既有朔黃鐵路保衡路中橋換梁施工常見(jiàn)問(wèn)題及解決

李 庚

(1.湖北工業(yè)大學(xué)，湖北 武漢 430068；2.中鐵武漢電氣化局城市建設(shè)分公司，湖北 武漢 430074)

1 工程概況

朔黃鐵路保衡路中橋位于朔黃鐵路肅寧分公司管內(nèi)河北保定安國(guó)市郊區(qū)，3孔雙線橋長(zhǎng)46.1 m，跨度為1-8 m+1-16 m+1-8 m，其中第1、3孔為8 m跨度鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，板式橡膠支座；第2孔為跨度16 m超低高度預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，板式橡膠支座。雙線梁體、圓端形板式墩均分離、錯(cuò)位，雙線橋臺(tái)一體、錯(cuò)位。橋上線路為直線，上行線為重車(chē)線，無(wú)縫線路；下行為輕車(chē)線，有縫線路。橋梁上、下行線梁體錯(cuò)位并置，第2孔跨16 m梁跨機(jī)動(dòng)車(chē)道，第1、3孔跨度8 m梁跨非機(jī)動(dòng)車(chē)道。橋梁概貌見(jiàn)圖1。

圖1 保衡路中橋原貌

根據(jù)設(shè)計(jì)，采用變高度為140 cm鋼-混凝土結(jié)合梁(簡(jiǎn)稱(chēng)新梁)替換既有的普通高度為155 cm鋼筋混凝土T梁，換梁前后需保證梁底標(biāo)高保持不變，本工程內(nèi)容為保衡路中橋第1、3孔換梁施工，板式橡膠支座更換成球形鋼支座。更換避車(chē)臺(tái)及角鋼人行道及托架，橋上道砟、混凝土步行板、電纜槽等原則上利用既有設(shè)施。

2 施工方案

既有鐵路線或鄰近既有鐵路線施工作業(yè)面，其既有T型梁移除、新鋼——混結(jié)合梁移梁安裝施工的安全、高空作業(yè)安全、交通安全及鐵路運(yùn)營(yíng)安全為安全要點(diǎn)。在保證施工安全的前提下，首要施工原則應(yīng)是采取措施縮短工期的同時(shí)減少對(duì)既有鐵路線運(yùn)行的影響，正式封鎖點(diǎn)換梁施工程序見(jiàn)圖2。

圖2 施工程序

1)施工準(zhǔn)備：征地拆遷、三通一平、地基處理、新鋼-混結(jié)合梁預(yù)制、公路限高架拆除并做好施工圍擋等。

4)點(diǎn)前準(zhǔn)備工作完成：新梁附屬設(shè)施施工(安裝L型擋塊并鋪設(shè)新梁底砟、安裝球形鋼支座)、拆除橋墩附屬設(shè)施(四周?chē)鷻凇⒌趸@及橫向限位、檢查梯及避車(chē)道)、梁端上、下行無(wú)縫線路鋸軌插入短軌設(shè)置緩沖區(qū)、梁縫道碴清理及道碴的儲(chǔ)備、舊梁試頂(同步電纜的改移)。

5)點(diǎn)內(nèi)換梁施工：利用封鎖點(diǎn)用移梁臺(tái)車(chē)橫移出既有T梁，使用吊車(chē)舊梁移至臨時(shí)存放點(diǎn)，并根據(jù)支座高度對(duì)墊石進(jìn)行處理，并鉆有效錨固深度300 mm的錨栓孔。

6)新梁安裝：頂升新梁至換梁高度，用移梁臺(tái)車(chē)橫移新梁就位，再利用PLC同步控制系統(tǒng)頂落梁精確安裝就位。

7)附屬施工：新梁安裝就位后再安裝人行道支架等附屬設(shè)施，線路恢復(fù)等施工。

3 常見(jiàn)問(wèn)題

1)梁體傾覆安全質(zhì)量問(wèn)題。除去觸電、機(jī)械傷害、墜落、物體打擊等工程通用危險(xiǎn)源存在的問(wèn)題外，既有線換梁施工中特別需要注意的是在梁體的頂、移、落過(guò)程中梁的姿態(tài)不穩(wěn)，導(dǎo)致發(fā)生傾覆風(fēng)險(xiǎn)，若發(fā)生傾覆，將造成嚴(yán)重安全事故。移梁通過(guò)滑道水平推進(jìn)時(shí)，容易引起梁體左右偏移、地面沉降導(dǎo)致的滑道局部下沉使梁體上下抖動(dòng)；落梁姿態(tài)不能得到保證，同樣容易造成傾覆。

造成頂、移、落過(guò)程控制及精度影響問(wèn)題的主要原因?yàn)榈鼗休d不均勻。整個(gè)梁體與移梁軌道形成一個(gè)夾角，這樣在無(wú)足夠橫向力的約束下而導(dǎo)致梁體的傾覆問(wèn)題，其主要原因是梁體兩排千斤頂頂升高度不一致；平移過(guò)程中，易引起梁體左右偏移，以及軌道安裝的精度誤差，導(dǎo)致移梁過(guò)程中梁不能平穩(wěn)地移動(dòng)甚至不能移動(dòng)的問(wèn)題。

2)設(shè)備系統(tǒng)故障問(wèn)題。施工過(guò)程中影響進(jìn)度滯后的因素較多，但分析最主要的因素是設(shè)備系統(tǒng)故障，設(shè)備系統(tǒng)故障有千斤頂故障、移梁臺(tái)車(chē)故障、同步控制系統(tǒng)故障。

4 解決措施

4.1 抗梁體傾覆措施

4.1.1 抗地基沉降的措施

首先在梁體未頂升前，對(duì)移梁軌道的地基標(biāo)高設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，配置專(zhuān)職監(jiān)測(cè)人員嚴(yán)密監(jiān)控地基的沉降，施工前加強(qiáng)對(duì)走形軌、支撐體系、千斤頂?shù)冗M(jìn)行質(zhì)量檢查以及移梁過(guò)程監(jiān)控。對(duì)軌道地基進(jìn)行加固處理，若地基仍沉降超過(guò)安全范圍，即刻停止移梁并分析原因，先使用千斤頂臨時(shí)糾偏再使用鋼墊塊平衡高度。

使主梁較高一側(cè)千斤頂保持壓力不動(dòng)，另一側(cè)緩慢加壓使其上升，當(dāng)所有主梁處于平衡位置時(shí)，停止“糾偏”，兩邊同時(shí)調(diào)整適當(dāng)加壓。預(yù)備足夠的鋼墊塊，鋼墊塊數(shù)量厚度滿足千斤頂行程，在油頂上部墊墊塊，來(lái)平衡其高度。

4.1.2 千斤頂頂升不同步的措施

在頂、移、落梁的控制系統(tǒng)中采用自行鎖定千斤頂?shù)募夹g(shù)，如發(fā)生千斤頂頂升不同步或千斤頂故障，在梁體發(fā)生傾覆前，能馬上鎖定千斤頂，保證了在梁體調(diào)整期間力的支撐。

4.1.3 平移過(guò)程措施

對(duì)于軌道的質(zhì)量，采用專(zhuān)門(mén)的質(zhì)量檢測(cè)人員對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)符合精度及其他指標(biāo)的要求的軌道才能運(yùn)用到軌道的安裝上。

在軌道安裝之前，對(duì)安裝位置的支撐體系的高程進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)量，保證軌道安裝的支撐體系在同一個(gè)平面上，保證移梁過(guò)程中，在軌道移動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性，在軌道安裝后再使用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量檢驗(yàn)其精度。安排1人指揮、兩側(cè)各1人對(duì)梁姿態(tài)監(jiān)測(cè)，每個(gè)千斤頂分配2個(gè)人同時(shí)進(jìn)行操作，牽引臺(tái)車(chē)對(duì)梁體進(jìn)行牽引力時(shí)，應(yīng)設(shè)置剎車(chē)，使其可即時(shí)停止梁體的移動(dòng)。

4.2 設(shè)備系統(tǒng)故障措施

4.2.1 移梁臺(tái)車(chē)運(yùn)行故障

移梁臺(tái)車(chē)是整個(gè)工程的核心設(shè)備，是確保在有限的時(shí)間內(nèi)完成移梁工作的關(guān)健，若臺(tái)車(chē)移梁運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)故障或是臺(tái)車(chē)與槽鋼通道咬死無(wú)法運(yùn)行，造成梁體無(wú)法移動(dòng)，將對(duì)整個(gè)工程工期造成重大的影響。可在移梁臺(tái)車(chē)兩邊安裝齒輪，如果臺(tái)車(chē)被槽鋼卡死或出現(xiàn)機(jī)械故障，臺(tái)車(chē)側(cè)邊的齒輪可以使其側(cè)滑，不會(huì)對(duì)移梁造成太大的影響。

4.2.2 同步控制系統(tǒng)故障

1)事前準(zhǔn)備：首先將系統(tǒng)進(jìn)行功能設(shè)定，一旦沒(méi)有電腦信號(hào)，整個(gè)系統(tǒng)可處于保壓狀態(tài)，同時(shí)發(fā)出警報(bào)千斤頂同時(shí)啟動(dòng)自鎖；施工前配備2臺(tái)人工手動(dòng)泵和同步控制雙系統(tǒng)，并在24小時(shí)前運(yùn)行預(yù)熱，確保都能正常使用。

2)事后處理：①系統(tǒng)線路檢查，控制臺(tái)黑屏采用重新啟動(dòng)控制仍不能工作的則接入備用系統(tǒng)；控制臺(tái)亮，信號(hào)燈不亮先讓泵站負(fù)責(zé)人檢查系統(tǒng)主線連接的分控箱信號(hào)燈是否亮燈，亮燈則更換主線，不亮燈則更換分控箱；②系統(tǒng)油路設(shè)備檢查，主要檢查油路流量截止位置，先檢查油泵是否正常供油，不正常則更換油泵安裝備用油泵、正常則進(jìn)行下步排查；檢查電磁閥，電磁閥數(shù)據(jù)線損壞則安裝備用數(shù)據(jù)線，若電磁閥損壞則安裝備用電磁閥；斷電或電壓不穩(wěn)事故處理，為主控電腦配置專(zhuān)用的UPS穩(wěn)壓器，提供不間斷穩(wěn)定電源，至少保證具有穩(wěn)定運(yùn)行半個(gè)小時(shí)的主控室用電量。

3)手動(dòng)控制：若以上因素排除后仍不能運(yùn)行，則啟動(dòng)手動(dòng)控制頂升和拖拉梁體，手動(dòng)泵站點(diǎn)前和自動(dòng)泵站放在同一平臺(tái)上，可隨時(shí)切換。把連接在系統(tǒng)泵站上的油管接入到手動(dòng)泵站上，由泵站操作人員操作。梁體手動(dòng)頂升時(shí)先頂升梁體一端，待一端頂升到位固定好后，再頂升另外一端，嚴(yán)禁兩端同時(shí)頂升。單端頂升過(guò)程中在梁體兩側(cè)各安排一人利用直尺控制頂升高度和兩臺(tái)千斤頂頂升的同步性。手動(dòng)拖拉前，貼卷尺監(jiān)測(cè)其位移同步情況，每個(gè)拖拉行程開(kāi)始都由負(fù)責(zé)人下命令，由兩端手動(dòng)泵站操作人員同時(shí)控制拖拉，在拖拉過(guò)程中可以控制一端拖拉另外一端停止，來(lái)調(diào)整其兩端拖拉同步性。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)分析出最終選定采取的施工技術(shù)方法中可能出現(xiàn)的安全、質(zhì)量相關(guān)的隱患，同時(shí)研究采取對(duì)應(yīng)措施，并組織相關(guān)人員進(jìn)行預(yù)演，對(duì)保障繁忙鐵路既有線換梁施工安全、質(zhì)量、進(jìn)度、效益目標(biāo)起到了保駕護(hù)航的作用。朔黃鐵路保衡路中橋換梁施工中出現(xiàn)的意外狀況得到了很好地控制，并能組織人員設(shè)備快速應(yīng)對(duì)，使得可以順利在三次有限的天窗點(diǎn)時(shí)間、有限空間均內(nèi)完成中橋換梁施工任務(wù)。