液压横移顶推法在铁路电气化区段换梁施工中的应用

摘 要：本文介绍在铁路营业线电气化区段由于接触网影响及封锁施工时间限制等原因，无法采用架桥机及大吨位吊机进行施工的情况下，采用现场预制、液压横移顶推法换梁的成功实例。

关键词：既有线；电气化区段；顶推法；换梁

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）09-0112-02

前言

随着铁路大提速的实施，双层集装箱的开行，许多上跨铁路营业线的桥梁不能滿足净空要求，换梁改造的任务越来越多，如何安全快速、高效地进行上跨铁路营业线桥梁更换施工成为一个急需研究的课题。对于在铁路营业线电气化区段无法采用架桥机及大吨位吊机换梁的桥梁而采用顶推法换梁尤为重要，且较传统的拖拉法在安全性、经济性、高效性等方面有明显优势。以京广铁路株洲疏解线特大桥第20孔跨沪昆铁路桥梁更换施工为例，介绍顶推法换梁的工艺过程。

1 工程概况

京广铁路下行疏解线株洲特大桥（单线）第20孔，跨越沪昆铁路两股道，与沪昆铁路（下行）斜交49°。因桥下净空只有6.858m，不能满足沪昆铁路开行双层集装箱接触网净空要求，设计将既有24m普通高度预应力混凝土梁更换为24m低高度预应力混凝土梁，更换后桥下净空为7.26m，满足跨线桥梁顺线路方向投影宽度5

2 方案比选

设计指导方案为采用架桥机先将桥梁吊离现场，加高桥墩，将预制好的24m低高度预应力混凝土梁运至施工现场进行架设，在铁路电气化区段采用架桥机由于净空要求必须拆除接触网，同时封锁线路7d，在繁忙的京广铁路不允许长时间封锁，该方案无法实施；受沪昆铁路接触网影响及地形限制无法采用大型吊机架设。

根据现场实际，我们选择在既有桥梁边搭设制梁平台现场预制混凝土梁，液压顶推横移换梁，移出后的旧梁纵拖至既有沪昆铁路外，分片分段凿除旧梁的施工方法，该方案经专家论证后，实施效果明显。如图1所示。

3 施工工序

搭设制拆梁平台→现场预制梁体→旧梁支座处理及桥墩加高→封锁线路横移新旧梁→新梁支座整治→纵拖旧梁→凿除旧梁→拆除制拆梁平台。

搭、拆跨线路的制、拆梁平台需利用沪昆铁路垂直天窗20次（搭、拆各10次）、上下行线V型天窗各12次（搭、拆各6次）每次150min。其中：线路旁立、拆塔架利用垂直天窗12次（立、拆各6次），上下行V型天窗各12次（立、拆各6次）；架、拆平台工字钢利用垂直天窗8次（架、拆各4次）。

采用液压顶推横移换梁法更换桥梁，施工时需同时封锁京广铁路下行疏解线和沪昆铁路。封锁施工计划为：整个换梁施工共封锁2次，其中主封锁1次，共180min，进行换梁施工；次封锁1次，共120min，进行支座整修。封锁期间，接触网不停电。封锁施工前一天开始线路慢行，封锁施工完毕后慢行3d，慢行时间共6d，慢行期间日夜限速45km/h。

因施工场地狭窄，不通公路，既有乡村公路距施工场地35m，且必须跨越河道，拟在18#墩至19#墩间搭设两排塔架作为拼装制、拆梁平台工字钢和施工场地，此塔架跨越既有公路和河道。另从乡村公路至平台间搭设施工脚手架，长度为52m。在20#墩两侧顺沪昆铁路方向搭设脚手架，长度各24m。

4 施工方法

4.1 塔架平台搭设

根据技术方案确定，在桥位两侧平行于疏解线各搭设平台一座，作为制梁和存放旧梁用。基础采用扩大基础，满足承载力要求。厚度不小于1.0m的C20混凝土，标高根据实际进行调整，并预埋螺栓平台由T型钢塔架和I55a工字钢搭设而成，最大跨度为8m。制梁平台检算如下：

4.1.1 制梁平台检算

4.2 预制预应力钢筋混凝土梁

新梁在制梁平台上现场预制，模板采用定型钢模板，混凝土在地面采用强制式混凝土搅拌机拌制，垂直升降机运至平台浇注，浇注工艺由有资质的桥梁预制厂拟定，并进行现场技术指导，经桥梁静载实验，符合规范要求。

4.3 液压顶推横移换梁

4.3.1 准备工作

新梁混凝土强度达到100%后，将两片梁横隔板联结牢固，安装挡碴块和纵向梁缝混凝土盖板，铺设道碴和桥枕，安装一侧人行道。

4.3.2 架梁施工方法

换梁施工之前，提前向铁路运输部门提报施工封锁慢行计划，在线路慢行期间，拆除护轨，进行试顶梁工作，并将支座锚栓解除，将旧梁钢支座用特制的钢支墩代替，和加高的桥墩混凝土一起灌注。

4.3.2.1 滑道铺设

横移新旧梁的滑道分别设在新、旧梁的支座下。滑道由2根P50钢轨并列构成，与梁中线垂直，钢轨接头处用鱼尾板连接。为加强支座在滑移时的稳定性，新旧梁支座采用角钢将上下板焊连成一整体，并用硬木顶紧。新旧梁之间每端隔板内用2根角钢制成顶撑。

4.3.2.2 安装水平液压顶

新旧梁的横移通过水平液压顶的顶推完成，水平顶分别安装在新旧梁外侧两端的滑道钢轨上，与新梁相联结，其轴线与滑道中线平行。在水平顶底座上安装一个M形连接件，利用Φ32mm插杆与滑道钢轨联结。

4.3.2.3 封锁换梁

封锁京广株洲疏解线180min，封锁沪昆线上下行120min，其中沪昆线上下行晚30min封锁，早30min开通，进行封锁换梁施工，调度所发布封锁线路命令，并设好施工防护后，即可开始换梁作业。先拆除更换孔及相邻孔桥面K型扣件螺栓，并将钢轨顶起至最大挠度处高于螺栓顶25mm左右。然后把旧梁顶起，在旧梁支座下的墩帽上铺设2根P50滑道钢轨（并列），并用鱼尾板分别将预铺的滑道相连，滑道钢轨与墩帽间用砂浆或薄模板垫实；在滑道上涂黄油，减少磨擦。准备就绪后，开动旧梁两端的两台YC60T水平液压顶，旧梁推移。同时启动新梁水平液压顶，跟进旧梁。千斤顶活塞到位后，抽出千斤顶与滑道钢轨间的Φ32mm插销，利用油顶回油，把千斤顶拉进，到位后，重新把插销插上，再开动千斤顶推移梁，如此反复，直至新梁到位。然后拨正钢轨，捣实道床，恢复线路。为了保证新梁能平行进入桥孔，采用导向轨引导，加强观测，及时调整顶程，保证梁进出不偏移。换梁封锁施工工作程序及时间安排见表1。

4.3.2.4 支座垫砂浆

新梁到位后，采用千斤顶调整新梁高度，用干硬性砂浆将支座下捣实，安装支座锚螺栓。

4.3.2.5 线路恢复

新梁到位后，立即在预铺的新桥枕上铺设钢轨，进行线路捣固和稳定，支座垫砂浆，进行精确调整，以达到放行列车条件，并在24h内进行一列一检，以保证安全。

4.4 拆除旧梁

在梁孔一侧搭设拆旧梁平台，平台面用50mm厚木板封闭。更换桥梁后，将移出后的旧梁纵拖至既有沪昆线外，分段凿除旧梁。为防止梁体倾覆，旧梁横隔板先不凿除，先将旧梁截成数段，并进行加固后分段进行凿除。凿除时，先凿梁翼缘，再凿主梁，从上而下解体。

5 注意事项

制梁平台的强度、刚度和稳定性必须经过仔细计算，同时必须进行预压，以保证梁体预制变形在规范允许范围内；横移梁时4台水平千斤顶必须同步，保证梁缝满足设计要求；由于本施工在铁路营业线上方作业，必须保证铁路的绝对安全。

6 结语

液压横移顶推法换梁在株洲特大桥跨沪昆铁路换梁工程中取得了显著成效，该方法封锁铁路线路时间短，次数少，所需设备少，操作简单方便，运用范围广，成本较低，解决了新旧梁自重相差大，旧梁无法拖动新梁的弊端。该方法的诞生为既有繁忙干线上的桥梁改造和既有铁路桥梁的换梁大修提供了一种新的契机，也是目前干线电气化区段提速改造换梁施工既经济又实用的方法。

参考文献

[1]杨文渊.实用土木工程[M].2版.北京：人民交通出版社出版，1994.

[2]铁道部经济规划研究院.TZ203-2008 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2009.

作者简介：王然君（1974-），男，工作单位：赣韶铁路有限公司，职称：工程师，学历：本科。