移動防護吊架在水平轉體橋中跨合龍中的應用

郭 斌

(中鐵十八局集團有限公司，天津 300222)

1 工程概況

圖1 轉體施工平面(單位:cm)

京滬高速鐵路土建一標段滄德特大橋采用1-(40+56+40)m連續箱梁上跨津浦鐵路下行線K277+807附近，中跨主墩為C88、C89號墩，墩頂梁體為單箱單室、變高度、變截面結構，每側懸臂澆筑6段，墩梁為球型鋼支座簡支連接。為了減少上部結構施工對鐵路行車安全的影響，變更為水平轉體施工方案，即:先平行津浦鐵路懸臂澆筑兩側梁體，于北京側梁端固定移動防護吊架，然后逆時針轉動40°17'于津浦鐵路上方就位，將移動防護吊架拉至跨中合適位置，最后澆筑中跨合龍段、拆除防護吊架。詳見圖1。經實測和模擬計算，軌面距離承重索7.866 m，6號梁段底距離承重索最小距離為2.91 m，即梁底距離軌面最小高度為10.766 m。

2 中跨合龍方案比較

(1)整體防護棚架方案

在鐵路上方梁底范圍搭設整體防護棚架，然后掛籃懸灌合龍段，優點是安全可靠，合龍段施工不需再要點;缺點是一次投入大，搭、拆棚架要點次數多，安全壓力大、施工周期長，不適合繁忙干線施工，且受凈空限制大(防護棚架距離軌面最小高度7.9 m，棚頂距離梁底最小距離為1.295 m，棚底厚約0.6 m，棚底距離承重索最小1 m，合計約需10.795 m的最小凈空)。

(2)移動防護吊架方案

轉體前在一側已澆筑梁段上安裝移動防護吊架，待轉體就位后，先將兩側軌道連接好，然后將吊架推至跨中合適位置固定，于吊架內施工中跨合龍段和橋面系，最后要點，將吊架整體滑移到鐵路范圍以外拆除。優點是投入較少、要點次數少、可同步作業、施工速度快、靈活方便、安全可靠，特別適用于繁忙干線施工，且受凈空限制小(僅考慮吊架底與承重索安全距離即可);缺點:滑移、拆除工藝較為復雜，安全要求較高。

綜合比較，因該工程工期緊張、凈空小，不足以搭設整體棚架，安全壓力大，最終采取移動防護吊架方案。

3 移動防護吊架設計

該轉體連續梁中跨合龍段，即7號段梁長為2.0 m、梁寬為12.0 m，考慮合龍段模板支立、拆除、鋼筋綁扎等施工需要，吊架設計底盤長度為5.0 m、寬度為15.0 m。

底橫梁采用雙根I36b型鋼;橫梁上焊接間距為1.5 m的［14b型鋼;槽鋼上滿鋪厚度為2 cm的木板，木板與槽鋼間采用鉛絲進行捆綁;在木板上方底盤周邊固定10 cm×10 cm的方木，用來防止水泥漿流向列車;然后在模板上滿鋪≤1 mm厚的鋼板，鋼板拼縫進行焊接。上橫梁用雙根I36b型鋼，2道橫梁間用工字鋼連接為整體，連接工字鋼位于防護墻正上方。

上下橫梁間采用φ32 mm精軋螺紋鋼進行連接。

在吊架底盤四周設置防護網，順橋向防護網高度為4.5 m，橫橋向防護網高度至梁底。防護網骨架采用［8型鋼進行焊接，橫向豎向間距為1.5 m×1.5 m;防護網采用鋼絲篩網或沖孔網，孔徑小于1 cm。防止施工過程中細小雜物掉入既有線，同時減小列車通過時氣流負壓對吊架穩定性的影響。詳見圖2～圖5。

圖2 防護吊架正面(單位:cm)

圖3 防護吊架側面(單位:cm)

圖4 防護吊架剖面A

圖5 防護吊架剖面B

圖中:N1—上橫梁、N2—下橫梁、N3—上橫梁平聯、N4—底盤平聯、N5—木板、N6—方木、N7—連接鋼板(10 cm×10 cm×1 cm)、N8—連接鋼板(30 cm×30 cm×1 cm 穿孔)、N9—墊板(10 cm ×10 cm ×2 cm)、N10—螺母、N11—精軋螺紋鋼。

根據現場實測承重索、接觸網與梁底距離，以及防護吊架設計尺寸，防護吊架最低點距離承重索1.2 m、接觸網2.5 m，滿足鐵路營業線施工安全距離要求。

4 施工工藝及要點

4.1 施工工藝流程

因本轉體橋為鐵路上方合龍，懸臂澆筑兩側梁體后，需要在北京側梁端安裝移動合龍防護吊架，為轉體就位后中跨合龍施工所用，具體施工工藝流程如下:防護吊架安裝準備→防護吊架吊裝臨時固定→轉體就位永久固結(需要點施工)→邊跨合龍，體系轉換→解除吊架與梁體臨時固結→連接滑軌，牽引滑移吊架(需要點施工)→吊架跨中固定→吊架內澆筑中跨合龍段→解除吊架固結、限位裝置→牽引和滑移吊架到路外(需要點施工)→吊架落地、肢解拆除。

4.2 防護吊架安裝

4.2.1 安裝條件

梁體6號段張拉完畢并且將梁端鑿毛;梁面上防護墻已經施工完畢，強度達到設計的100%;合龍段底模與底模縱橫梁改裝完畢;防護吊架加工制作完畢。

4.2.2 安裝要點

(1)在已施作好的防護墻上安裝軌道工字鋼，并且通過防護墻上的過水孔或拉桿孔固定，適當補強此部分防護墻鋼筋，并提高混凝土強度等級。

(2)吊裝吊架上橫梁，并且將2道橫梁連接為整體，鎖定行走輪。

(3)采用吊車將已制作好的吊架底盤移至梁底上橫梁下方，合龍底模系統置于底盤上。

(4)每個吊點采用2臺倒鏈將吊架底盤提升至合適高度，并通過精軋螺紋鋼吊桿進行連接。

(5)精確調整底盤至水平，測量底盤底部以及既有線承重索高程確保轉體過程不受影響;并且采用方木或小型千斤頂將梁底與吊架底盤撐死，防止轉體過程吊架底盤晃動。

4.3 防護吊架滑移

4.3.1 滑移條件

連續梁邊直段，梁面上豎墻、防護墻已經全部施工完畢;梁體上遮板、泄水管、中跨合龍吊架(含絕緣板和接地，接地電阻小于1 Ω，并經相關站段電務部門確認)已經全部安裝到位;提前將吊架走行軌道打孔，并栓接試拼;合龍吊架安裝完畢，四周利用鋼管及密目鋼絲網全封閉，前、后方向防護網與梁底平齊，兩側防護網高度與橋面遮板高度一致，并對中跨合龍吊架進行滑移、限位裝置演示，狀態良好;橋面雜物全部清理干凈。

4.3.2 走行要點

(1)正式轉體就位，上、下轉盤臨時固結后，要點接到施工命令后，派專人下入吊架底盤解除吊架與梁體的臨時固結以及行走輪的鎖定。

(2)將C89號墩側軌道工字鋼前移搭接到C88號墩側防護墻上，并與C88號墩側的軌道栓接。

(3)采用50 kN倒鏈將吊架勻速牽引至跨中合適位置，吊架走行過程中，在滑行軌道上，加設限位裝置，后方采用倒鏈控制，確保安全可靠。

(4)重新鎖定行走輪以及梁底與吊架底盤間的固結，并將吊架與豎向預應力筋進行錨固。

(5)安裝底模及側模，進行合龍段施工。在吊籃底盤鋪設2層棉被，并與底盤連接牢固，可有效吸收混凝土施工過程中的水泥漿，模板清理采用吸塵器代替水沖洗，混凝土澆筑后用塑料薄膜保濕，不用水養護;梁面兩側加設臨時防護，將高度不小于1.2 m的鋼絲網固定于豎墻預埋鋼筋上，確保材料及各類物品不墜落危及行車安全。

4.4 防護吊架拆除

4.4.1 拆除條件

(1)中跨合龍段混凝土澆筑、張拉、壓漿完畢，遮板安裝完畢，合龍段豎墻A澆筑完畢，翼緣板下方的落水管安裝完畢。

(2)對鐵路欄桿范圍內橋面上的垃圾雜物進行全面徹底清掃，防止施工過程中雜物掉落至既有線上方。

(3)做好橋面上的集中排水。

(4)將中跨合龍段模板拆除放于吊架底盤內，并檢查不影響吊架移動。

(5)在0號段到C89墩側已施作防護墻上安裝不短于25 m長軌道工字鋼，并且通過防護墻上的過水孔或拉桿孔將軌道工字鋼固定，并在軌道工字鋼上設置限位裝置，保證吊架行走安全。

(6)檢查吊架底盤封閉和絕緣保護、吊架接地情況完好。

4.4.2 拆除要點

(1)接到施工命令后，派專人下入到吊架底盤解除吊架與梁體的臨時固結。

(2)解除吊架行走輪前方限位裝置。

(3)采用50 kN倒鏈進行勻速牽引，移動行走速度約100 cm/min。

(4)滑移吊架至C89號墩位置后，將吊架前后行走輪臨時固定。

(5)點外在安全員全程監控下，利用倒鏈將底盤卸至地面，肢解拆除。

5 注意事項

(1)嚴格按既有線施工防護的有關要求做好各項安全防護工作，確保轉體施工安全和既有鐵路營運安全。轉體及合龍施工實景見圖6。

圖6 轉體及合龍施工實景

(2)吊架正式滑移前，必須做走行和模板安拆試驗，重點驗證行走輪、凈空、牽引力、行走速度、絕緣性能等內容，以確保吊架安全、順利滑移、拆除。

6 結語

京滬高速鐵路滄德特大橋跨越津浦鐵路，屬于既有線一級施工，該轉體防護吊架于2010年2月18日(正月初五)凌晨5:55～6:35完成滑移就位，開始中跨合龍段施工，并于3月25日21:55～22:35完成吊架拆除，滑移、拆除工作均安全順利完成，未發生任何影響既有線行車事件，實踐證明移動防護吊架設計和運用是成功的。該技術成功解決了在繁忙干線上，凈空不足以搭設整體棚架時的安全合龍技術難題，要點次數少、施工速度快、安全且可靠，為今后同類工程施工提供了寶貴經驗。

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