龙门吊架梁技术在跨铁路桥梁施工中的运用

陈天艳

(北京铁路局 工程管理所，北京 100860)

1 工程概况

河北省沿海高速公路K24+028分离式立交桥全长925 m，主桥上跨京哈双线电气化铁路，设计斜交角度为52°。主桥下部结构采用钢板柱桥墩，钻孔灌注桩基础;上部结构采用44 m+60 m+44 m钢—混凝土组合梁。主梁截面由预制开口钢箱梁和现浇预应力混凝土桥面板组成，钢箱梁宽3.5 m，梁高1.8 m，桥面板厚0.3 m，主梁全高2.1 m;半幅桥横向布置2个钢箱，中距7 m，桥面板宽13.5 m。每榀预制钢梁共分5个制作段，分别为 A26.15 m+B26.15 m +C30.0 m+D32.85 m+E32.85 m，主桥共20个钢梁制作段。根据现场实际情况及本桥跨越京哈双线电气化铁路的施工特点，采用高空行走式龙门吊架设方案。

2 龙门吊构造组成

2.1 龙门吊走行梁

龙门吊走行梁采用HD200加强型贝雷梁桁架进行拼装(图1)。贝雷梁最大跨度为33.661 m，每道走行梁采用四排单层贝雷梁，顶部每隔1 m横桥向铺一根I16工字钢作为钢枕(2 m长)，每根工字钢均由4个U形螺栓和贝雷梁连接牢固，上面铺设43 kg/m钢轨作为横梁走行轨道，钢轨和钢枕采用角钢牢固压紧。轨道铺设时应严格控制轨道的轨距及平整度，确保龙门吊的顺利安装及行走。贝雷梁桁架与分配梁间设限位挡，保证贝雷梁的稳定。

2.2 龙门吊横梁和走行天车

龙门吊横梁采用DF150—Ⅲ型架桥机横梁(跨度为50 m时，可起吊150 t)，净跨度为37 m。纵向、横向走行天车均采用DF150—Ⅲ型架桥机配套设备，纵移速度为4.36 m/min，横移速度为4.36 m/min，提升速度为1.5 m/min。纵移平车安装在贝雷梁走行轨道上，四台纵移天车均由同一主控台控制，保证运行同步进行。龙门吊横梁见图2。

2.3 龙门吊立柱基础

龙门吊立柱采用万能杆件拼装。铁路两侧立柱由于与铁路平行，其立柱底面布置采用6 m×6 m截面，顶面采用6 m×2 m截面。其它立柱底面布置采用6 m×2 m截面，顶面采用2 m×2 m截面，立柱高度均为14 m。各龙门吊立柱纵向通过十字拉索相互连接，以保证龙门吊整体稳定性。基础(图3)采用 C25混凝土，尺寸为6.5 m×6.5 m×1.0 m，基础顶面预埋铁板与立柱焊为一体。

2.4 相关检算

1)横梁。计算剪力605 kN＜750 kN(可承受);计算正应力 105 MPa＜170 MPa(允许);计算挠度0.062 7 m＜L/400=0.092 5 m。

2)贝雷梁。计算剪力809.0 kN＜843.9 kN(可承受);计算弯矩6 880 kN·m ＜8 229 kN·m(可承受);计算挠度0.069 m＜L/400=0.085 m。

3)立柱。立柱受力523 kN＜4 930 kN。

3 钢箱梁临时墩

每段钢箱梁按设计要求采用4个φ400 mm钢管作为临时墩(图3)，钢管间采用型钢焊接成稳定的空间结构，作为落梁平台。每个钢管顶放置1个砂箱，作为钢箱梁临时支座。φ400 mm钢管根部与承台预埋6φ22 mm钢筋焊接牢固。

图1 龙门吊纵立面(单位:m)

图2 龙门吊横立面

铁路两侧的临时支墩根据设计要求采用承台基础(1 240 cm×400 cm×120 cm)，共两排，每排两个承台4个墩，基础外缘距外轨最小距离为6 m，采用人工开挖，开挖前要确认地下无管、线，并要最大限度减少开挖面对铁路路基的影响。

4 钢箱梁吊装架设

4.1 吊装顺序

首先采用龙门吊依次吊装A段，然后进行B、C段(跨铁路段)钢箱梁架设，最后吊装D、E段钢箱梁。每段钢梁的吊装顺序均从西向东依次架设。

4.2 钢梁吊装

运梁车将钢梁依次运至龙门吊喂梁口，采用龙门吊将钢梁从运梁车上吊起，待铁路部门给点后，先纵移到位，然后横移至相应轴线位置，落在临时支墩砂箱上。吊耳采用工厂制作的钢板吊耳，每段钢箱梁对称设置8个吊耳，焊接在钢箱梁底。钢丝绳选用φ30 mm钢丝绳，卸卡选用25 t卸卡。

5 龙门吊拆除

钢梁架设完成后，采用与搭设方向相反的顺序拆除龙门吊走行天车、横梁、贝雷梁及龙门吊支墩。走行天车及横梁退至铁路线界外用吊车拆除。

图3 龙门吊基础平面布置(单位:m)

6 结束语

采用高空行走式龙门吊技术架设跨铁路梁，解决了桥下作业空间小和桥区范围内有多条光缆不利于大型施工机械作业的问题，增大了跨铁路吊梁的安全系数，同时减少了铁路要点次数。按此种施工技术安全顺利地完成了河北省沿海高速铁路K24+028跨京哈电气化铁路立交桥钢箱梁吊装任务，受到业主及监理的一致好评。

［1］周水兴.路桥施工计算手册［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［2］苏善根.贝雷架使用手册［M］.北京:国防工业出版社，1998.

［3］齐红军.跨越京杭运河特大桥现浇箱梁门式支架设计与受力分析［J］.铁道建筑，2009(5):9-11.