市政雙層橋梁上跨鐵路運營線運架梁施工組織及技術(shù)

趙 志

（中鐵八局集團(tuán)第三工程有限公司， 貴州 貴陽 550000）

0 引言

本橋梁工程跨鐵路段采用的50m預(yù)制T梁，上、下層橋架設(shè)50m預(yù)制T梁均為跨既有營業(yè)鐵路線施工，橋梁縱坡2.5%，該跨上下兩層36片50m預(yù)制T梁的架設(shè)須在鐵路局二級封鎖施工計劃內(nèi)施工完成，涉及的營業(yè)線夜間架梁、下坡架梁、上坡架梁等技術(shù)重難點，為類似施工提供寶貴經(jīng)驗。

1 工程概況

貴陽市1.5環(huán)朝陽洞路道路改造工程K3+289～K3+444段線路標(biāo)準(zhǔn)段采用雙層路面布置，主線地面層標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計寬度18.5m，地上高架層標(biāo)準(zhǔn)橫斷面寬度為48.5m。橋梁第二跨上跨滬昆雙線、后巢聯(lián)絡(luò)線、安全線、滬昆上行聯(lián)絡(luò)線等5條運營鐵路干線，列車運行頻繁車次高達(dá)120列/日。

上跨鐵路預(yù)制T梁概況：第2跨鐵路部分下層左右幅各8片50mT梁，上層左右幅各10片50mT梁，最長梁片51.6m，高2.8m，梁重195.1t，梁底寬度均為0.65m，中梁頂板寬1.7m；下層橋縱坡+2.5%，上層橋縱坡+2.0%，橫坡1.5%；為保證鐵路運輸安全，上跨運營鐵路T梁架設(shè)須在鐵路接觸網(wǎng)停電、封鎖時間段進(jìn)行。

圖1 跨鐵路橋立面圖

2 施工組織及技術(shù)

2.1 梁場建設(shè)及T梁運輸

2.1.1 梁場選址及生產(chǎn)分工

本工程位于貴陽南明區(qū)，周邊為貴陽站棚戶區(qū)，交通道路路面狹窄且雙向通行，交通流量大，可用地面積少，業(yè)主既定K3+580-K3+720右側(cè)預(yù)制梁場存梁能力有限（僅存放41片50mT梁），無法滿足工期要求。新建2個梁場并優(yōu)化生產(chǎn)任務(wù)：

（1）利用1.5環(huán)側(cè)向支路上露天倉庫新建3#梁場，受運輸?shù)缆钒霃街萍s僅負(fù)責(zé)生產(chǎn)35mT梁；

（2）在相鄰標(biāo)段K3+090～K3+190路基上新建1#梁場，受路基段建設(shè)時間限制，僅負(fù)責(zé)生產(chǎn)下層橋第1跨左右幅35mT梁及第2跨右幅50mT梁；

（3）既定2#梁場主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)下層橋第2跨右幅50mT梁、上層橋所有的50mT梁及35mT梁。

2.1.2 梁場布置

在3個預(yù)制梁場場地十分受限情況下，優(yōu)化梁場布置以解決場地限制、運輸困難等問題：

（1）與地方政府積極協(xié)商，拆除2#預(yù)制場門口右側(cè)2棟民房，加大梁場出口與1.5環(huán)主軸線連成一片，形成“人”型通道，降低運輸難度，提高架設(shè)效率。

（2）優(yōu)化預(yù)制場，按照“左側(cè)集中制梁，右側(cè)集中存梁、中間預(yù)留通道”的總體布置思路，既有利于預(yù)制生產(chǎn)存放又有利于吊裝運輸。

（3）梁體采用兩層疊置存放，生產(chǎn)后期將制梁臺座改造為存梁臺座，極大地增加存梁能力。

2.1.3 T梁運輸

本施工段落須5套運梁拖車組，下層橋用梁場內(nèi)龍門吊將梁片平穩(wěn)放置在運梁拖車組上進(jìn)行運梁喂梁（上層橋需另增一次轉(zhuǎn)運，即先直接運輸至相鄰標(biāo)段高架橋24#墩～27#墩，再通過2臺160t汽車吊提升至橋面）。3#梁場及1#梁場梁片運輸?shù)缆纷畲笙缕缕露?.5%，運梁車增加手動汽剎制動，根據(jù)現(xiàn)場情況增加防滑、防溜措施。

2.2 T梁吊裝轉(zhuǎn)運安全控制措施

1、吊運施工期間申請實行臨時交通管制，確保運輸作業(yè)與交通開放交叉進(jìn)行；

2、劃定安全施工區(qū)域，設(shè)定警戒線，安排專職安全員，嚴(yán)禁施工無關(guān)的人員進(jìn)入；

3、操作人員遵守吊裝作業(yè)各項安全操作規(guī)程，配齊安全防護(hù)用品，確保作業(yè)安全。

4、起重機(jī)作業(yè)時，起重臂和重物下方嚴(yán)禁有人停留、工作或通過。

5、司機(jī)及指揮人員必須掌握吊車的半徑力矩和起吊物的重量，嚴(yán)禁吊車超負(fù)荷運轉(zhuǎn)。

6、現(xiàn)場吊裝所有吊具、索具、鋼絲繩等要隨時檢查，確保符合安全要求。

2.3 上跨既有鐵路50m預(yù)制T梁架設(shè)

2.3.1 架橋機(jī)的選型與結(jié)構(gòu)檢算

跨鐵路橋T梁設(shè)計長度達(dá)到51.6m，為非常規(guī)預(yù)制T梁，經(jīng)調(diào)查論證后選用SH-JQJ200-50A3型架橋機(jī)。該架橋機(jī)主要由支點支撐系統(tǒng)、天車行走系統(tǒng)、鋼桁架結(jié)構(gòu)、電機(jī)動力裝置構(gòu)成，利用梁體進(jìn)行配重過跨，50mT梁自重Q取200t。

1）主梁復(fù)合截面的截面性質(zhì)的計算：

①形心位置Hc的計算：

解得Hc=128.53cm，則主梁上弦形心到截面形心的距離為：

HO1=（239.94-Hc）+20=131.41cm

②復(fù)合截面對中性軸的慣性矩： 主梁下弦形心到截面形心的距離為HO2=Hc+7=135.53cm，主梁上下弦對中性軸的慣性矩：

截面對中性軸的慣性矩：

2）主梁過跨時支反力Ff和配重需求F計算

自由端撓度

解得：Fe=153.125kN，則最低配重：Qx=2×Fe=30.625t。

2.3.2 架設(shè)時間安排

第一階段：請點施工架設(shè)下層橋左右幅50mT梁16片。采用兩臺架橋機(jī)同時對向架設(shè)，需接觸網(wǎng)停電天窗施工點9個（架橋機(jī)過跨1個，梁體架設(shè)8個）。

第二階段：請點施工架設(shè)上層橋左右幅50mT梁20片。采用兩臺架橋機(jī)同時同向架設(shè)，需接觸網(wǎng)停電天窗施工點11個（架橋機(jī)過跨1個，梁體架設(shè)10個）。

2.3.3 架設(shè)前準(zhǔn)備工作

1）專項施工方案通過鐵路局審查，與鐵路各站段簽訂《營業(yè)線施工安全協(xié)議》，營業(yè)線施工許可證已辦理，營業(yè)線施工計劃已報批；

2）在梁體架設(shè)前，型鋼防護(hù)棚架已搭設(shè)完成；已完成對相關(guān)人員進(jìn)行圖紙交底、安全技術(shù)交底、安全教育培訓(xùn)、既有線施工培訓(xùn)等；

3）相關(guān)人員均參加既有線施工考試，合格后上崗，施工人員配置齊全，分工明確，統(tǒng)一指揮。

2.3.4 架橋機(jī)撓度安全監(jiān)測

為確保架橋機(jī)安全，在架梁過程中采用監(jiān)測儀器對架橋機(jī)導(dǎo)梁進(jìn)行變形監(jiān)測控制。監(jiān)測方式如下：在架橋機(jī)三角桁架導(dǎo)梁上沿0L、L/4、L/2、3L/4 和L共5 個截面處布置豎向撓度測點[1]。在各監(jiān)點設(shè)置反光棱鏡貼片，采用精密全站儀測量T梁行走時測點處變化，分析計算架橋機(jī)在架設(shè)過程中的變形值。

結(jié)果顯示監(jiān)測的橋機(jī)導(dǎo)梁最大變形為11.5cm，小于其允許變形值21cm，整個施工期間設(shè)備處于安全運行狀態(tài)，架橋機(jī)桁架撓度監(jiān)測具體數(shù)值見表1。

表1 架橋機(jī)三角桁架導(dǎo)梁撓度監(jiān)測統(tǒng)計表 單位：cm

2.3.5 預(yù)制梁架設(shè)施工

1、架設(shè)順序

下層橋：采用2臺架橋機(jī)同時分別置于左幅、右幅從大、小里程同時對向架設(shè)，如圖2所示；

上層橋：兩臺架橋機(jī)分置于上層橋左右幅，從大里程向小里程相向同時架設(shè)，如圖3所示；

上層、下層橫向架梁作業(yè)順序：左右幅分別架設(shè)，架梁順序為中梁-邊梁-次邊梁，中梁架設(shè)應(yīng)符合對稱受力。

圖2 下層橋T梁跨既有線架設(shè)順序

圖3 上層橋T梁跨既有線架設(shè)順序

2、架設(shè)流程

準(zhǔn)備工作-喂梁-縱移梁片-橫移梁片-落梁-臨時固結(jié)-天車松綁并回程

2.3.6 架梁安全控制措施

（1）吊裝過程中嚴(yán)格按照“寧慢毋快、安全第一”的原則進(jìn)行

（2）檢查運梁車軌道中心線和架橋機(jī)主梁中心線，保證兩條中心線重合。

（3）架橋機(jī)前后支腿為架橋機(jī)集中著力點，務(wù)必保證架橋機(jī)前后支腿放置于墩臺結(jié)構(gòu)正上方；

（4）架設(shè)完成的梁體兩端設(shè)置硬隔離防護(hù)，防止行人及物體墜落[11]；

（5）落梁完成后，應(yīng)立即進(jìn)行臨時固結(jié)。即用長大方木將翼緣板臨時支撐，梁底橫隔板位置用木條墊平穩(wěn)固、中端橫隔板主筋按規(guī)定進(jìn)行焊接，無附著物的邊梁應(yīng)采用鋼鐵鏈與前一跨進(jìn)行拉結(jié)。

3 總結(jié)

本項目是以貴陽1.5環(huán)跨鐵路雙層橋梁為對象，針對50m簡支T梁營運鐵路線運、架梁相關(guān)問題進(jìn)行研究與實踐，克服了夜間架梁、下坡架梁、上坡過跨、空間場地狹窄等施工技術(shù)難題，通過優(yōu)化施工設(shè)備、架設(shè)方案等措施，確保了跨鐵路雙層橋梁預(yù)制T梁的架設(shè)順利進(jìn)行，為今后老城改造中雙層橋或上跨運營鐵路線等類似施工提供寶貴經(jīng)驗。