会车平台在哈大铁路客运专线长大桥梁运架梁中的应用

杨 雍，陈建申，郭相武

(中铁八局集团有限公司，成都 610031)

1 概述

哈大客运专线TJ－1标段5号梁场，预制箱梁990榀，计划日产5榀箱梁，其中南向架梁332孔，北向架梁658孔，原施组箱梁运架均采取一运一架方案。

由于受征地拆迁和气候环境影响，北向架梁进度滞后，如按原方案则无法实现既定工期目标。为了保证工期，其主要矛盾是解决长距离运梁问题，从而提高架梁工效，使箱梁制运架相匹配。

5号梁场往北最远架梁距离24 km多，需要架梁的2座桥梁长度分别为17.5、4.2 km。按照空载6 km/h、装梁 1.5 km/h、重载 3.5 km/h、喂梁 1 h/孔计算，平均来回1趟需8 h左右，24 h正常作业平均最多可架梁3孔。而按工期倒排，日架梁必须不低于4孔方能保证计划工期。在此客观情况下，为了解决运架梁不匹配问题，提高架梁工效，采取了两运一架并设置运梁车会车平台方案。

2 会车平台方案比选

考虑技术可行和经济适用原则，以满足现场需要为根本，对军用梁支架方案和跨线龙门吊方案进行了比选。

方案一:军用梁支架方案。

在已架箱梁侧面，采用军用梁支架搭设平台，空车驶入平台会让重车。

根据“运梁车主要技术参数表”和地面模拟试验得出，平台长92.48 m、宽10 m时即可满足运梁车转弯和停放。平台采用六五式军用钢墩立柱，六四式军用梁主梁，主梁与箱梁用钢丝绳横向联系，平台纵向在主梁顶面按照间距30 cm铺设I20b型钢，在I20b型钢上面铺设厚10 mm钢板作桥面层，并焊接φ6 mm钢筋作为防滑网，其顶面与已架设箱梁顶面同一高程。平台处箱梁在预制时，对箱梁翼缘板部分钢筋进行加强处理，并在运梁车通过的箱梁翼缘板下方设置钢管桩支撑，满足空载运梁车进出。

方案二:跨线龙门吊方案。

在会车位置处设置900 t跨线龙门吊进行梁片换装或提空车避让重车，将重载运梁车上的箱梁换装至返空运梁车上或提空车横移避让重车。

2种方案优缺点对比见表1。

表1 回车平台方案对比分析

经过上述方案对比，从技术、安全、工期、经济结合现场实际多方面综合考虑，选择军用梁支架作为会车平台方案。

3 会车平台位置选择

3.1 运架梁作业流程及作业时间测算

有关运梁车的实际指标为:运梁车空车运行速度6 km/h，装梁时间1.5 h，重车运行速度3.5 km/h，喂梁时间1 h。

3.2 会车平台理论位置计算

制梁场位置里程为A，架设方向桥梁台尾里程为B，设运梁会车平台距梁场里程为x，则距台尾距离为:(B－A－x)km。

设空载运梁车从会车平台运行到梁场装完梁并返回会车平台处所消耗的时间为t1，则t1=x/6+1.5+x/3.5。

设重载运梁车从会车平台运行到架桥机并喂梁完毕，返回会车平台处并避让平均所消耗的时间为t2，则t2=(B－A－x)/(3.5×2)+1+(B－A－x)/(6×2)。

当t1=t2时，运梁工效最高。

即:x/6+1.5+x/3.5=(B－A－x)/(3.5×2)+1+(B－A－x)/(6×2)

根据上述公式求出x，即得出会车平台的理论设置位置。

4 会车平台设计

4.1 军用梁支架和立柱搭设设计

平台设计采用六四式军用梁支架，其下采用军用墩立柱。

军用梁支架长92.48 m，宽10 m，按照4×20.5 m跨度布置，六四式军用梁主梁5片，每片军用梁主梁按照采用双排双层设置标准三角架88片及端构架4片，并与立柱上垫梁用U形螺栓相连。平台军用梁主梁上方铺设I20b型钢作为分配梁，间距30 cm，并用φ20 mm钢筋横向焊接连成整体。平台面铺设10 mm厚钢板作面层，并焊接φ6 mm钢筋防滑网，其顶面与已架设箱梁顶面同一高度，满足空载运梁车进出。

共设六五式军用梁钢墩立柱5个，每个立柱按照纵桥向×横桥向=3排×5排点阵布置，3 m立柱与1.5 m立柱各1层，顶部和底部均与垫梁相连。会车平台搭设布置见图1。

图1 会车平台搭设布置(单位:mm)

荷载分析:

空载运梁车按总重3 000 kN计;

平台面层自重:I20b型钢和10 mm钢板按1 730 kN计;

六四梁按总重2 530 kN计;

六五墩按总重1 780 kN计。

根据上述荷载，采用Ansys软件对六四梁的跨中挠度和应力、I20b型钢的跨中弯矩及挠度和应力、六五墩的承载力和稳定性等全面进行了分析、检算，结果均满足相关规范要求，说明上述支架设计是可行的。

为减少运梁车对会车平台产生较大冲击载荷，运梁车出入平台的速度控制在不超过1 km/h为宜。

4.2 平台处箱梁翼缘板设计

根据运梁车在会车平台处的运行轨迹，运梁会车平台对应位置处的4孔32m箱梁翼缘板需进行加强处理，检算后得出:将原设计的桥面横向钢筋N5由φ16 mm改为φ20 mm，翼缘板处的纵向钢筋N21由φ12 mm改为φ16 mm，原设计钢筋间距和长度不变，结构断面尺寸不变。如此处理加强了翼缘板的抗弯和抗剪能力，满足空载运梁车的通过。

对于运梁车施加于箱梁上的倾覆力作用，抗倾覆计算表明，箱梁本身重力足以保证空载运梁车通过。

4.3 桥面系及其附属工程处理

对应4孔箱梁桥面声屏障、防护墙及竖墙环形钢筋接头按照顶面开口布置，以便向两侧弯折与梁面贴平，待北向箱梁架设完成且平台停止使用后再校直该4孔箱梁上的预埋钢筋，并浇筑桥面系混凝土。

箱梁左侧接触网支座基础只预埋钢筋及其钢板，锚杆暂不预埋(预留锚栓孔)，待北向架梁施工完成后再凿开该处混凝土安设锚杆，浇筑C60混凝土，完成该处接触网支座基础。

4.4 基础处理设计

根据会车平台搭设布置图及其检算资料，参考该处位置桥墩桩基设计情况，平台基础布置和处理方案如下。

平台基础设计为钻孔桩承台基础，其详细布置如下。

承台形式:尺寸为10 m×6 m×2.5 m，混凝土强度等级为C25。钢筋布置为:主筋采用φ20 mm钢筋，间距15 cm，架立筋采用φ14 mm钢筋，间距30 cm，梅花形布置，分布筋采用φ16 mm钢筋，间距20 cm。

桩基形式:桩基采用φ1.0 m钻孔桩，每个承台布置8根，孔桩长度为24 m，纵横间距分别为2.8 m和3.0 m，混凝土强度等级为C30，钢筋布置为:构造主筋为22根φ16 mm，通长配筋，螺旋箍筋为φ10 mm，间距0.2 m，加劲箍筋为φ20 mm，间距2.0 m。

5 会车平台施工

5.1 基础施工

(1)根据“会车平台搭设布置图”，测量并标记出会车平台施工作业区域及平台基础处理边界，清理平台处地面附着物。

(2)会车平台桩基采取旋挖钻机钻孔施工，水下混凝土灌注工艺，等级为C30混凝土。

(3)承台为C25钢筋混凝土，承台尺寸10 m×6 m×2.5 m;承台浇筑前，预埋垫梁地脚螺栓。

5.2 支架拼装

(1)在承台基础上依次拼装C12、C13组合垫梁及C13垫梁两层。C12、C13组合构件用翼缘拼接板C15及腹板连接板C16连接。垫梁端部用间隔撑C18连接，垫梁间以立柱联结螺栓连接。

(2)拼装立柱:立柱垫梁拼装完成后，在立柱垫梁上依次拼装3 m立柱及1 m立柱2层，立柱采用六五墩按照顺桥向3排双层，横桥向按照5排双层搭设。立柱C1、立柱C2侧面用水平拉撑C4、2 m间斜拉撑C5及1.5 m间斜拉撑C6以拉撑联结螺栓连接。立柱C1、C2及垫梁C13间以立柱联结螺栓连接。

(3)在立柱上依次拼装C13垫梁及C12、C13组合垫梁2层。C12、C13组合构件用翼缘拼接板C15及腹板连接板C16连接。垫梁端部用间隔撑C18连接，垫梁间以立柱联结螺栓连接。

(4)在地面拼装会车平台主梁5片。平台主梁按照双层双排设置，含88片标准三角架，4片端构架，4片斜弦杆，4片撑杆。层间用钢销联结，排间用横联套管螺栓联结。地面拼装时，每片主梁可分2次拼装，便于吊装。

(5)平台主梁在地面拼装完成后，将主梁分别吊装至五排立柱上，主梁横桥向中心必须与立柱中心重合。

(6)主梁间用联结系槽钢进行横桥向加固。另为加强平台的横向稳定，在军用梁主梁与箱梁之间纵向每隔10 m用钢丝绳连接。

5.3 平台桥面铺设

(1)会车平台支架搭设完成后，在平台上沿顺桥向按照30 cm间隔铺设I20b型钢，横向采用φ20 mm钢筋焊接连成整体。

(2)在工字钢上铺δ10 mm钢板用作平台面层，平台面钢板与箱梁顶面平齐。

(3)在面层钢板上方焊接φ6 mm钢筋网，钢筋网间距0.1 m，以增强运梁车轮胎与面层的摩阻力。

(4)会车平台面层临空的三面安设防护用I20b型钢，并喷涂安全警示标志。

5.4 堆载预压

会车平台搭设完毕后，为检验其安全性、稳定性并消除其塑性变形，进行了堆载预压试验，模拟运梁车的轴距、轮距和长度，堆载重按空载运梁车重的1.25倍即3 750 kN进行预压。

6 经验体会

(1)必须制定会车平台使用和安全管理办法，杜绝重载运梁车误入平台，在平台面刻画运梁车的轮迹运行路径和停车处，确保万无一失。

(2)正常情况下单方向架梁数量一般考虑300孔左右为宜，否则运架的不匹配将增加运梁成本和降低架梁功效，有可能还会影响工期。

7 结语

运梁车会车平台成功应用于鲅鱼圈特大桥(全场17.5 km)的运架梁，有效解决了双运单架运梁在长大桥梁中的会车问题，使运梁架梁速度得到极大提升，确保了工期目标。对以后长大桥梁梁场规划、箱梁架设方案制定及类似情况提供一个思路和借鉴。

［1］苏彦江，赵建昌.钢结构设计原理［M］.北京:中国铁道出版社，2007.

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