跨既有線移動模架制梁施工技術

王子東/中鐵六局集團路橋建設有限公司

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跨既有線移動模架制梁施工技術

王子東/中鐵六局集團路橋建設有限公司

【摘 要】跨既有線進行移動模架制梁施工時，應根據施工范圍、施工內容、對既有線的影響分別確定施工級別，明確每項工程中的施工影響工序，對點前、點中、點后各工序所施工內容、施工時間進行詳細計算，并采取合理的保證措施工，是保證既有施工安全的關鍵。

【關鍵詞】移動模架；既有線；施工級別；制梁技術；

一、工程概況

永定河特大橋設計運行時速350km/h，我項目部施工區段為0#臺～96#墩，起始里程為DK8+710.7至DK12+343終，施工區段全長為3633m。本段共計現澆梁89孔，67～1#墩至55#墩9孔箱梁采用1～32m下承式移動模架進行施工，施工順序為從大里程向小里程推進。

63#～67#墩分別位于既有京原線及豐沙線兩側，上跨既有線情況為：⑴豐沙線：為電氣化鐵路，運行速度υ=120km/h。65#梁上跨既有鐵路下行里程K5+140（上行里程K5+760），與既有線交角87°58’，64#墩墩身邊距豐沙下行線線路中心9.05m，軌面標高為69.4m，箱梁底標高為81.54米，移動模架主梁底標高為79.45m，橋下凈高為10.05米，軌面距承力索高差為7.031米，移動模架距離接觸網帶電部分實際距離為3.019米。64#墩及65#墩正前方各有接觸網桿1根。⑵京原線：為非電氣化鐵路，運行速度υ=120km/h。65#梁上跨既有鐵路里程K1+610，與既有線交角為87°58’，65#墩墩身邊距京原線線路中心10.1m，軌面標高69.94m，距移動模架主梁底9.51m，滿足5.5m的基本限界。

二、總體施工方案

永定河特大橋67-64#梁均采用移動模架進行現澆施工，67#梁張拉完成后，移動模架開始由67#梁向66#梁行進，行進中模架前導梁分別經既有京原線及豐沙線上下行線上空伸至64#墩墩頂，合模后前導梁支撐于64#墩墩頂，此時移動模架前導梁上跨既有線。同時，由于67#梁跨為24m，66#梁跨為32m，還需在66#梁處吊裝兩節共計8m箱梁模板，安裝完成后原位現澆66#梁。66#梁張拉完成后，重復上述步驟，移動模架行進至65#梁，前導梁伸至63#墩墩頂進行支撐，此時移動模架主桁架上跨既有線，合模后原位現澆65#梁。65#梁張拉完成后，移動模架行進至64#梁，前導梁伸至62#墩墩頂進行支撐，此時移動模架主桁架從既有線上空移出，后支撐移至64#墩頂后移動模架整通過既有線，完成施工。

（一）移動模架過孔方案

移動模架原位澆筑箱梁完成后，開始進行過孔作業，具體步驟為：模架脫模→前、后輔助支腿支撐→后墩處墩旁托架過孔→清理模架上雜物→移動模架落模→移動模架橫向開啟→移動模架過孔→移動模架合模→移動模架模板調整→箱梁澆筑及張拉。

（二）既有線施工方案

1.既有線施工分類。

根據北京路局“京鐵師[2008]435號”及“京鐵師[2010]249號”文件，移動模架施工66#、65#、64#梁時均為B類以上施工，其中部分工序為既有線Ⅰ級施工，具體如表1所示：

表1　既有線施工分類

序號梁號　施工項目　施工類別　備注2 65#合模　B模板調整及混凝土澆筑　B模架脫模　B前、后輔助腿支撐　B墩旁托架過孔　B清理移動模架上雜物　B移動模架落模　B模架橫向開啟　B移動模架過孔　Ⅰ級　4小時3 64#合模　B模板調整及混凝土澆筑　B模架脫模　B前、后輔助腿支撐　B墩旁托架過孔　B清理移動模架上雜物　B移動模架落模　B模架橫向開啟　B移動模架過孔　Ⅰ級　4小時4 64#合模　B模板調整及混凝土澆筑　B

2.67#梁移動模架過孔、66#梁合模。

移動模架在67#梁處制梁完成后進行移動模架過孔施工。經模架脫模→前、后輔助支腿支撐→后墩處墩旁托架過孔→清理模架上雜物→移動模架落模→移動模架橫向開啟后開始走行，前導梁分別經京原線及豐沙上下行線上空至64#墩頂就位。由于67#梁為24m梁，所以在走行前，前導梁已伸出65#墩8m，走行至64#墩頂需走行24.76m，其中上跨京原線走行20m，需時2.5h（按每小時8m計），上跨豐沙線走行（以跨過接觸網標中心計算）8m，需時1h（按每小時8m計）。

3.66#梁移動模架開模、過孔及65#梁現澆施工。

移動模架在66#梁處制梁完成后進行移動模架過孔施工。由于此時前導梁已伸入既有線上空，移動模架主桁架過孔及65#梁現澆施工均會影響到既有線安全。

主要工序有：移動模架落模→移動模架橫向開啟→移動模架過孔→移動模架合模→移動模架模板調整→箱梁澆筑及張拉。

本次施工從移動模架走行，到制梁均涉及既有線，主要內容為移動模架主桁架走行進入既有線上空，前導梁走出既有線上空，以及移動模架在既有線上空進行箱梁現澆施工。

4.65#梁移動模架開模、過孔。

移動模架在65#梁處制梁完成后進行移動模架過孔施工。本次過孔時65#梁已澆筑完成，施工時主要影響既有線項目有：模架脫模→前、后輔助支腿支撐→清理模架上雜物→移動模架落模→移動模架橫向開啟→移動模架過孔。

三、施工工藝

（一）設備過孔前檢查

1.結構檢查項目。

⑴主梁及導梁各接頭的聯結螺栓是否松動；⑵前、中、后輔助腿法蘭處的焊縫有無開裂；⑶移位臺車上的勾掛油缸及縱橫移油缸是否損壞；⑷移位臺車上的勾板與墩旁托架橫梁之間勾掛情況是否異常；⑸移位臺車上的縱橫移油缸及管路在整個動作范圍內有無干涉； ⑹勾掛支架的勾板與主梁及導梁下弦的下蓋板之間勾掛情況是否異常。

2.電氣檢查項目。

每次過孔前司機應檢查各個泵站的電控箱中的空氣開關通電、斷電功能是否正常。過孔前應檢查各泵站的電控箱中的啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕的功能是否正常；確保各按鈕的功能處于正常狀態。

3.設備周邊的檢查。

過孔前要對移動模架的上下、左右、前后各處進行詳細的檢查，若有影響移動模架橫移及前移的障礙物，要進行清理或拆除。

（二）設備過孔點前工作

1.脫模。

混凝土澆注完畢后達到80％強度后，拆除端模、內模，進行初張拉。前后墩旁托架上位移臺車的垂直油缸回收，使模架整體下落至移位臺車上，垂直支撐油缸再頂升，使模架盡量升高與混凝土箱梁密貼。將支撐油缸自鎖裝置鎖緊。

2.前、后輔助腿支撐。

⑴前輔助腿螺旋支撐在66#墩頂墊石頂面。

⑵在橋面鋪設后輔助腿走行鋼軌。由于此處處于曲線范圍內，所以需要控制軌距以及鋼軌在橋面上的橫向位置。

采取措施：制作一根與后輔助腿走行輪軌道等距的鋼管，每次鋼軌從后向前位移時進行卡控。

⑶后輔助腿支撐橋面軌道上。

3.后輔助腿處墩旁托架拆除并前移至65#墩進行安裝。

由于跨既有線過孔作業受接觸網與主梁之間徑空影響，墩旁托架無法正常過孔，需要進行后輔助腿處墩旁托架拆除前移至前輔助腿處橋墩進行安裝墩旁托架，中輔助腿處墩旁托架不動。

⑴拆除牛腿立柱節，安裝牛腿立柱節。安裝牛腿立柱節臨近京原線。⑵拆除67#墩墩旁托架，墩旁托架安裝在65#墩。并安裝對拉精扎螺紋鋼，張拉到位（對拉螺紋鋼筋的張拉力為上部單根20～22噸，下部單根10噸）。禁止一次張拉到位，二次張拉保證每根精軋螺紋鋼筋受力均勻，同時安裝接地裝置。⑶安裝65#墩墩旁托架支撐鋼管柱。

4.清理模架上方雜物、移動模架落模。

⑴將模架上過孔不需要的雜物進行清理。⑵移動模架墩旁托架上移位臺車的垂直油缸頂升支撐，解除前輔助腿臨時支撐。垂直油缸回收，分兩次下放120mm。后輔助腿走行輪上支撐油缸回收，利用自重后輔助腿落模120mm。

5.模架橫向開啟。

⑴檢查主梁與導梁的各接頭處的連接螺栓，主梁與主梁的連接螺栓，主梁與導梁各處的連接螺栓，后輔助腿的曲臂與主梁的連接螺栓等連接系是否連接良好。⑵鉤掛油缸收縮，鉤掛支架接近主梁下蓋板作為保險措施。⑶解除前輔助腿的中間法蘭連接，將解除的螺栓裝入工具包中，防止其掉落。拆除底模、底模桁架中縫處的對接螺栓。將解除的螺栓分類進行裝包。防止模架移動時掉落。⑷開模前檢查底模、底模桁架、前輔助腿中縫對接螺栓是否全部解除。操作泵站，通過橫移油缸作用，使模架橫向完全打開。開模時兩側的不同步偏差不大于橫移油缸一個行程，單側各缸的同步偏差不大于5cm。⑸模架在開合過程中對箱梁進行整修。⑹鉤掛支架降落到主梁及導梁下弦的下蓋板附近，安裝銷軸，作為防止設備橫向傾覆的措施。

6.過孔前檢查。

⑴檢查泵站各個按鈕與相應動作是否對應，確保各按鈕功能處于正常狀態。⑵檢查移位臺車上的鉤掛油缸及縱橫移油缸是否正常。⑶鉤掛支架是否降落到主梁下蓋板附近并安裝銷軸。⑷各滑移軌道面上有無雜物，是否涂上潤滑脂。⑸檢查模架前移過孔空間內有無障礙物。⑹檢查模架前移過孔中有無電氣液壓設備的干涉，有無影響過孔的障礙物。⑺檢查各工作平臺是否焊接良好，安裝穩固。

（三）設備過孔點內工作

作業時間：14:40～17:10，共計時間150分鐘

作業內容：移動模架過孔。通過采取搭設腳手架支墩的措施，使移動模架過孔有效距離縮短為20m。

1.設備通過京原線。

啟動縱移油缸，驅動模架前移過孔。剛開始可以先走30cm，停機觀察有無問題，若無問題則繼續過孔。過孔工作主要為插銷→ 出鎬→拔銷→收鎬。過孔行程1m/6min，走四個循環后進行模架調整，調整時間為6min。走行12個循環后，京原線點內模架最后一次調整。

2.設備通過豐沙線。

調整完畢后，目前移動模架已走行12m。16:10豐沙線上下行線路封鎖，此時京原線、豐沙線同時給點，給點時間1小時，此時模架繼續過孔。

（四）設備過孔點后工作

1.橫向合攏模板。

⑴操作泵站使橫移油缸循環回收，模架橫向合攏。⑵后輔助腿橫移過程中，后輔助腿橫梁上必須指派專人負責扶助吊掛帶，使其與橫梁頂面脫空。⑶安裝底模、底模桁架中縫處的對接螺栓。

2.安裝剩余外模。

移動模架過孔完畢后，模架橫向合攏到剩余一鎬的行程距離時停止合模作業，進行剩余8m外模的安裝。

3.調整模板位置。

⑴用縱移、橫移油缸微調模板的縱、橫向位置。⑵各墩旁托架豎向標高調整，垂直支承油缸支承、鎖定。⑶縱橫移油缸穿銷軸鎖定。

4.綁扎鋼筋，立內模，澆筑混凝土。

四、施工安全措施

（一）安全技術保證措施

1.移動模架頂部設作業平臺，并安裝密目網防護，防護網高1.6m；主梁上部兩側設圍擋防護，小工具裝在工具包內，不能散落。

2.模架底模側模等設備表面，不得用水沖洗，只能采用濕布擦洗。由于模架底模向小里程端呈下坡形式且接縫處填塞海棉膠條，因此雨水不會流到接觸網上。

3.移動模架與接觸網帶電部分凈距離為3m，設備過孔到位后需要將其主梁與墩身接地端子進行連接，做到移動模架的接地安全。

4.由于兩個支腿自行過孔時，高度與接觸網相抵觸，因此在作業時將支腿拆除，并用汽車倒運至下一橋墩，進行安裝。

5.根據設計說明書要求嚴格控制施工期間的各種作業工況。開模行走時允許最大風速6級；整機縱向移位速度為小于1m/ min；整機橫向移位速度為小于0.5 m/min 。

（二）既有線施工安全保證措施

1.開工前按規定向有關部門提出申請，并辦理施工手續，簽定施工安全協議。封鎖施工前按照京鐵師435號文《營業線施工安全管理實施細則》要求，到調度所和車站登記，具體施工時間由局調度所以調度命令下達。

2.在施工地段設置遠方及現場防護，來車時及時進行預報。點內施工時，遠方防護必須將移動停車信號設置在了望條件特別好的位置。現場防護負責看護既有設備的安全。防護員要經過專業人員進行培訓后上崗。

3.施工時，各種料具擺放整齊，人員及料具不得侵限，以保證人身及行車安全。

4.封閉施工期間，時間緊、工作量大，必須精心組織，嚴格管理，分工明確，責任到人。封閉點前的準備工作必須充分但不得過量。

5.施工完畢，經檢查線路情況，能夠確保行車安全后，由施工負責人通知駐站聯絡員開通線路撤除防護。

（三）移動模架過孔施工安全保證措施

1.墩旁托架過孔中注意觀察勾掛支架與接頭螺栓之間有無卡滯，勾掛有無松脫的傾向。

2.同一側模架橫移開啟時，主梁前后兩端不同步偏差不得超過10 cm。

3.縱移過孔時，左右兩側模架不同步偏差不得超過20cm。

4.過孔的過程中，模板上、主梁與導梁的上面、內部、下面禁止閑雜人員逗留，過孔中除了必須的指揮、操作及觀察人員以外，其他人員應撤離至安全地帶。

5.過孔快結束時，最后1m一定要按點動按鈕前進，并且在主梁后側設置安全限位裝置，堅決防止縱移越位。

（四）移動模架過孔安全保證措施

1.移動模架由67#梁行進至66#時，前導梁升入既有線行進，此時前導梁處為懸臂端，為縮短懸臂行進長度，在64#墩兩側搭設滿堂紅支架做為臨時支撐。

⑴地基處理

64#墩施工完畢后基坑采用三七灰土回填處理，其余支架范圍內應碾壓夯實，檢測地基承載力大于160kPa。

承載力滿足要求后，頂面澆注C10混凝土墊層，厚度20cm，頂面高出原地面10cm，墊層尺寸為5.4m*6.6m。

⑵支架搭設

支架為碗扣式腳手架，底托設置15*12cm方木支墊，立桿縱向間距0.6m設置9排，橫向間距0.6m設置11排，橫桿步距1.2m，立桿頂托上方設置縱向15cm見方方木間距0.3m，上方鋪設橫向10cm見方方木間距0.2m，之后鋪設1.8cm木膠板。

支架體系縱橫向設置剪刀撐，四周設置斜撐確保支架穩定性。

⑶位置及標高控制

立桿橫向距離橋梁中心線為4m，距回流線距離為2m；支架頂要求距前導梁底距離為10cm，前導梁就為后用木楔塊打緊。

五、結束語

跨既有線進行移動模架制梁施工對既有鐵路運營影響大，技術含量高，安全風險大，應根據既有線施工分類分別確定各施工項目的施工級別，明確各施工項目中影響既有線工序，尤其在點內施工時更應明確施工內容、施工時間，并精心準備，精心組織，措施到位，才能保證既有線施工的安全和正點。