高速公路下穿鐵路特殊孔T梁架設施工技術

潘俊杰

摘要：結合某高速公路五龍環溪河特大橋下穿達成鐵路T梁架設工程實踐，針對鐵路橋梁凈空不足，對架橋機進行改進，適應特殊條件下架梁要求，完成下穿鐵路T梁的架設，對類似工程有一定的借鑒意義。

Abstract： According to the practice of railway T-beam erection under the super bridge of Wulong Huanxi River in a certain expressway， aiming at the lack of clear space of railway bridge， the bridge erector is improved to meet the requirements of erecting beam under special conditions， and the erection of T-beam through railway is completed. It can be used for reference to similar projects.

關鍵詞：下穿鐵路；凈空不足；架橋機；架梁

Key words： underpass railway；lack of clear space；bridge erector；beam erection

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）19-0166-03

1 工程概況

五龍環溪河特大橋左線起訖里程ZK162+406.46～ZK163+435.54，全長1029.08m，橋梁中心里程ZK162+921，孔跨布置為：18×30+12×40m預應力砼簡支T梁；右線起訖里程K162+305.46～K163+434.54，全長1129.08m，橋梁中心里程K162+870，孔跨布置為：23×30+10×40m預應力砼簡支T梁。其中線路中心與達成鐵路夾角為70度，單幅橋面寬度為17m，橋梁橫坡為2%、縱坡為0.75%。

五龍環溪河特大橋下穿鐵路橋跨采用40m長預制T梁，T梁高2.5m，翼緣板寬邊梁為1.85m，中梁為1.7m，梁間距2.1m，濕接縫寬0.4m。單片邊梁T梁吊裝重量為134t。半幅共8片T梁，2片邊梁，6片中梁。其中左幅2#-3#墩下穿達成鐵路，右幅5#墩-6#墩下穿達成鐵路。

2 施工準備

①施工前與鐵路局通信、供電、電務及工務等單位實地勘察，查明鐵路電纜等設施均設在既有鐵路橋上，公路下穿對其無影響，施工涉及配合單位僅為工務段和車務段。（表1、圖1）

②編制五龍環溪河特大橋下穿達成鐵路專項施工方案，參加由鐵路局施工辦組織的施工專項方案評審會，形成會議紀要，結合專家意見對方案進行修改完善。

③施工前與工務段、車務段簽訂施工安全協議。

④參加鐵路局組織的施工負責人、安全員、防護員、駐站聯絡員、工班長崗前安全培訓，考試合格后，方可從事營業線施工。

⑤上報月度施工計劃，獲得鐵路局批準后，再組織施工。

3 架橋機選型

①單片40m邊梁吊裝重量為134t，取1.2的安全系數，134*1.2=160.8t，40m T梁架設選擇DHJQ180T-40m型號架橋機，架橋機全長66m，起重量180t，跨度40m，滿足架梁要求。運梁車選擇180t的專用運梁炮車。

②架橋機的前支腿，中托，后支腿安裝液壓設備，可調節架橋機高度。

4 施工技術難點

高速公路橋面至達成鐵路梁底的最低高度為6.9m，架橋機的高度為7.8m，梁底凈空不夠，架橋機無法通過達成鐵路，為確保下穿鐵路的T梁安全架設到位，并且做到最大限度的節約成本，我們的實施方案是利用我公司既有設備，在不影響架橋機結構受力的前提下，對架橋機進行局部調整，降低架橋機高度，以滿足架梁要求。

5 施工方法

5.1 降低架橋機高度

拆除天車雨棚，高度為36cm，雨棚不在架橋機總高范圍內。

拆除天車與主桁梁之間的高度調節立柱，可降低80cm。

局部調整后架橋機總高7.8m-0.8m=7m。

主桁梁的高度為2.8+1.6+0.4=4.8m<6.9m的最小凈空高度，滿足過孔要求。（圖2）

5.2 架橋機過孔

5.2.1 步驟一

①檢查電器操作系統是否正常以及各機械部位轉向是否正確。

②提前將T梁運至中拖。

③提起前支腿，收起后支腿，使其底部懸空，準備過孔。

5.2.2 步驟二

①啟動中支腿及中托，主梁縱移20m，兩天車同步向后移動，保持與T梁位置相對靜止，運行過程中根據實際情況調整后支腿的高低滿足橋機的運行。

②支撐后支腿，拆除中托輪，將中托輪平移18m，支撐中托輪。

③后天車鋼絲繩起吊40mT梁作為配重，收起后支腿。

5.2.3 步驟三

①啟動中支腿上輪箱及運梁車，架橋機運行至蓋梁處停下，同時兩天車同步向后運動，保持與T梁位置相對靜止，運行過程中根據實際情況調整后支腿的高低來滿足架橋機的運行。

②固定前支腿，啟動前支腿油泵使千斤頂達到要求位置并用銷軸穿好。

5.2.4 最不利狀況下架橋機抗傾覆驗算

架橋機抗傾覆驗算：

本次架橋機拼裝長度長為66m，架橋機的總重量共計：162t。

根據本橋跨度40m，過孔時各結構部位荷載以及位置尺寸，根據架橋機過孔步驟二，架橋機過孔20m時（圖3）：

M1=5*21+2*21*21/2=546t.m，M2=5*45+10*19+10*22+2*45*45/2=2660t.m

抗傾覆系數：M2/M1=2660/546=4.87>1.2（安全系數）

由上可知，抗傾覆力矩是傾覆力矩的4.87倍，穩定性很好。

架橋機過孔就位時為最不利狀況（圖4）：

M1=5*41+2*41*41/2=1886t.m，M2=5*25+10*19+10*22+134*22/2+2*25*25/2=2634t.m

抗傾覆系數：M2/M1=2634/1886=1.396>1.2（安全系數）

由上可知，抗傾覆力矩是傾覆力矩的1.396倍，滿足要求。

5.3 拆除中支腿的主梁驅動上輪箱

架橋機過孔完成后，中支腿主梁驅動上輪箱不再使用，為保證架橋機與達成鐵路梁底安全距離大于50cm，需要進一步降低架橋機的高度，具體步驟：

①啟用中托，移動至中支腿處，同時啟動中托和后支腿液壓裝置，與前支腿同步將主梁頂起在同一水平高度。

②利用天車拆除中支腿主梁驅動上輪箱（可降低60cm），啟動前支腿、中托、后支腿液壓裝置，同步降低架橋機高度至中支腿托盤處，固定前支腿和中支腿。

③拆除中托，收起后支腿，架橋機的吊梁天車即可安全通過既有達成鐵路，至此架橋機總高為7.8-0.8-0.6=6.4m，天車與達成鐵路的安全距離為6.9-6.4=0.5m，滿足架梁凈空要求。

5.4 T梁架設

5.4.1 運、喂梁及縱移

T梁由運梁炮車運至架梁機下后，架橋機前天車起吊T梁前端，同時前天車向前縱移，運梁炮車同步向前縱移，直到后天車位置起吊箱梁另一端，至此喂梁結束。前、后天車將T梁縱移到前跨位置。

5.4.2 T梁橫移

將T梁下落至距墩頂20cm時，再橫移到架設位置。

5.4.3 落梁就位

T梁橫移到架設位置后，由專人負責檢查梁體中心位置是否與支座中心位置重合，檢查符合要求后再落梁。梁體在下落過程中要緩慢、平穩，前后端高度盡量保持一致，落梁就位后立即對該片T梁設置臨時支撐，并將與相鄰梁片的橫隔板、濕接縫鋼筋進行焊接，使之與本跨已架梁片連成一體，以增強穩定性，待梁片臨時固定完成后方可摘除鋼絲繩，將架橋機橫移至喂梁區，準備下一片梁的架設。

5.4.4 架梁順序

半幅總共8片T梁，架梁順序為：4→5→3→6→1→2→8→7。

架梁順序示意圖見圖5。

5.4.5 架橋機施工安全控制要點

①確保主梁間橫隔板的連接和翼板濕接縫混凝土澆筑后，且達到混凝土強度設計等級的100%并采取壓力擴散措施后方可在其上運梁。架橋機在橋上行駛時必須使架橋機重量落在梁肋上。

②在任何一次吊梁作業前，均需試吊一次，即捆好梁后，應先將卷揚機組做制動試驗2-3次，然后將梁吊起少許，檢查鋼絲繩有無跳槽、吊架插銷有無竄動等情況，確認可靠后方可正式作業。

③吊梁卷揚機組應動作一致，受力均勻，嚴防出現梁體劇烈擺動等現象。梁體在起吊、行走和下落時，應盡量保持水平。

④梁片應兜底捆綁，保證梁體水平，受力均勻，牢靠，起吊速度要均勻、平穩。梁體下放時，必須低速輕放，禁止忽快忽慢和忽然制動。梁體禁止斜拉、斜吊。

⑤架橋機組拼時要按設計要求。架橋機縱向運行軌道兩側軌頂高度要求對應水平，保持平衡。前腳支撐、中托支撐的橫向運行軌道要求水平，并嚴格控制間距，四條軌道必須平行。

⑥架橋機作業時必須分工明確，統一指揮。設專職操作員、專職電工和專職安全員，確保施工安全。

⑦施工操作人員應事先進行培訓，明確構件安裝工序，操作步驟，特種作業人員必須持證上崗。

⑧架橋機縱向位移要做好一切準備工作，要求一次到位，不允許中途停頓。

⑨架橋機起吊天車攜帶預制梁縱向運行時，前支腿部位要求用手拉葫蘆（2t）與橫移軌道接緊固定，加強穩定性。

⑩由于橋梁設有縱坡，架橋機縱向移位時要采用三角墊木在輪子前后作防滑保護，特別是中支腿離梁端較近，移位時必須注意控制。

架橋機拼裝后一定要進行吊重試運行，也可用混凝土梁試吊后，架橋機再運行到位開始架設預制梁作業。

架橋機架設預制梁作業時，要經常注意安全檢查，每安裝一孔必須進行一次全面安全檢查，發現問題要停止工作并及時處理后才能繼續作業。不允許機械及電氣帶病工作。

架梁作業不準超負荷運行，不得斜吊提升作業。

五級風以上時嚴禁作業，并用索具穩固小車和架橋機，架橋機停止工作時要切斷電源，以防發生意外。雨天禁止使用，雨后使用前必須全面檢查。

架橋機必須設避雷裝置。在架橋機縱移或橫移軌道兩端，必須設置車檔，以保證架橋機的移位安全。

架橋機工作前，應調整前、中和后支腿高度，使架橋機主梁縱向坡度<1.0%。架橋機橫向行走軌道的鋪設縱坡<0.5%，不滿足時應調整前支和中支達到一定高度達到要求。架橋機在正常工作狀態下，前端高于中端1%～3%，以防止溜車下滑。

6 結束語

高速公路下穿既有鐵路橋架梁要求高、安全風險大，通過本工程實踐我們得出結論：

①利用架橋機架梁是最可靠、最安全、最節約成本的方法。②面對特殊環境，需要我們工程技術人員靈活應對，在不改變架橋機受力狀況下，對架橋機進行局部改進以滿足特殊條件架梁的要求。③本工程T梁架設的實踐能夠為以后類似工程提供施工經驗。

參考文獻：

[1]中華人民共和國交通運輸部.JTG/TF50-2011，公路橋涵施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2]《鐵路營業線施工安全管理辦法》.（鐵運【2012】280號）.

[3]《成都鐵路局營業線施工安全管理實施細則（試行）》.（成鐵施工【2014】598號）.