鐵路大型箱梁下穿500kV超高壓線運架梁施工技術(shù)

中交三航局江蘇分公司，江蘇 連云港 222042

新建北京至沈陽鐵路客運專線北京段站前工程JSJJSG-11標順義特大橋291#-301#墩（DK45+370～DK46+000段）有3道500kV電力線路橫跨京沈正線，此處墩高16～21m，待架大型箱梁距現(xiàn)地面高19.5～23.5m，超高壓電力線與現(xiàn)地面高14～17.8m，超高壓電力線區(qū)域與待架大型箱在同一區(qū)域且在同一水平面，不具備跨高壓線架梁和原位現(xiàn)澆后馱梁過線的施工條件。

1 原理

大型箱梁出場后用900t運梁車沿順義特大橋往沈陽方向（大里程）運至282#～286#墩提梁下橋區(qū)，后采用2臺450t提梁機將箱梁吊至線路左側(cè)橋下，由軌道運梁小車沿新建運梁便道馱梁運至303#～306#墩提梁上橋區(qū)，再由2臺450t提梁機將箱梁吊至橋面后，用另外一臺900t運梁車繼續(xù)馱梁往沈陽方向（大里程）運梁。

2 地質(zhì)條件

施工區(qū)位于北京市順義區(qū)東辛莊村屬沖洪積平原，地形平緩，參照墩身區(qū)域的橋址區(qū)勘探深度范圍內(nèi)地層依次為粉質(zhì)黏土、粉土、中砂、粉土、細砂、粉土、粉質(zhì)黏土、細圓礫土。表層土為粉質(zhì)黏土層，厚約2.2m，σ0=140～160kPa。施工區(qū)域地質(zhì)條件相對較好，粉質(zhì)黏土層承載力較好，將原狀土采用三七灰土換填并分層壓實后，承載力滿足提梁機軌道基礎(chǔ)和運梁便道的基層條件。

3 具體施工方案

3.1 區(qū)域標高復(fù)測

經(jīng)沿線測量勘察，新增運梁便道區(qū)域（便道北側(cè)）處為+47.350，為保證與500kV高壓電力線路保持安全距離，運梁軌道小車軌頂標高設(shè)計為+46.000。高壓線安全距離如表1所示，具體安全距離如圖1～圖2所示。

表1 高壓線安全距離

圖1 順城線距高壓線最小距離為9.8m（單位：mm）

圖2 昌順二線距高壓線最小距離為11.5m（單位：mm）

3.2 設(shè)備進場道路

為便于提梁區(qū)450t門吊設(shè)備和拆解后的900t架橋機的順利進場，經(jīng)沿線勘察，利用原高速公路下鄉(xiāng)道直達施工區(qū)域便道，轉(zhuǎn)角處擴大便道區(qū)域，便于大型設(shè)備的運梁車輛進入和出場。

3.3 提梁區(qū)

提梁下橋區(qū)位于順義特大橋282#～286#墩，墩身高度為17m，采用滿足鐵路大型箱梁的起重的輪軌提梁機。軌道基礎(chǔ)采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底部基礎(chǔ)采用三七灰土換填，提梁區(qū)域內(nèi)全部采用C25混凝土硬化，并在軌道一側(cè)區(qū)域作為輪軌提梁設(shè)備的拼裝場地。

提梁上橋區(qū)位于順義特大橋302#～306#墩，墩身高度為16m，因而采用滿足鐵路大型箱梁的起重的輪軌提梁機。軌道基礎(chǔ)采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底部基礎(chǔ)采用三七灰土換填，提梁區(qū)域內(nèi)全部采用C25混凝土硬化，并在軌道一側(cè)區(qū)域作為輪軌提梁設(shè)備的拼裝場地。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采取軌道運梁，為減少運梁時間并保證運梁過程的安全性，運梁軌道設(shè)計在提梁區(qū)的輪軌提梁機內(nèi)（直線），運梁車沿軌道將箱梁運送至上橋區(qū)域。運梁便道下部基礎(chǔ)采用三七灰土處理，上部基礎(chǔ)采用C30混凝土硬化。

3.4 軌道小車

為了鐵路大型混凝土箱梁能順利通過超高壓電力線，滿足超高壓電力線路安全距離，此方案采用軌道式移梁小車抬運鐵路大型混凝土箱梁。小車車架是由高強度低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接而成的箱梁結(jié)構(gòu)，強度和剛度高，滿足承載要求。小車車架下部安裝有4組小車懸掛輪組，每個輪組4個車輪，共16個車輪。每個懸掛輪組上安裝1臺5.5kW的電機減速機。每臺車安裝1臺變頻器用于驅(qū)動電機，變頻器可實現(xiàn)啟動與停機的平穩(wěn)，并可實現(xiàn)高低速的選擇，每臺車采用PLC實現(xiàn)邏輯控制，變頻器、泵站、驅(qū)動電機等都可進行監(jiān)測，使用無線遙控器進行操縱，每臺車安裝有無線接收機，即可實現(xiàn)每個臺車的單動，又可實現(xiàn)聯(lián)動，功率為22kW，動力源為70kW發(fā)電機組提供，通過電控系統(tǒng)控制小車行走、轉(zhuǎn)向，重載行走速度為6m/min。

3.5 門吊安裝

（1）剛性支腿、柔性支腿、主梁、起重行車的拼裝位置位于線路左側(cè)，拼裝過程中滿足主梁M30螺栓施擰扭距為1100～1200N·M，螺栓緊固時須對稱分二次施擰；M20螺栓施擰扭距為500～600N·M。

（2）主梁的吊裝。300t汽車吊吊裝參數(shù)為主臂桿長度43.4m、起吊作業(yè)半徑15m以下、額載44.5t。260t汽車吊吊裝參數(shù)為主臂桿長度43.7m、起吊作業(yè)半徑14m以下、額載45.3t。吊具鋼絲繩的選用：300t汽車吊和260t汽車吊分別掛1對長度為6m、Φ48mm-6×37+FC-1570MPa鋼絲繩，一彎兩股掛在主梁吊耳上。吊裝：2臺汽車吊將主梁抬吊至高出支腿高度約300mm時，轉(zhuǎn)臂并緩緩下落主梁，用螺栓將主梁與支腿法蘭連接好。

（3）整機調(diào)試。在設(shè)備安裝完成后檢查各操作系統(tǒng)是否正確、操作方向與運動方向是否一致、接地是否可靠，然后進行空載試驗。

3.6 施工工序及時間

箱梁運輸時間約為9h，架梁時間約為5h，總計時間約為14h/孔。每天運輸約2榀箱梁，箱梁架設(shè)約為2榀。詳細工序安排如下：900t輪胎提喂梁至梁場提梁上橋區(qū)（用時1h）→2臺450t輪軌提梁機將提梁上橋裝置至運梁車上（用時1h）→運梁車將提梁上橋裝置運至282#～285#墩箱梁下橋區(qū)（用時1.5h）→2臺450t輪軌式提梁機提梁下橋至橋底軌道運梁小車上（用時2h）→軌道運梁小車橋底倒運箱梁至303#～306#墩上橋區(qū)（用時2.5h）→2臺450t輪軌式提梁機提梁上橋至橋上運梁車（用時1h）→運梁車運至架橋機處喂梁（用時1h）→架梁（時間根據(jù)現(xiàn)場情況而定）。

3.7 架橋機轉(zhuǎn)運工序

（1）受線路中5000kV高壓線的影響，架橋機低位馱運方式不能通過，需要進行解體拼裝，然后將其運輸至提梁上橋區(qū)域進行高位組拼。架橋機架至286#后，通過高位馱運的方式將架橋機馱運回梁場拆解。

（2）橋上運梁車先后運輸三榀箱梁，然后通過倒運的方式，由提梁上橋的450t輪軌提梁機將這兩榀箱梁提至308#～309#墩。

（3）將拆解后的架橋機運輸至308#～309#墩提梁上橋區(qū)域進行拼裝，架橋機拼裝完成后，用提梁上橋的2臺450t輪軌式提梁機將架橋機提至架設(shè)區(qū)域，架橋機過孔形成架梁工況。

（4）在箱梁運輸區(qū)域?qū)?06#墩以后運輸使用的運梁車進行拼裝，然后用2臺450t輪軌提梁機將其提至306#～309#墩已經(jīng)架好的箱梁位置。

（5）箱梁通過橋上倒運和橋下倒運，最終運至架橋機后的運梁車上，形成架梁條件后開始架。

4 結(jié)束語

隨著國家的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的鐵路建設(shè)項目工程，其中大部分工程都途經(jīng)城市發(fā)達的地區(qū)，這就不可避免地要穿越高壓輸電線路架設(shè)箱梁。高壓輸電線路電力遷改難以迅速完成，因此要謀求一條新的出路，而線下的運梁方式成為一個突破口，未來線下的運梁方式將會在鐵路建設(shè)中起到至關(guān)重要的作用。