某客運專線鐵路簡支箱梁運架技術

金國良

客運專線鐵路橋梁數量多,最大長度可達數十千米,長大橋梁成為整個線路和標段內控制工期的重點工程。客運專線鐵路基礎設施的高質量體現在路基、橋涵和隧道主要控制“變形”“整體性和耐久性”的高穩定性上,在橋梁工程方面,要控制“剛度”和“變形”,混凝土的“整體性和耐久性”都成為橋梁建造的難題。而且在橋隧相連的地區,橋梁的建造和架設施工難度相當大。因此,研究客運專線鐵路簡支箱梁運架技術具有較強的現實意義。下面以某客運專線簡支箱梁運架為例,對簡支箱梁架設工藝、架設方法、梁體移運控制、箱梁裝車、運輸方法及措施進行簡要的論述。

1 箱梁架設工藝

雙線整孔箱梁采用鐵道建筑研究設計院、北戴河通聯路橋機械有限公司聯合研制的TLJ900型架橋機進行逐孔安裝。架橋機作業分為拼裝、橋頭就位、架設首孔箱梁、架橋機過孔、正常架梁、架設最后兩孔箱梁、橋間轉移等工況。架橋機架設箱梁施工工藝流程見圖1。

2 梁體梁場內移運

預制梁在制梁場內移梁、存梁及出場裝運時的梁端容許懸出長度,應按設計要求辦理。預制梁在制梁場內吊移和出場裝運、落梁均應采用聯動液壓裝置或三點平面支撐方式,運輸和存梁時均應保證每支點實際反力與四個支點的反力平均值相差不超過±10%或四個支點不平整量不大于2 mm。

存梁臺座一端使用固定臺座,另一端可采用兩個千斤頂組聯浮動承載,保證存梁期間箱梁嚴格三點支承,克服目前同類橋梁工程施工中存在的因過多約束可能產生的、不可預見的內部損傷與潛在危害。

3 箱梁裝車與運輸

1)運梁施工準備。了解運梁技術要點,并對線下橋梁工程進行驗收,掌握路基填筑質量等情況,確保運輸安全。對待架設箱梁的質量、施工資料、梁體方向等進行詳細檢查,確保箱梁出場合格,孔位正確。檢查運輸道路的質量,并對路基及便道進行重載試走行。認真檢查運架設備,使其處于良好狀態,滿足安全需要。

2)箱梁裝車及捆綁。經檢查合格的箱梁,在制梁場采用1臺900t輪胎式提梁機起吊裝車。運梁車提前就位于裝梁位置,提梁機將箱梁緩慢準確地吊放在運梁車上。吊梁時為防止箱梁受扭,采用特制吊具,使箱梁在吊移過程中始終處于“四點起吊、三點受力”狀態。

裝梁時根據需要調整運梁車上橫向托梁及支撐墊塊的位置,并在墊塊與梁底之間放置橡膠墊板。運輸時支承點在梁腹板下,且距梁端不超過4.0m。為了防止箱梁在運行過程中發生滑移或錯動,采用支撐絲杠、鋼絲繩對箱梁進行支頂和捆綁加固,并在鋼絲繩與箱梁混凝土之間設木墊塊,防止損壞混凝土棱角。箱梁運輸捆綁示意見圖2。

3)箱梁運輸工況。運梁車獨特的三點支承平衡系統能確保箱梁在運輸過程中保持水平狀態,不偏斜,不扭轉。運梁車裝梁后直接從制梁場上線路路基并運梁到架橋機后部。運梁車上有軌道和喂梁小車,在架梁時架橋機提起梁的前端,后端可在運梁車上由車頭移向車尾,完成向架橋機喂梁過程。

4)箱梁運輸技術措施。運行指揮方式采用“對講機+形體語言”的方式,各種指令必須在口述重復確認后,方可執行。

在箱梁裝上運梁車后,由技術員和安全員檢查運梁車工況和通訊指揮系統,確認滿足可運行要求后,由運行指揮員指揮運行。

運梁過程中,運梁車前后左右各有安全員監護運行,注意觀察道路情況、運梁車速度和箱梁狀況,并與運梁車司機、前方指揮用對講機保持聯系,遇到突發情況要按下緊急制動按鈕緊急停車。

運梁車載梁運行時,以最高不超過3.5 km/h的速度行駛,沿預先設置的道路紅線前進,在通過橋梁時必須保證車輪在箱梁腹板上方行走。

4 箱梁架設方法

1)架設機械。制梁場架橋機在制梁場采用吊車和900t提梁機拼裝,用運梁車運至架梁地點,然后自行就位。架橋機拼裝完畢后在廠方人員的指導下進行試運行和試吊梁,確保電氣、液壓、走行、起吊等各系統處于良好狀態。在梁體架設過程中,首孔箱梁架設、中間孔箱梁架設及最后兩孔箱梁架設的方法有所不同。2)架橋機橋間轉運。架橋機橋間轉移有兩種方法,當橋間距較小時,可以利用架橋機架設最后一孔梁時的組裝狀態,即摘除下導梁前后支撐、折疊前支腿下部折疊節的狀態,利用架橋機過孔的操作程序,循環作業完成架橋機的橋間轉移。3)架設變跨梁調整。當簡支箱梁跨度從32 m變化到24 m時,架梁機前支腿和輔助支腿后移8m,同時將下導梁的前支腿后移8m,按照架設32 m箱梁的方法進行24 m箱梁的架設;同理當簡支箱梁跨度從24 m變化到32 m時,架梁機前支腿和輔助支腿前移8m,同時將下導梁的前支腿前移8m,進行架設。4)箱梁安裝檢測標準。支座安裝后,固定支座上座板中心與下座板的中心縱、橫錯動量,以及活動支座中心線橫向錯動量均不得大于3 mm;活動支座中心線的縱向錯動量與設計計算值的允許偏差之和為±3 mm。固定支座及活動支座下座板中心線的扭轉偏差為1 mm。支座落位后,支座底面與墩臺支承墊石頂面密貼,梁體同一端的支點相對高差不超過2 mm,整孔箱梁不允許有三條腿現象,以消除反力的不均。梁體中心線與設計中心線位置誤差不得超過3 mm,支座底面中心線與墩臺支承墊石頂面十字線誤差不超過3 mm。5)箱梁架設技術措施。架橋機拼裝嚴格按照拼裝工藝執行,負責架橋機拼裝的技術人員必須提前仔細研究架橋機總裝圖和各部件圖紙,并嚴格按照安裝順序工藝圖紙指導安裝人員進行工作。

架橋機安裝完后,必須進行嚴格的檢查。特別是要對電氣、液壓儀表、線路全面檢查,對安全防護裝置檢查,對各結構件是否安裝到位,銷軸、螺栓全部檢查,并做好檢查記錄。

架橋機檢查無誤后,應按試吊大綱做好各種運轉試驗、負荷試驗。架橋機試吊各項參數正常后,方可投入使用。

箱梁架設完畢后,對支座板下的外露水泥砂漿墊層進行灑水養護,不允許出現表面裂紋,并用小錘檢查支座下墊層和錨栓孔密實情況,若發現有空洞,要進行補漿(注漿)處理。

安裝支座鋼圍板時,對出現的銹蝕、脫漆表面作除銹補漆處理,清除支座表面的泥漿、灰塵、雜物,然后安裝支座鋼圍板,最后將墩臺頂面、梁體內腔雜物作徹底清理。

5 結語

本文以某客運專線鐵路工程為例,對簡支箱梁架設工藝、架設方法、梁體移運控制、箱梁裝車、運輸方法及措施作了簡要的論述。目前客運專線鐵路正在大量建設,橋梁工程中簡支箱梁所占比例大,作者期望本文能對類似工程有一定的借鑒意義。

[1]時東新.客運專線(40+56+40)m連續箱梁掛籃設計與施工[J].山西建筑,2009,35(7):345-347.