蕪湖長江大橋1-2號孔明橋面大修施工工藝

徐子邦 王曙明

(上海鐵路局南京橋工段,江蘇南京 210000)

1 工程概述

蕪湖長江大橋20世紀末開建,21世紀初建成,被譽為世紀大橋,是繼武漢、南京、九江長江大橋后,橋梁史上的又一座里程碑。大橋建造之初工期緊,選用的橋枕尺寸規格較小。2006年淮南線全面提速,將既有的50 kg/m鋼軌更換為60 kg/m鋼軌。大橋常年肩負繁重的運輸任務,橋上通行的列車大多為重載貨列,且很多貨列都裝載具有強烈腐蝕性物質,給蕪湖長江大橋的上蓋板、橋枕造成很大的腐蝕,加大了橋枕的劣化程度。此次對明橋1-2號孔進行大修,對上蓋板重新進行噴鋅涂裝,從免維修和少維修角度考慮,采用可調式K型扣件及鍍鋅連接件。

2 施工流程

明橋面大修的主要施工流程如圖1。

2.1 施工準備

(1)搭設腳手架,掛安全網,膠墊編號及新枕位置劃線、編號。

腳手板與腳手鉤采用紅棕繩綁扎牢固。腳手板長4 m、寬25 cm、厚5 cm,3塊并列式擺放,每個節間12塊，下部掛設安全網。為防止施工物體掉落傷及橋下行人,在整個橋孔腳手架底部采用高密度防塵網滿鋪,防塵網兩端拴于兩側下弦跑道連接件的上方,以確保吊籃正常使用。將待換的鐵墊板編號,以便原枕木與鐵墊板一一對應,不改變線路幾何狀態。

圖1 主要施工流程

(2)橋枕制作：結合本次橋面大修對線路進行優化,并結合現狀和《鐵路橋隧建筑物修理規則》的規定,將線路軌面平均抬高7 mm,所以本次施工采用斷面為220 mm×240 mm和220 mm×260 mm的橋枕。為防止橋枕壓桿件,所有橋枕刻槽深度控制在20 mm以內,超過此值的橋枕應進行中部削平處理。對制作完成的橋枕進行編號,將編號用紅色油漆寫于兩線間的枕木斷面上,以方便在換枕式看清枕木編號,對號入位。橋枕加工結束后,需對加工過的鉆孔、刻槽、鋸頭等部位進行防腐處理。新制作的橋枕在上橋前由專人進行尺寸復核,對與設計值相差大于2 mm的橋枕重新制作,小于2 mm的記錄下橋枕號,便于以后調整膠墊厚度,使其總高度達到設計值。

2.2 施工步驟

(1)抽勻橋枕

施工準備工作完成后,按規定設置防護,施工前慢行點可拆除道心步行板、護軌墊板及道釘、護木及護木螺栓、計劃抽出枕,上蓋板有螺栓位置枕可拆除兩頭鉤螺栓,但應保證每3根有1根擰緊,且擰緊的鉤頭螺栓必須作用于同一根枕木,線路扣件隔1緊1,但兩端松緊對稱。施工封鎖命令下達后,松開其他橋枕鉤頭螺栓2 cm左右,并敲松鉤頭連接,同時拆除所有線路扣件及抽出枕的K型墊板,抬高線路約5 cm。必須保證失效的橋枕全部抽出,當遇到上蓋板有螺栓位置時,將枕木抽出進行現場刻槽。將沒抽出的橋枕用原來編號的鐵墊板、膠墊一一對應,保證線路幾何狀態不改變。

(2)上蓋板清理涂裝

采用清篩過、直徑1.5～2.0 mm且已經過干燥處理的石英砂進行噴砂作業,噴砂作業對準抽勻枕后露出上蓋板及橫梁頂部,其等級應達到Sa3.0級。上蓋板邊緣應采用手工除銹,其除銹等級應不小于St3級。上蓋板達到清理等級要求后4 h內進行噴鋅作業,2 h內完成封孔劑的覆蓋。本次噴涂采用噴鋅工藝,噴涂后干膜總厚度不小于200 μm。噴鋅作業完成后,立即覆蓋環氧類封孔劑,涂覆至不被鋅層吸收為止。在封孔劑完全干透后,進行手工刷涂棕黃聚氨酯底漆,底漆完成后,按要求進行灰聚氨脂蓋板面漆涂覆。

(3)二次勻枕

線路封鎖后,拆松所有線路扣件,拆松鉤頭螺栓,抬起鋼軌、護軌,調整枕木位置,保證枕木全部壓在新涂層上,使未涂裝的位置全部露出。勻枕后的間距需滿足要求,枕中心距小于500 mm。勻枕時若遇上蓋板螺栓且橋枕未留通長螺栓槽,則需將其抽出進行刻槽。移枕完畢后,及時上緊鉤螺栓,擰緊鋼軌扣件,釘緊臨時護木,補好護軌道釘。

(4)上蓋板二次清理涂裝

重復前次涂裝流程。

(5)成段更換新枕

上蓋板涂裝滿足條件后,開始成段換枕施工。施工須在封鎖點內進行。封鎖前應做好：鋼軌軌腰上用紅漆標出新枕兩邊邊線；將需要更換的新枕按編號水平放置于對應位置人行道上,新枕編號端朝線路右股；根據枕木有效高度配制膠墊,膠墊編號與橋枕號對應；拆除臨時護木。線路封鎖后,及時拆除所有橋枕的鉤頭螺栓及扣件,抬起鋼軌。新枕穿入后,應保證其平穩,個別可用木錘配合落位,并及時塞入軌下鐵墊板及膠墊,安裝K型扣件及卡鐵。丈量固定的橫距控制點,保證基本軌向后,在相對應鐵墊板兩側各打入一個鍍鋅螺紋道釘。道釘打入前,用14 mm電鉆先對橋枕進行洗孔,并及時灌入氟化鈉防腐。個別需改道的,采用備用非標卡鐵調整軌距、軌向,待線路幾何狀態符合規范要求,打入每個鐵墊板上剩余的兩根道釘。

成段換枕流程見圖2。

3 施工難點

3.1 材料吊運難

圖2 成段換枕流程

此次施工的地點處于長江北岸,而橋枕及加工基地、扣件等材料在長江南岸,明橋面大修需要把江南的材料運至江北而后吊運到30多m高的橋面。明橋面大修涉及的材料眾多,更換橋枕就達到1 414根,每根新枕重達100 kg,上蓋板清理采用的是噴砂除銹工藝,其中砂重就達500 t,而吊點最大吊載為1 t。為了保證吊運的安全,吊運最大荷載為800 kg,材料的倒運需要花費巨大的人力物力。4～6月份,蕪湖處于梅雨季節,陰雨天吊運材料也給安全卡控增加壓力。

3.2 安全卡控難

此次蕪湖長江大橋明橋面大修安全卡控涉及車輛傷害、高空墜落、觸電傷害、起重傷害、物體打擊傷害、機具傷害、爆炸火災傷害、中毒窒息傷害等8大類傷害事故,安全形勢極其嚴峻。換枕工作需要在天窗點內進行,天窗點大多數在凌晨四點,作業人員可能出現睡眠不充分,夜間施工照明條件差,這些不利因素給施工的安全卡控帶來了更為嚴峻的考驗。本次施工加強了夜間照明,采用多盞照明燈,每位職工都配備了頭燈,將兩人分為一個小組,相互照應,相互提醒,確保安全。

3.3 施工場地小

大量的施工機具和材料集中在狹小的空間,給物品的擺放帶來了很大的困難。因此，材料機具必須嚴格按劃定位置和要求有序擺放,這樣才能正常施工。首先將新枕按編號順序擺放在兩側人行走道,其中新枕之間留有一個橋枕寬度,以便舊枕抽出放置,扣件、膠墊等材料擺放在兩線間走道上,施工機具按施工位置擺放在施工地點兩端,護木、牙板放置于不施工地段。

4 新方法、新材料、新工藝

4.1 采用鍍鋅連接件

之前蕪湖長江大橋采用的是普通連接件,大橋上通過裝有腐蝕性物質的列車較多,對連接件的損傷較大,連接件銹蝕嚴重。連接件及螺栓需要經常更換,既浪費人工,又浪費材料。本次明橋面大修使用了鍍鋅連接件,大大減輕了維修保養的費用。為了保證鋅層的完整，對有破損的連接件表面單獨處理,使連接件能夠在少保養甚至免保養的條件下穩定工作。

4.2 可調式K型扣件的使用

從以往明橋面換枕大修來看,在短暫的施工天窗點內,很難一次性將線路方向、軌距精確確定,大多都是在以后的維修天窗點內逐步優化線路幾何狀態。在使用可調式K型扣件之前,微調線路狀態都要先起螺紋道釘,待線路狀態良好后再打入螺紋道釘,對新橋枕造成了巨大損傷,無形中加速了橋枕劣化程度。本次明橋面大修采用了可調式K型扣件,扣件采用7 mm和13 mm,8 mm和12 mm,9 mm和11 mm卡鐵。如果線路幾何狀態需要微調,只要更換不同型號的卡鐵即可,大大降低了線路改線的工作量,提高了工作效率,延長了橋枕的使用壽命,進而降低了后期橋梁維護成本。

4.3 安全帶的改進

明橋面大修屬于高空作業,加之夜間天窗較多,防止高空墜落成了重中之重。安全帶是高空作業的必需品,可是如果作業人員需要來回移動,安全帶的固定得不到保障,安全帶就形同虛設,起不到保安全的作用。為了解決明橋面大修中出現的作業人員來回移動,移動過程中安全帶固定問題,本次施工采用了雙扣雙安全繩,在人員移動過程中始終保持有一根安全繩與固定物體相連,作業過程中兩根安全繩同時固定,移動時解開一根安全繩,待移動到作業地點再固定。若需繼續往前走,則先往回走解開最早固定的安全繩,再向前走,重復此流程,保證始終有一根安全繩固定，大大減輕了安全壓力,也緩解了作業人員高空移動作業的緊張心情。

5 結束語

橋面大修是鐵路橋周期性的維護工作,做好橋面大修能夠延長鐵路橋的使用壽命,確保行車安全,優化線路的幾何狀態,更有利于大橋的長期養護維修。

參考文獻

[1] TG/GW103—2010 鐵路橋隧建筑物維修規則[S]

[2] 鐵道部運輸局基礎部.鐵路橋隧建筑物維修規則條文說明[S].北京：中國鐵道出版社，2011

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