有限凈空下穿超高壓電力線箱梁架設施工技術研究

摘 要：鐵路與電力線均為線狀結構物，在鐵路施工過程中，往往涉及鐵路與電力線相互交叉，鐵路橋梁下穿電力線往往因凈空問題引起遷改。而高等級電力線遷改周期長，對鐵路施工影響較大。基于此，通過宣績高鐵向陽大道特大橋下穿500kV敬廣5383/敬德5384雙回電力線路架梁技術研究，為鐵路橋梁下穿超高壓電力線施工開拓了新思路，提供了成熟可靠的實踐經驗。

關鍵詞：低高度提梁機；高鐵箱梁；下穿超高壓電力線

中圖分類號：F532.3" " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2096-6903（2025）02-0114-03

1 工藝原理

正常架梁至高壓線前1孔梁，根據高壓線影響范圍確定低高度提梁機架梁孔數。

維持橋梁孔跨、基礎、橋墩、梁部設計不變，預留高壓線影響范圍前1孔箱梁，利用架橋機將箱梁臨時架設至高壓線影響范圍前1孔橋墩位置處（69#-70#）。

采用通用的450 t提梁機（本工程采用MGHZ450型）進行技術改造，以滿足極限空間下超高壓帶電架梁安全距離要求。采用倒序架梁的方式，由兩臺經改造后的450 t低高度提梁機依次將受影響的5孔32.6 m標準箱梁（通橋（2016）2322A-Ⅱ-1）在倒裝點完成梁片提升并縱移至對應位置，于對應墩頂完成箱梁橫移和精確對位，最后完成倒裝點箱梁架設。

架梁通道完成后，架橋機退至指定位置，降低位并由運梁車拖運架橋機穿越高壓線至預定位置，在橋面完成架橋機復位和組裝，恢復常規架梁工藝。施工示意圖如圖1所示。

2 提梁機技術改造原則及操作要點

國內目前現有的常規提梁機高度均在28 m左右，架橋機高度通常在梁面以上8.6～13.6 m，均無法滿足受限凈空條件下架梁需求。為解決凈空問題，可對常規提梁機進行相應的技術改造。本技術選用既有MGHZ450型提梁機進行相應的技術改造，主要改造支腿高度、主梁跨度、卷揚系統等。

在不惡化設備受力性能和安全性能的基礎上，最大限度減小整機高度，以滿足高壓線安全凈空要求。主要的改造內容有：①將支腿高度由26.4 m降為13.26 m。②將主梁跨度由39.5 m縮短為18.42 m。③去除超出高度的卷揚結構，改為吊掛結構。

改造后，提梁機整機高度由39.3 m降為18.36 m，設備頂距離電力線最小距離為8.6 m≥規范允許的6 m要求，滿足施工安全要求。提梁機改造后無起升功能，采用在橋墩頂安設4臺液壓千斤頂配合懸掛吊桿的方式，實現梁體頂升和吊裝等作業功能要求。

2.1 改造原則

第一，滿足現行起重機械設計與制造、電力線運行安全、高速鐵路橋梁施工等標準及規范。

第二，改造后，提梁機各項使用性能滿足要求，各安全裝置與原設計一致，整機抗傾覆系數≥1.5，起升系統安全系數5.96，整機工作級別為A3。

第三，設備工作條件保持不變，充分考慮夜間施工照明措施。考慮防侵限措施，具體以主梁為界，防止人員和工機具侵限。

2.2 改造操作要點

2.2.1 主梁部分改造操作要點

由兩根Q345C低合金結構鋼組成箱型梁作為提梁機主要承載結構，高3.1 m，寬1.25 m。根據現場情況，采用2個節段進行拼裝，接頭為10.9級M24高強度螺栓。在使用前，對結構焊縫采用超聲波無損探傷進行檢測。

2.2.2 支腿部分改造操作要點

支腿結構高度由26.4 m降為13.3 m，不改變支腿的傾斜角度和布置方式，其中剛性支腿與主梁由法蘭盤剛性固結，抵抗承上部彎矩和豎向力作用。柔性支腿與主梁由鉸支座連接，滿足整體受力要求。

2.2.3 走行系統改造操作要點

支腿底部采用鉸接方式支撐在原大車走行機構上，每組大車走行機構由2個主動輪和2個被動輪組成，最大輪壓為36 t，重載走行速度0～5.0 m/min，空載走行速度0～10 m/min。考慮到本工程位于R=7 000 m的曲線上，加裝雙機聯動和單機走行功能，以滿足兩臺提梁機縱移走行的同步性以及箱梁對位精確調整的要求。

2.2.4 吊掛系統改造操作要點

采用原提梁機天車部分結構作為吊掛系統，取消卷揚機、行走機構等部件，僅保留原天車車架、動滑輪組以及定滑輪組和鋼絲繩、吊具橫梁、吊桿。在主梁軌道上方設置4道臨時鋼墊梁（Q355B），用于支撐和固定天車架，并將天車架荷載傳遞至主梁。

滑輪組由兩組定滑輪和兩組動滑輪組成，定滑輪固定在車架上，動滑輪通過鋼絲繩懸掛在主梁下部。為保證箱梁在轉運過程中不受扭，采用4點支撐3點平衡的吊裝方式，即一臺提梁機為單點吊，另一臺提梁機為兩點吊，繩頭均固定在各自車架上。改造后，提梁機由4臺500 t液壓千斤頂配合提梁機吊桿實現梁片頂升及摘掛吊裝等功能。

3 整機試吊及安全評估

設備組裝后，委托有資質的檢測單位對整機進行安全評估。安全評估應包含整機試吊工作。試吊工作分為空載試車和重載試車兩部分，主要檢驗提梁機的整體結構安全性、兩臺提梁機走行系統的同步性、提升系統的安全性、走行軌道的可靠性及結構基礎變形情況。

4 高壓帶電架梁施工方案與流程

4.1 施工總體方案

架橋機完成69#～70#墩過孔→運梁車運輸64#～65#墩箱梁至架橋機尾部→架橋機將64#～65#墩箱梁架設至69#～70#墩采用千斤頂及鋼支墩（墊木）臨時支撐→架橋機1#支腿翻折、整體后退→2臺450墩搬梁臺車走行至69#～70#墩吊梁→搬梁臺車走行完成64#～65#墩箱梁架設→架橋機再次完成69#～70#墩過孔→依次完成剩余5箱梁架設→運梁車馱運低位架橋機下穿高壓線→架橋機橋頭組裝至正常架設狀態。

經現場測定，架設一孔900 t箱梁總耗時345 min。

4.2 架梁施工流程

架橋機將64#～65#墩箱梁架設至69#～70#墩，采用前后各2臺（共4臺）500 t液壓千斤頂頂升梁體，使吊桿不受力。預先在支座處采用鋼支墩及墊木做安全保護。在施工過程中，為降低落梁高度，注意控制好墩頂4臺液壓千斤頂標高，以使箱梁底超出墊石頂標高150 mm左右為宜。梁體就位后在梁底采用4個鋼支墩支墊保護，鋼支墩放置于支撐墊石支座位置處，防止千斤頂出現泄壓失穩，造成箱梁傾斜。

解除吊桿，1#柱翻折，架橋機整體后退至70#～71#梁面。2臺低高度提梁機走行至69#～70#墩倒裝提梁位置，安裝提梁機吊桿，收回落梁千斤頂活塞桿，使提梁機吊桿受力并提梁。

2臺提梁機走行至64#～65#墩對應位置，精確對位，前后2臺（共4臺）500 t液壓千斤頂活塞桿伸出并支撐箱梁，解除提梁機吊具。由于提梁機走行軌道和橋梁軸線是同心布置，吊點在縱移過程中保持不變，故箱梁對位的橫向位移量一般較小，縱向位移采用走行電機點動即可完成調整。采用CAD等軟件提前模擬，精確計算每一孔梁的具體橫移量，采用雙向千斤頂對箱梁位置進行精確調整。檢查支座安裝質量，灌注支座砂漿。重復上述過程，依次架設65#-69#墩4孔箱梁。

5 安全管理措施

具體有以下7點：①嚴格按照危大工程要求，編制專項方案并組織專家論證，完善施工方案。②做好現場防觸電、防靜電等安全保護措施， 接地電阻≤4 Ω，且在距離電力線20 m范圍內必須全程接地。每天應安排專人復核接地電阻值，檢查確認接地電纜使用性能和接頭連接等情況，確保接地措施有效。運梁期間，在高壓線下方影響范圍內（3孔梁）中心設置1 m寬通長鍍鋅鋼板，鋼板采用20 mm2電纜與橋下接地極連接，架梁完成后運梁車通過該區域時，在運梁車前后中心設置導電鏈，及時引流感應電。③按要求進行設備改造、試吊和安全評估。針對試吊過程中存在的問題，組織分析總結會，進一步完善現場安全保護措施，確保正式施工安全可靠。④加強提梁機走行過程監控。箱梁縱移過程中應安排專人盯控提梁機車走行輪組，及時動態調整左右走行輪位置，防止搬梁臺車與軌道形成過大夾角而出現啃軌卡死等情況。⑤高度重視頂落梁工作。一方面加強液壓千斤頂日常檢查工作，另一方面明確落梁順序和安全保護措施，臨時存放箱梁必須有可靠的剛性支撐作為安全保護措施。⑥加強日常監控測量。架梁前后均應進行沉降變形觀測，如基礎出現＞0.3 mm裂紋或軌道沉降變形＞10 mm應停止施工并分析原因，處理后方可繼續施工。定期對影響范圍內的電力線弧垂及安全距離進行觀測，如不滿足要求立即停工。⑦做好天氣監控工作，6級以上大風、雨霧潮濕等天氣不得施工。

6 技術特點

6.1 工藝可靠且安全性好

以吊掛系統代替卷揚系統，通過液壓千斤輔助頂落梁技術，在確保設備安全可靠的條件下，最大限度降低整機高度。通過試吊，驗證設備安全性能。通過采取相應的防感應電等安全措施，保證了帶電運架梁施工的安全和電網運行安全。

6.2 有利于質量控制

維持橋梁墩身和梁體結構設計不變，利用原設計吊點進行吊裝，不改變箱梁結構受力特征，有利于橋梁成品質量控制。

6.3 施工周期短

超高壓電力線維修計劃一般審批周期較長，對鐵路建設整體施工組織影響較大。采用本技術施工周期較短，且可在電力線遷改前及不停電情況下實施。可最大限度地減少高壓線遷改壓力，解決個別高等級電力線遷改滯后影響整體施工組織難題，提升施工組織的自由度。以宣績鐵路為例，采用本技術從方案醞釀、前期準備到現場實施，用時57 d，較常規方案90 d周期減少了30 d左右，對整體施工組織影響較小。

6.4 有利于控制投資

以宣績鐵路為例，采用本方法單孔箱梁增加投資約140萬元，相較于常規的支架現澆、頂推、托舉等方案，經濟效果非常明顯。替代方案技術經濟對比分析表如表1所示。

7 結束語

高鐵線路與電力線經常相互交叉，而電力線尤其是超高壓電力線遷改難度往往較大，周期也較長，經常影響鐵路施工。采用低高度提梁機架梁工藝可以解決極限空間條件下箱梁帶電架設問題，為電力線遷改爭取時間，改變傳統的施工組織模式。相對于其他方法，低高度提梁機架梁工藝對場地要求不高，不改變橋梁下部結構，對梁體結構無任何影響，施工也更加安全，施工周期短，也節約了成本。采用架橋機配合低高度提梁機，完成下穿特高壓電力線有限空間帶電架梁施工，為鐵路橋梁下穿高壓電力線建設開拓了新思路，提供了成熟可靠的實踐經驗，對今后類似工況下具有參考意義。