復(fù)雜線路條件下軌道交通薄壁U型梁綜合架設(shè)技術(shù)

孫 啟 迪

(上海隧道工程有限公司，上海 200000)

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復(fù)雜線路條件下軌道交通薄壁U型梁綜合架設(shè)技術(shù)

孫 啟 迪

(上海隧道工程有限公司，上海 200000)

根據(jù)南京機(jī)場線高架線路工程的實際情況，提出了架橋機(jī)、履帶吊、門式起重機(jī)三種薄壁U型梁的架設(shè)方式，并對比分析了三種方式的優(yōu)缺點，最終確定了薄壁U型梁的架設(shè)方案。

薄壁U型梁，架設(shè)方式，履帶吊，門式起重機(jī)，架橋機(jī)

1 工程介紹

南京至高淳城際軌道南京南站至祿口機(jī)場段工程，即南京地鐵S1線，線路總體呈南北走向，土建TA02標(biāo)主線高架(189片U型梁)起自祿口機(jī)場路基過渡段，止于祿口新城南站，另含車輛段出入場線(96片U型梁)、寧高城際二期部分線路(50片U型梁)、試車線(31片U型梁)，總計366片U型梁，約5.4 km。由上海隧道工程有限公司承建。高架區(qū)間主要下部結(jié)構(gòu)為單柱T型整體橋墩，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)蓋梁；上部結(jié)構(gòu)為兩片單線U梁，直線段線間距為4.7 m；曲線段1 000 m≤R<3 600 m時，線間距為4.8 m；500 m≤R<1 000 m時，線間距為5.1 m。區(qū)間U梁跨度以30 m為主，兼有部分28 m，26 m，25 m，22 m及少量18 m跨度。U梁最大起重量為30 m跨度，混凝土方量73.1 m3，理論梁重190 t。

2 項目本身制約選擇架梁方式的因素

2.1 現(xiàn)場施工條件

1)地形、地貌特征和地面標(biāo)高。區(qū)間跨越地貌單元主要有崗地、崗間坳溝、橫溪河河漫灘等，地形波狀起伏，地面高程7.0 m～19.0 m。崗地標(biāo)高較高，一般在13 m～19 m，坳溝、河漫灘地勢平坦，標(biāo)高一般在8 m～10 m左右。

2)線路跨越道路及河道。線路與保稅大道相交，保稅大道路面標(biāo)高為19 m，北側(cè)為橫溪河，南側(cè)為村莊田園(地面高程14 m左右)。線路與橫溪河河道相交，上開口線約為110 m。河底高程6 m～8.5 m。高架線路跨越橫溪河見圖1。

2.2 線路本身條件

1)AYZ1～AYZ50(AYZ為主線左右線共墩)段為標(biāo)準(zhǔn)單墩雙線計49跨98片U梁，其中AYZ1～AYZ29段、AYZ37～AYZ50段位于村中菜地，AYZ30,AYZ31兩個墩位于報稅大道兩側(cè)，AYZ32,AYZ36位于橫溪河岸堤，AYZ33,AYZ34,AYZ35三個墩位于橫溪河中。

2)QRD1～QRD21段為標(biāo)準(zhǔn)單墩雙線(QRD為車輛段出入場線)，計20跨40片U梁，所有墩位于村中菜地。

3)AY50～AY79段計29跨29片U梁(AY為主線左線)，AZ50～AZ72段計22跨22片U梁，QD21～QD32段計11跨11片U梁，RD21～RD26段計5跨5片U梁(RD為出入場線入線)，均為單墩單線，所有墩位于村中菜地。

4)AY79～AY96段為標(biāo)準(zhǔn)單墩雙線(AY與QD共線，QD為出入場線出線)計17跨34片U梁、AZ72～AZ95段為標(biāo)準(zhǔn)單墩雙線(AZ與RD共墩，AZ為主線右線)計23跨46片U梁，其中AY80～AY81段、AZ79～AZ80段跨越村中道路，所有墩位于村中菜地。

5)S8～S33段為單墩雙線計25跨50片U梁(S為寧高城際二期)，線路位于AY和AZ中間，且在S27～S33段上跨AZ和RD線。

6)SC1～SC32段為單墩單線計31跨31片U梁(SC為車輛段試車線)，線路單獨從車輛段引出，且在SC9～SC10段下穿主線AY43～AY44段。高架線路集中段見圖2。

3 架設(shè)工藝本身制約選擇架梁方式的因素

3.1 架橋機(jī)架梁

1)架梁主要設(shè)備：a.輪胎式運(yùn)梁車：由重型車引車和前后平板車組成(梁下運(yùn)梁)；b.MG100-45門式起重機(jī)兩臺(提梁)；c.DYP120型輪軌運(yùn)梁車一對(梁上運(yùn)梁、喂梁)；d.DF50/200Ⅲ型架橋機(jī)一套(架梁)。2)主要施工流程：平板車運(yùn)梁至提梁點→門式起重機(jī)提梁至運(yùn)梁車→梁上運(yùn)梁→喂梁→架梁→架橋機(jī)過孔→繼續(xù)下一跨。架橋機(jī)架梁見圖3。3)主要優(yōu)點：架梁不受場地影響，能夠跨越大面積河流、路堤、高低不平的場地；不會影響橋下現(xiàn)有河流、道路等，適合長距離標(biāo)準(zhǔn)橋梁架設(shè)，工期易得到保證。4)主要缺點：架梁需門式起重機(jī)提梁輔助，用到的大型設(shè)備多；架橋機(jī)及門式起重機(jī)拆裝時間長；線路要單一，不能分叉；小曲率半徑或坡度大的線路施工較復(fù)雜。

3.2 履帶吊架梁

1)架梁主要設(shè)備：a.輪胎式運(yùn)梁車：由重型車引車和前后平板車組成(運(yùn)梁)；b.260 t履帶吊2臺(1臺利勃海爾、1臺徐工)(架梁)。2)主要施工流程：吊裝前準(zhǔn)備(吊車基礎(chǔ))→用白灰撒出吊車站位位置→吊裝前現(xiàn)場準(zhǔn)備(人員、流程等)→鎖具準(zhǔn)備到位(U梁運(yùn)輸至指定位置)→掛機(jī)鎖具→正式吊裝。履帶吊架梁見圖4。3)主要優(yōu)點：設(shè)備拆裝快；靈活，機(jī)動性大；適合高程低的線路。4)主要缺點：場地要求高，需要對履帶吊站位基礎(chǔ)處理；U梁架設(shè)高度受到履帶吊高度限制。

3.3 門式起重機(jī)架梁

1)架梁主要設(shè)備：a.輪胎式運(yùn)梁車：由重型車引車和前后平板車組成(運(yùn)梁)；b.MG100-(30 m/35 m/45 m可變跨)型門式起重機(jī)2臺(架梁)；2)主要施工流程：門式起重機(jī)基礎(chǔ)、軌道安裝→門式起重機(jī)走行到位→U梁運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢谩鷴鞕C(jī)鎖具→正式吊裝。門式起重機(jī)架梁見圖5；3)主要優(yōu)點：可變跨；適合多線并行，線間距小的線路；4)主要缺點：只能在限定區(qū)域內(nèi)行走；設(shè)備拆裝時間長；場地要求高，需對門式起重機(jī)軌道基礎(chǔ)處理。

3.4 U梁架設(shè)成本分析(不考慮運(yùn)梁成本)

1)架橋機(jī)架梁成本分析：包括主設(shè)備(架橋機(jī)一臺)；輔助設(shè)備和措施(起梁點：門吊基礎(chǔ)、門式起重機(jī)2臺)；每片梁架設(shè)人工、材料費(fèi)用；2)門吊架梁成本分析：包括主設(shè)備(門式起重機(jī)2臺)；輔助措施(門吊基礎(chǔ))；每片梁架設(shè)人工、材料費(fèi)用；3)履帶吊架梁成本分析：包括主設(shè)備(履帶吊兩臺)；輔助措施(履帶吊基礎(chǔ))；每片梁架設(shè)人工、材料費(fèi)用。

現(xiàn)場實際施工進(jìn)度：架橋機(jī)2片/d；履帶吊3片/d；門式起重機(jī)3片/d。由上可知：不考慮其他因素，架橋機(jī)架梁成本最高，履帶吊和門式起重機(jī)相當(dāng)。架橋機(jī)架設(shè)主設(shè)備費(fèi)用最高，輔助設(shè)備隨著架梁數(shù)量的增加，攤銷逐漸減小；履帶吊較門式起重機(jī)輔助措施成本和架梁數(shù)量成正比。

4 U型梁架設(shè)方式總結(jié)

結(jié)合本標(biāo)段項目施工條件及線路情況、架梁工藝及成本要求，在選用架橋方式時，綜合考慮以下原則：1)理論上優(yōu)先考慮門式起重機(jī)和履帶吊架設(shè)，遇場地大面積河流、場地基礎(chǔ)特別差、地面高差很大等采用輔助措施費(fèi)用大，耗時多，優(yōu)先采用架橋機(jī)架設(shè)。2)理論上不受特殊場地的影響，都可以用履帶吊和門式起重機(jī)架設(shè)，但對于特殊線路如車輛段出入場線、車輛段試車線，線路短，方向散，靈活機(jī)動的履帶吊較優(yōu)勢。3)對于線路多，線間距小，線路集中，采用履帶吊無法吊裝的區(qū)段采用門式起重機(jī)。

針對以上分析總結(jié)，最終確定本標(biāo)段采用架橋方式如下：1)采用架橋機(jī)架設(shè)段：AYZ30～AYZ31一跨梁位于保稅大道，AYZ32～AYZ36四跨位于橫溪河中，考慮采用架橋機(jī)架設(shè)可不受道路和河流影響，且不影響道路通行。施工中AYZ1～AYZ36段采用架橋機(jī)架設(shè)。2)采用履帶吊架設(shè)段：SC1～SC32段、QRD1～QRD13段線路高程較低，AYZ36～AYZ44段梁片較少需等待下穿試車線架設(shè)完才能架設(shè)，且現(xiàn)場現(xiàn)有一條單側(cè)施工便道，可用于運(yùn)梁、架梁，綜合考慮采用2臺260 t履帶吊架設(shè)。3)采用門式起重機(jī)架設(shè)段：剩余線路集中，線路復(fù)雜，單墩單線，單墩雙線，門式墩等，現(xiàn)場有一條單側(cè)施工便道，可用作門式起重機(jī)單側(cè)基礎(chǔ)，且場地較平整，綜合考慮采用30 m/35 m/45 m變跨門式起重機(jī)架設(shè)。

5 結(jié)語

本工程綜合考慮項目本身條件，各種架橋方式優(yōu)缺點及成本，對工程內(nèi)的366片U梁采用3種架設(shè)方式：

1)在選用何種架梁方式時，首先考慮的是項目所處環(huán)境和線路情況，對特殊環(huán)境下的架梁方式優(yōu)先選用架橋機(jī)架設(shè)，如上穿大面積河流、湖泊，群山，湖海，道路較多等。應(yīng)用于高鐵項目居多。2)履帶吊和門式起重機(jī)在造價方面較架橋機(jī)低，對于架設(shè)區(qū)間短，梁片少，線路發(fā)散，采用靈活機(jī)動的履帶吊較優(yōu)。3)對于線路多且集中、地勢較平坦的環(huán)境，采用門式起重機(jī)較優(yōu)。

[1] 鐵建設(shè)[2006]181號，鐵路架橋機(jī)架梁暫行規(guī)程[S].

[2] GB 6067—2010,起重機(jī)械安全規(guī)程[S].

[3] 建筑施工手冊[M].第4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[4] 楊文淵，徐 彝.橋梁施工工程師手冊[M].北京：人民交通出版社，2006.

On comprehensive erection technique of thin-wall U-shaped beam in rail traffic under conditions of complicated routes

Sun Qidi

(ShanghaiTunnelEngineeringCo.,Ltd,Shanghai200000,China)

According to the overhead traffic lines along airport line of Nanjing City, the paper points out three kinds of erection approaches including the bridge erecting machine, crawler crane, and portal crane for the thin-wall U-shaped beam, undertakes the comparative analysis of their advantages and disadvantages, and identifies the erection scheme for the thin-wall U-shaped beam.

thin-wall U-shaped beam, erection approach, crawler crane, portal crane, bridge erection machine

1009-6825(2016)20-0166-02

2016-05-09

孫啟迪(1982- )，男，工程師

U445.46

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