單線鐵路長大橋梁鐵路架橋機(jī)架梁橋上T梁換裝施工技術(shù)

孫娟

中鐵十四局集團(tuán)第五工程有限公司 山東 濟(jì)寧 272117

1 工程概況

新建和田至若羌鐵路為單線鐵路，PJS2標(biāo)負(fù)責(zé)DK0+000-DK535+000段共計1163孔T梁架設(shè)施工任務(wù)，其中，依木拉克特大橋橋梁全長為8656.6m，孔跨布置為264-32m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋。

根據(jù)施組安排該橋采用PJ165鐵路架橋機(jī)架梁，鐵路平板車運梁和倒裝龍門倒裝的架梁施工方案，在架梁施工中為減少梁體倒裝運距，提高運架梁施工效率[1]，應(yīng)用了倒裝龍門吊專用底座在橋面上組立倒裝龍門吊，有效保證了架梁工期節(jié)點。

2 橋上換裝施工方案

2.1 橋上倒裝龍門吊安裝工藝流程

橋上倒裝龍門吊安裝工藝流程，如圖1所示。

圖1 橋上倒裝龍門吊安裝工藝流程圖

2.2 施工準(zhǔn)備

2.2.1 安裝前提前對現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查，確定安裝位置，要求盡量安裝在坡度不大于3‰的直線地段，倒裝龍門跨度29.6m，龍門吊兩端分別設(shè)立在兩孔梁上，兩個支立點盡量靠近梁端支座位置。

2.2.2 支立倒裝龍門吊的兩孔梁提前完成橫向預(yù)應(yīng)力鋼棒穿設(shè)和濕接縫混凝土澆筑施工，使兩片梁形成一個整體，為保證人員高空作業(yè)安全，橋面系鋼橫梁、護(hù)欄、電纜槽和人行道蓋板提前安裝完成。

2.2.3 提前平整橋下吊車作業(yè)平臺，使其滿足現(xiàn)場吊車支立吊裝條件。

2.2.4 提前加工倒裝龍門吊專用底座，并檢查加工及焊接質(zhì)量，底座詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 倒裝龍門吊底座

2.3 線路拆除

龍門吊專用底座安裝在鋼軌下，安裝前提前對工程線進(jìn)行封鎖，根據(jù)確定好的位置將安裝位置的線路鋼軌或軌排臨時拆除，再將裝底梁處的道砟清除，并將部分軌枕移位。

2.4 專用底座安裝

龍門吊專用底盤為拼裝式結(jié)構(gòu)，可用架橋機(jī)主機(jī)或吊車進(jìn)行吊裝。

在橋下不具備支立吊車條件時采用架橋機(jī)主機(jī)進(jìn)行專用底盤吊裝，如圖3所示，具體步驟[2]如下：

圖3 利用架橋機(jī)主機(jī)安裝底座

2.4.1 先在橋頭將專用底座的底梁和連接桿吊裝到架橋機(jī)的主機(jī)上。

2.4.2 主機(jī)行駛到安裝專用底盤的位置。

2.4.3 將底梁和連接桿按前后龍門吊的位置卸在軌道兩側(cè)。

2.4.4 拆除前龍門吊位置鋼軌，并吊放在主機(jī)上，再將兩個底梁吊裝就位，安裝連接桿，鋼軌復(fù)位。

2.4.5 拆除后龍門吊位置鋼軌，并吊放在主機(jī)上，再將兩個底梁吊裝就位，安裝連接桿，鋼軌復(fù)位。

在橋下具備吊車支立條件時，可采用吊車進(jìn)行專用底座吊裝，如圖4所示，具體步驟[2]如下：

圖4 利用吊車安裝底座

2.4.5.1 拆除前后龍門吊位置鋼軌。

2.4.5.2 將前后專用底座的底梁吊裝就位，安連聯(lián)接桿。

2.4.5.3 鋼軌吊裝復(fù)位。

2.5 專用底座定位及固定

專用底座聯(lián)好后，用手動葫蘆人工調(diào)整定位，專用底盤中心應(yīng)與軌道中心重合，左右偏差不大于50mm[1]。安裝時注意調(diào)整底盤平整度，底盤左右高差不得大于20mm，底盤下方T梁腹板受力位置采用硬雜木或橡膠墊進(jìn)行支墊，底座安裝相對位置根據(jù)倒裝龍門吊具體尺寸確定。每個龍門吊2個專用底座間采用槽鋼加工的聯(lián)接桿進(jìn)行連接，枕木頭兩側(cè)每側(cè)2道，增加底座的整體性能。如圖5所示。

圖5 底座定位及固定

2.6 線路恢復(fù)

底盤安裝定位完成后將鋼軌安裝復(fù)位，并上緊扣件及夾板[3]。

2.7 補(bǔ)砟整道

一般情況下，鐵路架橋機(jī)架梁時，梁上砟帶道砟較少，因此在安裝專用底盤的位置要補(bǔ)碴整道，調(diào)整線路高低、軌向等，并對線路進(jìn)行搗固使底盤與道床為一個整體，保證底盤穩(wěn)定性。

2.8 支立倒裝龍門吊

機(jī)車平板運送倒裝龍門吊至橋上安裝位置，吊裝至安裝好的底座上，龍門吊中心與線路中心一致，誤差不大于10mm；龍門吊與底座應(yīng)接觸良好，不得出現(xiàn)“3條腿”現(xiàn)象。如圖6所示。

圖6 倒裝龍門吊支立

2.9 驗收及試吊

2.9.1 安裝完成后對倒裝龍門吊平整度，倒裝龍門吊與底座接觸情況，底盤中心、倒裝龍門吊中心、線路中心偏差情況，線路整道情況，是否存在三角坑、死彎、反超高等病害進(jìn)行檢查驗收。

2.9.2 安裝完成第一次吊梁時，先進(jìn)行試吊，將梁片提升50mm后停留10分鐘，期間檢查各處無異常后方可繼續(xù)提升梁。

3 底座受力計算

3.1 設(shè)計信息

鋼材等級：Q235；

梁跨度(m)：0.500；

梁截面：普通熱軋工字鋼: I25a；

板件寬厚比等級：S3；

梁平面外計算長度：1.000；

強(qiáng)度計算凈截面系數(shù)：1.000；

構(gòu)件所屬結(jié)構(gòu)類別：鋼框架；

設(shè)計內(nèi)力是否地震作用組合：否；

梁上荷載作用方式：無荷載作用；

設(shè)計內(nèi)力：

繞X軸彎矩設(shè)計值 Mx (kN.m)：20.000；

繞Y軸彎矩設(shè)計值 My (kN.m)：5.000；

剪力設(shè)計值V (kN)：40.000。

3.2 截面特性計算

A=4.8541e-003；Xc=5.8000e-002；Yc=1.2500e-001；

Ix =5.0200e-005； Iy =2.8000e-006；

ix =1.0200e-001； iy =2.4000e-002；

W1x=4.0200e-004； W2x=4.0200e-004；

W1y=4.8300e-005； W2y=4.8300e-005；

3.3 驗算結(jié)果

3.3.1 梁構(gòu)件強(qiáng)度驗算結(jié)果。

截面塑性發(fā)展系數(shù)：γx=1.050 ；

截面塑性發(fā)展系數(shù)：γy=1.200 ；

梁構(gòu)件強(qiáng)度計算最大應(yīng)力（N/mm2）：133.649 < f=215.000；

梁構(gòu)件強(qiáng)度驗算滿足。

3.3.2 梁構(gòu)件整體穩(wěn)定驗算結(jié)果。

平面外計算長度(m)：1.000；

平面外長細(xì)比λy：42；

受彎整體穩(wěn)定系數(shù)φb：0.936；

梁構(gòu)件整體穩(wěn)定計算最大應(yīng)力（N/mm2）：

139.436 < f=215.000；梁構(gòu)件整體穩(wěn)定驗算滿足。

3.3.3 梁構(gòu)件抗剪驗算結(jié)果。

計算點(形心點)以上對中和軸面積矩（m3）：

Sx =2.3070e-004；

梁構(gòu)件計算最大剪應(yīng)力（N/mm2）：22.978 < fv=125.000；

梁構(gòu)件抗剪驗算滿足。

3.3.4 梁構(gòu)件折算應(yīng)力驗算結(jié)果。計算點(翼緣與腹板交點)以上對中和軸面積矩（m3）：Sx2 =0.0000e+000；

梁構(gòu)件計算最大折算應(yīng)力（N/mm2）：

44.622 < 1.1f=236.500；

梁構(gòu)件折算應(yīng)力驗算滿足。

3.3.5 局部穩(wěn)定驗算。翼緣寬厚比B/T=3.51 < 鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范GB50017容許寬厚比 [B/T] =13.0；

腹板計算高厚比 H0/Tw=25.50 < 鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范GB50017容許高厚比[H0/Tw]=93.0梁構(gòu)件驗算滿足。

4 結(jié)束語

在新建和若鐵路依木拉克特大橋架梁施工，采用了在簡支T梁上加裝龍門吊專用底座，再將龍門吊支立在龍門吊專用底座上的方式有效地解決了單線長大橋梁鐵路架橋機(jī)架梁橋上T梁倒裝困難的難題，不僅大大提高了架梁施工效率，而且有效保證了架梁施工安全，為類似施工提供了借鑒和參考。