布置为Φ20 mm@200 mm 圆钢，钢筋下方顺桥向布置24 kg/m 钢轨，轨头向上，间距400 mm；顶板底层横桥向布置为Φ20 mm@200 mm 圆钢，钢筋上方顺桥向布置24 kg/m 钢轨，轨头向下，跨中向两侧横桥方向对称布置Φ10.5 m@400 mm 钢轨，立墙与顶板布置环向24 kg/m 钢轨，间距400 mm，两者交替布置；上下两层钢筋网片采用Φ10mm@400 mm 圆钢呈梅花型连接。

2 施工工艺

既有跨铁路虹云桥第三孔顶板拆除施工采取绳锯切割，架桥机吊装拆除施工作业，考虑既有虹云桥北3孔顶板自重大，履带吊作业半径不够，现场不满足履带吊施工作业条件，故采用架桥机吊装拆除本孔桥。

3 作业准备

第一，既有虹云桥拆除相关资料逐级上报并进行审批。

第二，吊装资质齐全，对设备进行鉴定，并出具鉴定报告。

第三，对吊重及索具进行检算，并出具检算报告符合要求。

第四，与各铁路设备产权单位签订相关施工协议及对现场光电缆走向进行确认。

第五，提前将投入施工的机械设备进行检修，保证施工期间机械设备正常使用。

第六，夜间施工照明设备已准备齐全，能够保证现场足够的照明。

第七，与吊装单位按相关规定及法律法规签订合同。

第八，建立应急预案小组。

第九，施工技术交底提前下达到现场施工作业人员，详细交代施工作业地点、施工时间、施工内容及需要的注意事项等。

4 拆除施工

4.1 施工作业内容、作业流程及施工顺序

具体拆除封锁施工作业流程见表1。

表1 具体拆除封锁施工作业流程

Ⅰ、Ⅱ封锁施工顺序：确认并传达施工封锁命令—接触网停电、线路防护—接触网防护—架桥机预吊挂梁板及绳锯安装—梁端头横缝切割—梁板吊装及架桥机归位—重复4 至6 步—清理材料、工具，确认限界—各单位检查、签字确认施工人员及机具设备离场—接触网供电—申请开通线路、确认调度命令执行。

4.2 切割拆除

考虑既有虹云桥第三孔中幅为1940 年修建，左右两侧为拓宽改造的特殊情况，第三孔顶板具体切割分块为左右两侧加宽幅切割成4 块，1940 年修建中幅切割成8 块，切割后梁体最大重梁为86.7 t。切割尺寸为沿桥方向切割成2 m 宽，长度为17 m（第三孔跨度17 m）。

4.2.1 沿桥方向纵缝切割

封锁时间外采用10 cm 水钻沿桥方向挂线（间距2 m）进行取芯钻孔，钻孔深度为梁顶面下0.5 m，保证梁底板最小预留量为0.2 m。

第一片梁体切割如图2 所示，纵向切割采用倒梯形，切割竖向角度10～15°，其他切割角度与临边切割缝平行。

图2 第三孔顶板纵缝切割示意图

4.2.2 沿横桥方向横缝切割

既有桥两侧加宽幅梁板，如图3 所示，横桥向沿纵向切割缝两侧各进行通透切割0.675 m，切割竖向角度45°，呈倒梯形。

Ⅰ、Ⅱ级封锁时间内将横桥向梁端中部预留0.65 m进行通透切割，切割前需将距梁端1 m 处采用47.6 m钢丝绳捆绑后用架桥机进行预吊挂，使钢丝绳处于预受力状态。（注：在梁片切割即将切割分离完成过程中能逐步提升钢丝绳，防止产生夹锯状况发生。）

注明：依据简算报告，中幅桥梁板（如图4 所示）横缝切割沿纵向切割缝两侧各进行通透切割0.5m，保留中间1.0 m（梁板上下各保留不少于3 根钢轨）在架桥机进行预吊挂后方可进行切割。

4.3 吊装拆除

北3 孔顶板采用绳锯切割，160 t 桁架式架桥机吊装拆除。

架桥机（如图5 所示）1 号立柱采用单轨道横梁，位于4#立墙上方靠南侧；2 号立柱采用双轨道横梁，位于2#立墙上方靠南侧；3 号立柱位于既有路基上。

图5 架桥机位置平面示意图

架桥机将梁体吊起后利用横梁横向移动与平板拖车对位后，进行纵向移动，将梁体吊落至平板拖车上后移至下一片梁体上方进行二次吊装作业。

5 吊车及索具的选择

第三孔桥面板采用2×80 t 架桥机进行吊装作业，最大吊装85 t。

吊装钢索采用2 根6×37×FC 钢丝绳Φ47.6 mm，公称抗拉强度1 670 MPa，破断拉力总和1 390 kN。2根钢丝绳采用兜绳捆绑法吊装，钢丝绳与主梁水平方向夹角为60°。

钢丝绳拉力计算

式中：N为每根钢丝绳索具的受拉力；G为主梁质量；n为吊索根数；α为吊索钢丝绳与板梁水平夹角；P为吊索钢丝绳的破断拉力；K1为吊装时动载系数，取1.2；K2为吊索钢丝绳的安全系数，此处取8。

拟选用6×37×FC 钢丝绳Φ47.6 mm，公称抗拉强度1 670 MPa，破断拉力总和1 390 kN。

式中：SP为钢丝绳的破断拉力，kN；ΣSi为钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和，kN；Ψ为钢丝捻制不均折减系数，对6×37×FC 钢丝绳，Ψ=0.82。

因为，N=137.5 kN

6 防护措施

封锁时间内驻站联络员下达施工命令后进行施工防护工作。

6.1 线路防护方法

施工作业投影外2 m 范围内采用土工布对线路进行覆盖，防止水泥浆污染道床；钢轨面上采用10 mm厚清水板覆盖防护，防止因碎块掉落砸伤钢轨。

6.2 电务设备防护方法

信号机采用角钢骨架焊接3 mm 厚钢板进行覆盖防护。

6.3 接触网防护方法

接触网采用塑料绝缘薄板进行防护，防止因水泥浆污染接触网线。

6.4 施工结束防护

施工封锁结束前，需采用木板将空隙进行覆盖，防止碎块掉落桥下砸伤钢轨、污染道床及影响行车安全。

7 施工注意事项、安全保证措施

7.1 施工注意事项

梁体未预吊不允许进行预留梁端横缝切割。

7.2 安全保证措施

1）施工作业期间，接触网停电处理严格按铁路局下发施工计划执行，为防止切割梁体时水泥浆污染接触网电力线，采用绝缘塑料材质板包裹处理，在封锁结束前提前拆除。

2）在切割、拆除桥梁作业过程中，防止梁上的施工工具、混凝土块坠落，伤及钢轨与道床，封锁期间在桥下投影2 m 内使用10 mm 厚木板铺满钢轨，木板上铺土工布，以免落物伤及钢轨及污染道床。封锁结束前，将木板、土工布、绝缘塑料材质板及垃圾及时清除施工现场。

3）如遇雨天，需提前将邻近梁面用塑料布进行覆盖并固定牢固，防止因雨水沿梁板切割缝处渗透到接触网线，造成梁体带电，留有安全隐患。

4）在切割与吊装作业时，桥下及四周5 m 内对所有信号机、转辙机等线路设施使用钢制防护罩进行防护，防止桥上落物，损毁铁路设施。

5）封锁施工结束前，将已吊出梁板留下的孔窗四周进行围挡封闭处理，围栏高度1.2 m，距接触网线安全距离2.1 m，围栏采用50 mm 钢管骨架固定于桥面上，密布网进行封闭围挡，并在醒目位置挂设安全指示牌；夜间增设照明，并设置综合接地设施。

6）驻站联络员要及时与现场施工负责人联系，掌握现场施工进度及动态，如遇特殊情况不能按时结束作业，应提前30 min 向车站值班人员提出延时申请。

7.3 施工延时措施

如在规定时间内不能完成施工作业，现场施工负责人提前同驻站联络员联系，申请延时开通。

8 结束语

上跨铁路线框构桥拆除施工难度大、施工复杂、工期紧张及困难较多，涉及面广，选择适宜的施工方法直接关系到整个工程的施工进度及既有线安全。本文所阐述的跨线框构桥拆除施工技术，减少了对既有线运营的影响，节省大量劳动力，大大加快了施工进度，安全、经济、高效地完成跨线桥拆除施工作业，对类似工程施工具有十分巨大的参考价值。