俞侃敏 上海鐵路局上海東華地鐵公司
“整體法”縱移便梁的施工方法及特點
俞侃敏 上海鐵路局上海東華地鐵公司
隨著我國鐵路事業的不斷發展,鐵路施工建設日益增多。由于很多普速鐵路要求在不中斷火車行車的前提下進行施工,所以D型施工便梁得到了廣泛的應用。通常在一個工程中使用便梁會需要多次縱移便梁。通過對三種常用的縱移便梁方法對比,重點介紹“整體法”縱移便粱的施工方法及特點。
整體法;便梁;縱移
近幾年,由于鐵路施工建設規模加大,又由于本行業有著很特殊的施工及安全要求,重點是在施工的同時要保證普速鐵路不中斷火車行車,而D型施工便梁加固線路在不中斷行車的前提下可以保證行車安全,又可以保證施工作業的順利進行,所以D型施工便粱在鐵路施工建設中得到了極為廣泛的應用。通常在一個工程中使用便梁會需要多次移動便梁。本文重點介紹一下“整體法”縱移D型施工便粱的方法及特點。
根據現階段鐵路營業線施工特點及要求,在封鎖點內縱移D型便梁,需采用可靠的移動裝置,減少施工對鐵路行車造成的影響,以達到“確保鐵路安全、提高施工效率、減少運輸影響”的目的。本文介紹的“整體法”移梁整個結構分為以下三部分:走行系統、承托結構、液壓起梁系統。
2.1 走行系統
走行系統(見圖1)為四臺臺車,包括滾輪、導向輪、承托平臺、連接桿四部分組成。每臺臺車有4個滾輪,承受承托結構傳遞的主梁荷載,在鋼軌上走動,而四個導向輪控制小車走行方向。臺車長度為170 cm,高度為16 cm,寬度為32 cm(導向輪處寬度為50 cm)。走行系統利用既有線路作為走行軌道,移動主梁。
2.2 承托結構
承托結構(見圖2)組件由4根定制橫梁、8套牛腿、8套節點板及88套M18精制螺栓螺母組成。因移梁過程中橫梁受力與原設計相反,故將其反扣使用。其中,定制橫梁長度大于鋼枕長度,一般為4.2 m。承托結構連系兩片主梁下設臺車,形成一個穩定的結構。

圖1 走行系統

圖2 承托結構

圖3 千斤頂及操作臺
2.3 液壓起梁系統
液壓起梁系統由4臺100 t液壓千斤頂及其操作臺組成(見圖3)。千斤頂高度38 cm,頂程20 cm,使用時每個操作臺控制兩臺千斤頂。操作臺安裝在主梁外側肋板上,液壓千斤頂放置在橫梁下,通過起落整個結構,推入和移除走行系統。
無錫市錢洛路下穿新長鐵路立交工程,錢洛路(G312-S342)改擴建工程北起G312國道,終于現狀S342省道。工程地點處現有2股鐵路,分別是新長正線、無錫西站牽2線,其中新長正線位于半徑1 000 m的圓曲線上。本工程在鐵路里程K454+960.8處新建4孔(6 m+12 m+12 m+6 m)分離式框架,新建立交工程與新長鐵路斜交,斜交角度為77°,本工程施工期間停用無錫西站牽2線,采用D24型施工便梁架空線路的方法加固新長正線。本工程主梁縱移共6次。本次施工的2片主梁為D24型施工便梁,單片長度為24.5 m,單片高度為1.3 m,單片寬度為0.48 m,單片重量為16 t。
3.1 “整體法”移梁施工工藝
3.1.1 施工準備
(1)人員準備
施工負責人1人:負責移梁施工的統一指揮,協調好各工序之間的銜接統一。
安全檢查員1人:負責移梁施工的安全全程檢查,預防為主,發現一切不安全因素立即停止施工,查明原因直至排除,對安全負主要責任。
施工技術員1人:對移梁施工過程中各工序進行技術性指導。
作業人員25人:在施工負責人的統一指揮下,對移梁的各個步驟進行實施操作,按受安全員的檢查。
(2)機具準備
臺車4臺,100 t液壓千斤頂4臺,液壓千斤頂操作臺2套,鐵墊板4塊,50 t螺旋千斤頂4臺,電動扳手4只,手動扳手20只,撬棍20根,25 cm×20 cm×300 cm木枕4根,楔形木塞16個,定制橫梁4根(本工程線路為半徑1 000 m的曲線,橫梁定制長度為4.4 m)。另外,承托結構所需的牛腿、節點板及M18精制螺栓螺母可從既有便梁上拆下使用。
(3)封鎖前準備
在封鎖開始前,保證現場電源暢通。在便梁外側肋板兩端安裝好液壓千斤頂操作臺并連接液壓千斤頂,技術員做好測量工作,確定好主梁橫移就位線及主梁縱移就位線。
3.1.2 封鎖線路縱移便梁
(1)便梁解體:拆除主梁兩端各2根鋼枕處的8套牛腿(在承托結構上使用),拆除全部節點板,卸下鋼枕與牛腿連接的M18精制螺栓螺母,主梁和鋼枕解體完成。拆下的配件堆碼整齊,移梁到位后需再次安裝。
(2)主梁就位:采用人工配合螺旋千斤頂將兩片主梁頂起,主梁支座處墊鐵滑板,緩慢的向兩側橫移。使主梁凈距達到可安裝制定橫梁的4.4 m。主梁盡量等距離的向兩側橫移,以確保結構的穩定。

圖4 安裝承托結構
(4)起梁、臺車就位:承托結構安裝完畢后,在已連接的橫梁下放置鐵墊板架在兩根鋼枕上,墊板上放置100 t液壓千斤頂。4只液壓千斤頂就位后,開啟操作臺,將橫梁頂起,使橫梁頂起至距離鋼軌面36 cm以上。4臺臺車上分別放置25 cm×20 cm×300 cm木枕,增加承托結構和走行系統的摩擦力和結構的穩定性。橫梁達到高度后推入臺車,臺車就位后在滾輪兩側放入木楔,防止整個結構滑動。隨后收起液壓千斤頂。可將液壓千斤頂和鐵墊板放置在橫梁上,方便移梁到位后落梁時繼續使用。
(5)縱移主梁(見圖5):走行系統和承托結構組裝完成后,作業人員全部就位,移除固定小車的木楔。在施工負責人的指揮下人工緩慢推動,使臺車帶動兩片主梁移動到主梁再次架設的位置。

圖5 縱移主梁
(6)移梁完成:主梁移動到位后,分頭頂起橫梁,移除臺車將主梁安放到便梁支座上。拆除承托機構,組裝便梁。
3.2 “整體法”移梁注意事項
(1)在多線地段使用“整體法”移梁,線間距需滿足正常便梁架設尺寸另加20 cm。
(2)城市洪澇頻發。“城市看海”的場景屢屢出現,而且頻率越來越高、程度越來越嚴重,對社會管理、城市運行和人民群眾生命財產安全帶來巨大威脅。據統計,我國超過60%的城市發生過不同程度的積水內澇,其中上海、重慶、南京、武漢等長江經濟帶沿線重要城市都出現過嚴重的內澇災害,且呈現發生范圍廣、積水深度大、積水時間長等特點。究其原因,一是全球氣候變化以及城市雨島引發城市暴雨極端天氣多發;二是城市用地的盲目擴張占用了自然調蓄空間、加速了地表硬化,導致洪峰提前,流量集中;三是市政排水系統建設進程滯后、維護管理不善、應急水平不高等問題也加劇了城市排洪排澇的壓力[2,3]。
(2)在曲線地段使用“整體法”移梁,橫梁定制時應適當加長,為了在移梁過程中主梁和鋼枕不會相互碰撞。
D型便梁加固普速線路是目前線路施工中常用的線路加固方法。通常施工中需要多次架設便梁和多次縱移便梁。目前,通常情況下有以下三種移梁方法:軌道吊車移梁、卷揚機移梁、“整體法”移梁。下面介紹一下三種方法的成本、用時和風險之間的對比。
4.1 成本對比
由于每次移梁需要對便梁進行解體和組裝,在三種移梁方法施工中所需的人工是相近的。
“整體法”移梁和卷揚機移梁所需的設備需一次性投入,“整體法”移梁設備成本是卷揚機移梁設備的2到3倍,而軌道吊車一般情況下是租賃的,其租賃費就相當于“整體法”移梁設備成本的2到3倍。
可見,在成本上軌道車移梁最高,“整體法”移梁其次,卷揚機移梁最低。
4.2 施工時間對比
施工中,由于封鎖時間短,一般在120 min。因此對便梁縱移施工的每一項工序時間節點都有嚴格的要求。
在便梁已解體、準備工作都做好的情況下,軌道車移梁用時最短,在20 min左右,而“整體法”移梁和卷揚機移梁用時相近,均在40 min左右。
4.3 風險性對比
軌道車移梁存在的風險點:軌道吊車支腿不穩、鋼絲繩連接不牢。會影響吊裝效率。
“整體法”移梁存在的風險點:承托結構連接不牢固、走形系統與承托系統不密貼。會影響到整個結構不穩。
卷揚機移梁存在的風險點:卷揚機的鋼絲繩不在單片主梁的中心線上,移梁時斜撐未隨時撐牢。會導致移梁過程中方向發生偏差,甚至主梁會傾覆。
本文認為軌道車移梁存在的風險最小,“整體法”移梁存在的風險其次,卷揚機移梁存在的風險最大。
縱移D型施工便梁的方法多種多樣。本文通過對“整體法”移梁的施工方法詳細介紹,以及三種常用的移梁方法之間的對比,發現“整體法”移梁具有成本低、風險低、用時長的特點。該工藝適用于一般情況下的任何線路或站場,能給施工帶來良好的社會效益和經濟效益。本文旨在指導現場縱移D型施工便梁工作,以及對該工藝的推廣。
責任編輯:王華 張建強
來稿日期:2016-08-18