滬寧城際鐵路線支架滑移換梁技術的應用研究

摘要：滬寧城際鐵路線鋼板梁更換工作量大，工程施工對鐵路運輸的影響較大，為了提高工程效率和經濟效益，對運營鐵路鋼板梁改造施工工藝進行分析。結合相關工程案例，通過多次調研、論證和方案比選，最終選用支架滑移換梁技術，解決了鐵路營業線更換鋼梁施工影響運輸的難題。

關鍵詞：支架滑移；鋼板梁；換梁技術；效率

1" "工程概況

新建鐵路上海至南京城際軌道交通HNCJZQ5標段（DK139+778～DK191+312）范圍內的橋涵工程HNCJZQ5標，起訖里程為DK139+778～DK191+312，正線線路長度51.087km（短鏈447m）。其中路基地段長17.28km，全部為特設路基，占正線線路長度的33.8%；正線橋梁共計33.8km，其中特大橋5座/32725.42m，各類涵洞25座，橋梁長度占正線長度66.2%。

無錫西特大橋中心里程DK165+896.180，橋梁全長18886.03m，基礎采用鉆孔樁基礎。下部結構采用實體墩臺和空心墩，上部結構為32m雙線簡支箱梁493孔、24ｍ雙線簡支箱梁36孔、2聯（32+40+32）m連續梁、2聯（40+56+40）m連續梁、4聯（48+80+48）m連續梁、7聯（32+48+32）m連續梁、1聯（32+48+48+32）m連續梁。

無錫西特大橋既有橋跨越河流與街區，橋位處為兩座既有鋼梁橋，下行線處為2-16.72m下承式鋼板梁橋，上行線處為2-16.32m上承式鋼板梁橋，墩臺均為漿砌片石實體結構。南側并行無錫東特大橋，距鐵路上行線12.7m，采用32m簡支梁，橋墩高度15m。設計為將既有鋼板梁拆除，改建為10m+3×16.5m+10m框架，受施工場地影響需將鋼板梁更換為3孔D型便梁（D24+D12+D24），在便梁下進行框架橋施工。

2" "工程難點

本工程為營業線和鄰近營業線施工工藝，涉及的難點匯總如下：第一，空間場地狹小。新建無錫西特大橋中橋位于鐵路線上行線下方，場地狹小，施工困難，不能運用大型機械設備。第二，安全壓力大。更換鋼梁施工均屬于營業線和鄰近營業線施工，對施工組織、管理水平要求較高，施工生產壓力大。第三，營業線施工天窗點不連續，每周僅有2個天窗點，不便于現場連續施工。

3" "鋼板梁橋更換方案比選與施工方法

3.1" " 鋼板梁橋更換方案比選

針對項目場地限制與天窗點施工條件，經過攻關小組的深入研究和多方論證，認為運營線鋼板梁橋改造施工，可利用天窗封鎖時間和鄰近營業線計劃進行施工。為降低施工天窗點不連續和時間短的影響，采用整進、整出換梁方法，減少天窗點內工作量，將天窗點施工工作量轉換至鄰近施工計劃范圍施工，由此可以對鋼板梁橋實施兩種處理方案。

3.1.1" "使用大型機械吊裝鋼梁

受運營線路上方接觸網的影響，無法使用大噸位起重機對鋼梁進行拆除。經調查可知，折臂起重機滿足接觸網下方作業條件，但受噸位和場地限制需進行雙機抬吊，經過起重量與力臂計算，雙機抬吊安全系數儲備不足，為確保營業線施工萬無一失，經研討不予采取。

3.1.2" "使用移動滑車將既有鋼板梁整體更換

在需拆除的鋼板梁外側澆筑混凝土基礎，在基礎上安裝滑道、搭設支架，使用卷揚機將鋼梁整體滑出，提前在線間搭設平臺，將D24+D12+D24便梁組裝完成，待鋼梁滑出后，便梁整體滑至線路位置，調整線路高低、方向，開通線路。

3.2" " 移動滑車更換鋼板梁施工方案

移動滑車更換鋼板梁施工方案如下：在橋下澆筑混凝土基礎，其上設置鋼軌滑道，在牽引端設置地錨，用于安放卷揚機。在鋼軌滑道上安裝滑移小車，滑移小車上部拼裝鋼管支架。同時在滑移方向的另一端搭設平臺，利用點外鄰近計劃將3孔D型便梁組裝成為一個整體，并在便梁下設置進梁滑道。封鎖點內使用千斤頂頂起鋼梁，使鋼梁落在支架上，利用卷揚機牽引滑移小車將鋼梁整體橫移至線路外，同時利用卷揚機牽引滑移小車，使在線間平臺組裝的便梁就位。

4" "工程具體施工要點

4.1" " 施工工藝

施工工藝流程如圖1所示。

4.2" " 施工前準備

施工前，先對管線遷改和接觸網進行過渡改造，對道路進行封鎖，將無縫線路解體為有縫線路，再在便梁架上設置加固線路。在便梁防護作用下開挖路基土體，進行便梁支點樁施工。回填支點坑、縱移便梁，為便梁整體橫移提供位置。

4.3" " 換梁施工

4.3.1" "滑道與基礎施工

一是做好準備工作。鋼梁支架滑道基礎施工前將原地面碾壓夯實，澆筑混凝土基礎，基礎下設防滑樁。滑道基礎外側設置卷揚機地錨，使用2根P50鋼軌并排焊接，作為支架滑道，如圖2所示。用彈條扣件固定滑軌，防止位移。雙根滑軌使用螺栓拉桿將鋼軌拉緊，兩根鋼軌間放置木楔進行頂撐，防止鋼軌變形過大。

二是滑移支架。每孔鋼梁下搭設2處移梁支架，支架采用螺旋鋼管與型鋼焊接組裝，在鋼梁外側滑道拼裝完成，支架底部安放滑軌小車，滑至距鋼梁底部10cm。滑移支架根據承載鋼梁質量、滑移拉力、速度等技術參數驗算其強度、剛度、穩定性。

三是滑移小車安裝。每個移梁支架下設2處滑道，每道滑道上安裝滑輪2個小車。在施工前，小車承載能力需根據鋼梁與線路質量進行檢算。千斤頂頂起支架，將滑移小車放在鋼軌上并居中，每側輪緣距鋼軌邊緣為2cm。滑移小車與支架間增設1cm橡膠墊，以增大支架與小車間的摩擦，在滑移小車與支架接觸位置設置鋼筋限位，防止滑移小車在滑移過程中移動。

四是卷揚機設置。滑移支架使用4臺卷揚機位于支架平臺外，本工法施工使用2t牽引力卷揚機，每臺卷揚機配備1個4倍滑輪組。卷揚機地錨設置前應根據卷揚機受力進行檢算，確保卷揚機牽引過程中錨固力安全。

五是千斤頂選型。每孔鋼梁重達40t，采用4臺100t短型千斤頂頂升，能夠滿足安全系數要求。滑道布置如圖2所示。卷揚機、滑輪組布設如圖3所示。

4.3.2" "天窗換梁施工

一是既有鋼梁頂升。既有鋼梁橋墩臺混凝土至縱梁底最短距離為13cm，短型千斤頂本體高度為12.1cm，每孔鋼梁頂升10cm后，在鋼梁與支架間墊設實木板，將鋼梁落于支架上。

二是鋼梁整體移出。卷揚機同步進行牽引，將鋼梁橫移出線路位置。鋼梁移出時，應每組滑道設置專人進行盯控，每隔30cm通報小車滑行位置，觀察小車與滑道，存在偏差及時通報并進行糾偏。

三是橫移便梁卷揚機設置。對應便梁連接位置與端部設置4臺卷揚機，采用正反拉方式將便梁整體移入，卷揚機牽引時在滑道上設置刻度，每條滑道派專人盯控，便于及時進行糾偏。

五是便梁整體移入。啟動卷揚機進行牽引鋼便梁橫移至線路中心位置，將鋼便梁落于支點樁上。

六是起梁、落梁、線路開通。使用千斤頂在支點樁位置將鋼便梁頂起，拆除滑道、滑輪組、卷揚機鋼絲繩，墊設便梁支座，將鋼軌落于便梁支座上，對鋼便梁兩側鋼軌進行連接，對移入后便梁螺栓進行檢查、復緊，對線路幾何尺寸進行復查、調整，線路幾何尺寸全部調整至規范要求后開通線路。

4.4" " 材料與設備

主要材料設備如表1所示。

5" "鋼板梁橋更換控制措施

鋼板梁橋更換控制步驟如下：鄰近施工控制好滑道的水平、高低、方向，確保出梁、進梁兩套滑道系統的每根鋼軌平行度在允許范圍之內。鋼軌使用螺旋道釘、擋板、扣件錨固牢靠，每條兩根鋼軌使用螺栓對拉固定，防止滑道兩根鋼軌分離，鋼軌間架設木楔，防止兩根鋼軌受擠變形。支架在施工完成后檢驗是否焊接牢固。點前矮型千斤頂布設至橋梁墩臺上，千斤頂下鋪設鋼板，將受力分散。便梁在線間拼裝完成后驗收，確保3孔便梁連接牢固，對便梁上線路、軌距、絕緣進行檢查、驗收。選用磨耗相同的鋼軌配對使用。

營業線施工提前做好人員培訓，設置好車站駐站聯絡員與現場防護員，施工負責人做好班前講話，技術負責人做好安全技術交底，現場安全負責人盯控好關鍵卡控點。對滑道、地錨、出梁支架、線間平臺進行受力檢算，保證強度、剛度、穩定性可靠，確保施工期間作業安全。便梁組裝完成后對線路絕緣情況進行檢查、驗收，確保換梁作業完成后線路狀態良好。

在出梁、進梁滑道上設置擋車限位裝置，確保在出梁、進梁過程中作業安全。在鋼梁落梁與出梁支架上使用倒鏈進行捆綁，確保鋼梁滑移過程穩定。卷揚機牽引前需對滑輪組鋼絲繩進行牽引、拉緊，確保卷揚機牽引過程中梁體平穩移動。在牽引過程中采用“點動點停”方式進行牽引，發現行程超出允許范圍時及時進行單點牽引糾偏。在使用過程中進行切割、焊接作業時，提前辦理動火證，現場配備滅火器、接火盆、水桶等。

6" "結語

橋梁工程是交通運輸的樞紐，是我國完善交通建設不容忽視的內容，對提高橋梁工程建設質量具有十分重要的意義。本工法減少了線路的封鎖次數和每次封鎖時間，極大地縮短了封鎖點時長，降低了施工對鐵路運營的影響，縮短了營業線封鎖時間，可將施工對營業線運營的影響降至最低。在本工法實施工程中不使用起重機等大型機械設備，避免了給鐵路營業線運營設備帶來安全隱患。

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