某客运专线铁路简支箱梁运架技术

金国良

客运专线铁路桥梁数量多,最大长度可达数十千米,长大桥梁成为整个线路和标段内控制工期的重点工程。客运专线铁路基础设施的高质量体现在路基、桥涵和隧道主要控制“变形”“整体性和耐久性”的高稳定性上,在桥梁工程方面,要控制“刚度”和“变形”,混凝土的“整体性和耐久性”都成为桥梁建造的难题。而且在桥隧相连的地区,桥梁的建造和架设施工难度相当大。因此,研究客运专线铁路简支箱梁运架技术具有较强的现实意义。下面以某客运专线简支箱梁运架为例,对简支箱梁架设工艺、架设方法、梁体移运控制、箱梁装车、运输方法及措施进行简要的论述。

1 箱梁架设工艺

双线整孔箱梁采用铁道建筑研究设计院、北戴河通联路桥机械有限公司联合研制的TLJ900型架桥机进行逐孔安装。架桥机作业分为拼装、桥头就位、架设首孔箱梁、架桥机过孔、正常架梁、架设最后两孔箱梁、桥间转移等工况。架桥机架设箱梁施工工艺流程见图1。

2 梁体梁场内移运

预制梁在制梁场内移梁、存梁及出场装运时的梁端容许悬出长度,应按设计要求办理。预制梁在制梁场内吊移和出场装运、落梁均应采用联动液压装置或三点平面支撑方式,运输和存梁时均应保证每支点实际反力与四个支点的反力平均值相差不超过±10%或四个支点不平整量不大于2 mm。

存梁台座一端使用固定台座,另一端可采用两个千斤顶组联浮动承载,保证存梁期间箱梁严格三点支承,克服目前同类桥梁工程施工中存在的因过多约束可能产生的、不可预见的内部损伤与潜在危害。

3 箱梁装车与运输

1)运梁施工准备。了解运梁技术要点,并对线下桥梁工程进行验收,掌握路基填筑质量等情况,确保运输安全。对待架设箱梁的质量、施工资料、梁体方向等进行详细检查,确保箱梁出场合格,孔位正确。检查运输道路的质量,并对路基及便道进行重载试走行。认真检查运架设备,使其处于良好状态,满足安全需要。

2)箱梁装车及捆绑。经检查合格的箱梁,在制梁场采用1台900t轮胎式提梁机起吊装车。运梁车提前就位于装梁位置,提梁机将箱梁缓慢准确地吊放在运梁车上。吊梁时为防止箱梁受扭,采用特制吊具,使箱梁在吊移过程中始终处于“四点起吊、三点受力”状态。

装梁时根据需要调整运梁车上横向托梁及支撑垫块的位置,并在垫块与梁底之间放置橡胶垫板。运输时支承点在梁腹板下,且距梁端不超过4.0m。为了防止箱梁在运行过程中发生滑移或错动,采用支撑丝杠、钢丝绳对箱梁进行支顶和捆绑加固,并在钢丝绳与箱梁混凝土之间设木垫块,防止损坏混凝土棱角。箱梁运输捆绑示意见图2。

3)箱梁运输工况。运梁车独特的三点支承平衡系统能确保箱梁在运输过程中保持水平状态,不偏斜,不扭转。运梁车装梁后直接从制梁场上线路路基并运梁到架桥机后部。运梁车上有轨道和喂梁小车,在架梁时架桥机提起梁的前端,后端可在运梁车上由车头移向车尾,完成向架桥机喂梁过程。

4)箱梁运输技术措施。运行指挥方式采用“对讲机+形体语言”的方式,各种指令必须在口述重复确认后,方可执行。

在箱梁装上运梁车后,由技术员和安全员检查运梁车工况和通讯指挥系统,确认满足可运行要求后,由运行指挥员指挥运行。

运梁过程中,运梁车前后左右各有安全员监护运行,注意观察道路情况、运梁车速度和箱梁状况,并与运梁车司机、前方指挥用对讲机保持联系,遇到突发情况要按下紧急制动按钮紧急停车。

运梁车载梁运行时,以最高不超过3.5 km/h的速度行驶,沿预先设置的道路红线前进,在通过桥梁时必须保证车轮在箱梁腹板上方行走。

4 箱梁架设方法

1)架设机械。制梁场架桥机在制梁场采用吊车和900t提梁机拼装,用运梁车运至架梁地点,然后自行就位。架桥机拼装完毕后在厂方人员的指导下进行试运行和试吊梁,确保电气、液压、走行、起吊等各系统处于良好状态。在梁体架设过程中,首孔箱梁架设、中间孔箱梁架设及最后两孔箱梁架设的方法有所不同。2)架桥机桥间转运。架桥机桥间转移有两种方法,当桥间距较小时,可以利用架桥机架设最后一孔梁时的组装状态,即摘除下导梁前后支撑、折叠前支腿下部折叠节的状态,利用架桥机过孔的操作程序,循环作业完成架桥机的桥间转移。3)架设变跨梁调整。当简支箱梁跨度从32 m变化到24 m时,架梁机前支腿和辅助支腿后移8m,同时将下导梁的前支腿后移8m,按照架设32 m箱梁的方法进行24 m箱梁的架设;同理当简支箱梁跨度从24 m变化到32 m时,架梁机前支腿和辅助支腿前移8m,同时将下导梁的前支腿前移8m,进行架设。4)箱梁安装检测标准。支座安装后,固定支座上座板中心与下座板的中心纵、横错动量,以及活动支座中心线横向错动量均不得大于3 mm;活动支座中心线的纵向错动量与设计计算值的允许偏差之和为±3 mm。固定支座及活动支座下座板中心线的扭转偏差为1 mm。支座落位后,支座底面与墩台支承垫石顶面密贴,梁体同一端的支点相对高差不超过2 mm,整孔箱梁不允许有三条腿现象,以消除反力的不均。梁体中心线与设计中心线位置误差不得超过3 mm,支座底面中心线与墩台支承垫石顶面十字线误差不超过3 mm。5)箱梁架设技术措施。架桥机拼装严格按照拼装工艺执行,负责架桥机拼装的技术人员必须提前仔细研究架桥机总装图和各部件图纸,并严格按照安装顺序工艺图纸指导安装人员进行工作。

架桥机安装完后,必须进行严格的检查。特别是要对电气、液压仪表、线路全面检查,对安全防护装置检查,对各结构件是否安装到位,销轴、螺栓全部检查,并做好检查记录。

架桥机检查无误后,应按试吊大纲做好各种运转试验、负荷试验。架桥机试吊各项参数正常后,方可投入使用。

箱梁架设完毕后,对支座板下的外露水泥砂浆垫层进行洒水养护,不允许出现表面裂纹,并用小锤检查支座下垫层和锚栓孔密实情况,若发现有空洞,要进行补浆(注浆)处理。

安装支座钢围板时,对出现的锈蚀、脱漆表面作除锈补漆处理,清除支座表面的泥浆、灰尘、杂物,然后安装支座钢围板,最后将墩台顶面、梁体内腔杂物作彻底清理。

5 结语

本文以某客运专线铁路工程为例,对简支箱梁架设工艺、架设方法、梁体移运控制、箱梁装车、运输方法及措施作了简要的论述。目前客运专线铁路正在大量建设,桥梁工程中简支箱梁所占比例大,作者期望本文能对类似工程有一定的借鉴意义。

[1]时东新.客运专线(40+56+40)m连续箱梁挂篮设计与施工[J].山西建筑,2009,35(7):345-347.