炮車喂梁組合雙吊機架梁施工技術在上跨橋工程中的應用

李曉龍 上海鐵路局上海東華地鐵公司

炮車喂梁組合雙吊機架梁施工技術在上跨橋工程中的應用

李曉龍 上海鐵路局上海東華地鐵公司

論述在非電氣化單線鐵路上跨橋工程中，當既有道路與新建橋梁位置較遠的路塹地段，橋梁跨度小于30 m，橋墩較低的情況下，根據現場實際情況采用炮車喂梁組合雙機抬吊架梁施工技術，夠保營業線施工安全，進一步縮短工期，降低對鐵路運營安全的影響。

上跨鐵路橋；雙機抬吊；鐵路跨架梁；施工安全

1 工程概況

本工程位于合九鐵路K121+825處，既有道口里程為K121+725，位于范崗站（K110+818）-楊樹店站（K126+016）區間。合九鐵路為國鐵Ⅰ級單線鐵路，客貨共線，設計行車速度為120 km/h。本上跨橋工程施工采用先簡支后連續預應力混凝土小箱梁施工，橋跨布置為3×25 m+3×25 m+3×25 m，共3聯9跨，其中采用1跨25 m預制混凝土箱梁上跨合九鐵路，橋梁軸線與鐵路交角為40°12'11"，本段線路深路塹地段。橋梁每跨橫向布置4片小箱梁，即2片邊梁，2片中梁，梁間距3.233 m，邊梁預制部分寬2.85 m，中梁預制部分寬2.4 m，濕接縫寬0.833 m，凈寬12.0 m，橋梁全寬13.0 m，25 m跨箱梁頂、底板厚0.18mm～0.25mm，腹板厚0.18m～0.25m，梁高1.4m。既有道口與新建上跨橋平面位置關系如圖1所示。

圖1 既有道口與新建上跨橋平面位置關系

2 鐵路跨架梁方法選擇

上跨鐵路橋鋼筋混凝土預制梁架梁施工方法一般有架橋機架梁和吊機架梁兩種，每種架梁方法各有其優缺點，具體應根據工程環境、橋梁設計、安全、進度及成本等方面綜合考慮選擇安全經濟適用的架梁方式。表1為架橋機架梁與吊機架梁方法的比較。

表1 架橋機架梁與吊機架梁方法比較

本上跨橋鐵路跨為25 m，橋墩高8 m，梁體自重最重為75.773 t，且合九線單線非電氣化鐵路。鑒于平改立工程工期緊，費用緊張，從安全、進度和成本等方面考慮，結合現場實際情況本工程擬采用260 t、300 t兩臺汽車吊組合抬吊進行鐵路跨架梁。由圖1可知，既有道口與新建上跨橋位置相距100 m，且上跨橋地段為深路塹地段，因此，雙機抬吊施工中運梁炮車無法到達橋跨中間位置。為了解決該問題，根據現場情況本工程采用炮車喂梁輔助吊裝的架梁方法，即炮車先與1臺吊機組合，將炮車后托車去掉，在吊車和炮車的組合下將梁體吊運到鐵路中心。然后，鐵路另一側的吊機將梁體一端吊裝，第一臺吊機再將另一端吊起，炮車撤離，至此，雙機完全吊起箱梁，具體過程如圖2所示。

圖2 炮車喂梁配合吊機架梁平面示意圖

3 吊機吊裝能力計算

鐵路跨吊裝時，中梁自重為68.573t，邊梁自重為75.773t，首先利用運梁炮車和1臺300 t吊機配合將箱梁移至線路中間，距離鐵路對面吊機工作半徑12 m內時，進行換鉤，改為雙機抬吊。

查吊機性能表得：1臺300吊機工作半徑由8 m增加至18 m時，額定起重量為99 t減少至41 t；另1臺260 t吊機工作半徑為12 m，額定起重量62 t。最不利狀態為2臺吊機工作半徑分別為18 m、12 m，此時最大起重為41+62=103 t，滿足起重要求。

根據《建筑施工起重吊裝工程安全技術規范》規定：采用雙機抬吊時，宜選用同類型或性能相近的起重機，負載分配應合理，單機荷載不得超過額定起重起重量的80%。因此，采用2臺吊機抬吊邊梁時，起重安全系數取1.25，則每臺吊機所需達到起重量為：75.773÷2×1.25=47.36 t，查吊機工況表得出：

260 t吊機作業半徑在12 m時，吊臂長度30.8 m時，查表得額定起重量為62 t，大于47.36 t，滿足起重要求；300 t吊機作業半徑在14 m時，吊臂長度為25 m時，查表得額定起重量為58 t，大于47.36 t，滿足起重要求。

4 吊裝架梁施工過程

根據現場情況及鐵路封鎖施工的特點，吊裝架梁施工共分為五個主要步驟：（1）封鎖前吊機、運梁炮車按擬定位置就位；（2）封鎖命令下達后300 t吊機與炮車組合將箱梁移運到線路中心上方；（3）260 t吊機將梁體前端吊起，300 t吊機捆梁鋼絲繩解除；（4）300 t吊機旋轉至箱梁尾端將梁吊起，炮車撤離；（5）260 t和300 t吊機組合抬吊將箱梁架設就位。具體過程如圖3所示。

圖3 炮車喂梁配合吊機架梁過程示意圖

本工程于2016年11月14日、15日兩個封鎖點（每個封鎖點110 min）完成鐵路跨4片箱梁架設。吊裝架梁施工流程及所需時間如圖4所示，即準備工作充分到位后，架設一片箱梁約需23 min。封鎖開始線路防護、插封鎖施工紅牌及封鎖結束前橋面檢查及線路檢查和防護人員撤離與吊機大臂收回歸位約需25 min。綜合考慮，一個施工封鎖點可以架3片箱梁。與架橋機架梁相比，首先該架梁施工技術可以節省2個封鎖點，減少了鐵路封鎖施工次數，對鐵路運營影響較小。其次，可以節省架橋機拼裝、檢測及拆除等作業時間。因此，從安全、進度和成本的角度來說，該架梁施工技術有明顯優于架橋機架梁。現場封鎖架梁施工如圖5所示。

圖4 鐵路跨架梁流程及所需時間

圖5 鐵路跨封鎖架梁施工

5 吊裝架梁施工要點

吊裝架梁施工前應在現場調查的基礎上，根據鐵路封鎖時間制定技術方案，做好施工現場準備、細化封鎖施工流程組織，確保吊裝架梁施工技術可靠，時間可控，確保架梁施工安全，保證線路正點開通。本工程架梁施工主要控制要點有以下幾個方面：

（1）吊機占位選擇：應根據現場位置關系和箱梁重量，準確確定吊機作業半徑，確保吊機作業范圍滿足安全要求，保證封鎖點內吊機一次架梁完成。

（2）吊機占位處地基處理：吊機占位處應根據起吊重量進行地基承載力檢算，對不滿足要求的應進行地基處理。吊機一個支腿支撐在鄰近線路路基邊坡處的臨時混凝土支墩上，應確保支墩混凝土強度達到要求，并經檢測合格后進行使用。同時，吊機支腿下地面應平整，確保支腿受力穩定。

（3）炮車喂梁通道地基處理：這是炮組合雙機抬吊架梁施工的關鍵。運梁通道應平整堅實，保證炮車與吊機組合移梁過程中速度緩慢平穩，防止吊機與炮車不同步出現吊機斜拉梁體轉動，確保吊機穩定。

（4）封鎖架梁施工協同指揮：本工程架梁主要在于炮車和兩臺吊機的協同配合。架梁前對吊機操作人員、炮車司機、司索及落梁檢查人員進行詳細的安全技術交底，并在鐵路跨架設前在鄰跨適當位置按封鎖時間進行試吊模擬演練，為鐵路跨封鎖架梁積累經驗。

（5）嚴格按《建筑施工起重吊裝工程安全技術規范》（JGJ276-2012）和《建筑機械使用安全技術規程》（JGJ33-2012）的要求操作，吊機支腿伸出長度及吊機配重符合要求，不得違反操作規程進行作業。

6 結論

通過炮車喂梁組合雙機抬吊架梁施工技術在合九線上跨橋工程中的成功應用，可以得出以下幾點結論：

（1）只要吊機占位地基和炮車喂梁通道地基承載力滿足要求，表面平整，吊機與炮車組合移梁施工安全可控。

（2）與架橋機架梁相比，該方法架梁施工周期至少縮短14天，鐵路跨架設至少減少2個封鎖點。

（3）在非電氣化鐵路上跨橋工程中，當既有道路與新建橋梁位置較遠的路塹地段，橋梁跨度較小，橋墩較低的情況下，根據現場實際情況可以采用該架梁施工技術，以縮短工期，減小對鐵路運營的影響。

[1]周水興，何兆益，等.路橋施工計算手冊[M].北京：人民交通出版社，2012.

[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部.JGJ 276-2012建筑施工起重吊裝工程安全技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[3]中華人民共和國住房和城鄉建設部.JGJ 33-2012建筑機械使用安全技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[4]中交第一公路工程局有限公司.JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2011.

[5]王曉放，朱中亞，逯久喜，等.大角度斜跨鐵路線的公路梁架設技術[J].國防交通工程與技術，2011（4）：54～56.

責任編輯：許耀元

來稿日期：2017-02-23