既有线简支T梁人工换梁施工方法

翁露 上海铁路局工务处

既有线简支T梁人工换梁施工方法

翁露 上海铁路局工务处

以皖赣线96#桥简支T梁人工换梁工程为实例，详细阐述了混凝土梁人工换梁的施工过程及施工过程中的关键细节控制，可为同类混凝土梁的人工更换提高参考。

预应力T梁；排架搭设；滑道；卸梁；换梁施工

1 引言

随着既有铁路大提速及运能运量逐步增加，尤其是超重货运列车开行对数的增加，加快了既有老线桥梁病害的发展，由于部分老线建设年代较早，其设计标准不高、施工工艺欠缺、欠修欠养等因素导致混凝土桥梁梁体钢筋锈蚀、振幅超限、承载力不足等病害凸显，有的严重病害需长期限速，进一步发展将影响行车安全。本文以皖赣线96#桥人工换梁施工工程为实例，介绍了在尽量减小对铁路运营情况干扰的前提下，利用天窗点进行人工换梁施工及关键细节控制的过程。

2 工程概况

本工程皖赣线96#桥为1-Lp=10.00 m普通钢筋混凝土π梁+4-Lp=20.00m后张法预应力T型梁桥+1-Lp=10.00m普通钢筋混凝土π梁，桥中心里程为K196+031,全长为121.62m，位于绩溪县-临溪区间,其中1#桥台为T桥台，7#桥台为空腹式拱型桥台，2#-6#墩为圆墩型桥墩，墩台基础均为扩大基础,基底均为砾砂。本工程线路为单线，非电气化区段，桥上线路为P60无缝线路，直线区段。因本桥第2-5孔20m预应力T梁预应力束锚端及腹板出现多处纵向裂纹，并有发展趋势，梁体承载力不满足要求，所以对本桥中间四孔梁予以更换，梁底距地面11.7m，既有梁底距离墩台面0.53m，既有支座外边距离墩台帽外边0.4m，每片梁重约77T。既有旧梁支座垫石为0.8×0.4m2，垫石厚度为0.1m，支座为摇轴支座，支座结构高度为0.38m，固定支座设在临溪方向。既有两片梁挡碴墙间距离为3.9m，两侧人行道宽度为1.05m。本次所换新梁预应力钢筋混凝土T梁，梁体全长20.6m，每片梁重约77T，外侧挡碴墙至梁底高度为2.1m，两片梁挡碴墙间距离为4.2m,梁体混凝土标号为C55，新梁人行道宽度为1.05m，新梁支座为盆式橡胶支座。本次换梁不拆除既有线路上桥枕及道碴，桥上既有Ⅱ型桥枕和道碴随老梁一起横移出去。

3 主要工作量及运输条件（见表1）

表1 主要工作量及运输条件

4 施工步骤及关键细节控制

4.1 换梁施工步骤（见图1）

4.2 施工关键细节控制

经过现场调查及综合分析，排架搭设、滑道及横移台车设置、卸梁及新梁临时就位、正式换梁施工过程，将决定施工成败，针对这几处关键工序卡控采取以下措施：

4.2.1 排架搭设

C20片石钢筋网片混凝土基础（50cm）+满堂枕木（16cm）+工字钢(23cm) +万能杆件塔架(932.2cm)+工字钢(23cm) +方木(25cm)+枕木(16cm)+枕木(16cm)+ P50钢轨跑道(15cm)+台车(30cm)+方木(25cm)=1171.2cm,梁底至地面高度为11.7m，相差1.2cm，满足要求。万能杆件搭设应以既有桥墩纵横向为定位点，以此定位线分别往两侧拼装万能杆件，万能杆件搭设完成后，应经常进行螺栓松动检查，用专用小锤检查。

图1 换梁施工步骤

4.2.2 滑道及横移台车设置

横移下滑道设置在排架顶，单侧采用P50轨，滑道总长为16m，距离梁支座中心2.3m铺设，每端跑道使用两根钢轨，钢轨用鱼尾板连接。两个钢轨中心距离为350mm，拟定先在排架顶铺设一层23cm工字钢（垂直线路方向），铺设25cm方木（平行线路方向），方木中心间距为0.5m，在枕木其上铺设高度第一层16cm枕木（垂直线路方向），枕木间距为0.4m。在第一层枕木上铺设第二层枕木，枕木和枕木之间用扒钉连接牢固。第二层枕木上摆放P50钢轨，钢轨应与梁体垂直，钢轨外侧下滑道轨用道钉约束，两组滑道应平行。卸梁跑道端头应设置止轮装置，防止拖拉过头，将移梁台车移出跑道。在每片梁体单端安放移梁台车，每个移梁台车由四个小台车组成，两小台车为一组用角钢进行连接，梁组小台车再连接成整体。旧梁两组台车中心距为1.8m，与两片旧梁中心间距吻合。新梁两组台车中心距为2.2m，与两片新梁中心间距吻合。两个小台车中心距为350mm与横移滑道轨吻合。为了增加两组小台车的受力合理，台车上方垂直线路方向放置两根250×250×3000（mm）方木，台车高度为300mm。承载旧梁的前组台车与新梁台车后组台车分别焊接钢板，在钢板上钻眼焊接钢筋将新梁、旧梁两个台车连接。

4.2.3 卸梁及新梁临时就位

卸梁利用封锁线路150min进行，由于新梁体单片净重约为77T，方案采用一台QAV350T吊机和一台QAV240T抬吊卸梁。新梁在封锁施工前由重型290型轨道车由临溪站运送至施工现场，卸梁位置设在铁路北侧新梁排架上，卸梁顺序先卸南侧梁体再卸北侧梁体，第二片梁体卸落时应根据梁体实际架设位置及对应间距进行定位，保证两片梁位置准确、方向平行、梁两端对齐，然后通过搭设支架将两片梁横隔板预留钢筋进行焊接，张拉横隔板钢绞线、注浆及封锚，待新梁加固符合强度要求时进行换梁。在横移前将新梁与旧梁之间用左右枕木支撑，保证在横移过程中两片梁的稳定及相对位置不发生变化。

4.2.4 正式换梁施工

在施工封锁命令下达前，检查各项准备工作情况，将需要点内需卸除的扣件、夹板等螺栓试拧松后复拧，防止螺栓锈蚀耽误点内时间，封锁开始后施工：①电务段配合设置连接短路铜线，拆除桥两端鱼尾夹板；②每端利用四台电动顶镐起顶梁，起顶高度为15cm，连接千斤绳；③安装新、旧梁横移台车，落梁；④开动卷扬机横移新、旧梁，使旧梁移除至人行道外侧1m位置，新梁横移至设计位置。新梁距定位1m左右时应开始做较细致的位置调整，可在两端用快、慢牵引速度交替地进行。若新梁未达到设计位置，则断开新、旧梁台车连接部位，再次开动卷扬机调整新梁横移至设计位置；梁体就位偏离中心超出规范要求时，可用油顶斜放抄垫三角垫块，用油顶将梁顶高进行跑梁以确保梁体就位准确。⑤横移新梁至设计位置，同时安装支座，利用千斤顶落梁使支座对位在原做好标记的位置上。⑥新梁准确就位后梁上补充道碴，捣实，上扣件、夹板，确认线路几何尺寸到达放行列车条件后，放行列车，首趟列车通过限速为25km/h（不为客车），通过后恢复至45km/h。需要注意的几项技术控制要点：①起顶梁身需分端进行，两端的落差不得超过10cm，顶起高度不得大于20mm，随顶随保险；②横移梁的拉梁千斤绳使用前应作检查，并对称捆在梁的两端，并加衬垫，从低位置引出；应避免钢丝绳围绕砼梁道碴槽的边缘；③台车制轮器应时刻准备制动，双台卷扬机启动，要求步调一致，稳步移出；④顶底座钢支墩应放置平整，油顶线应和作用面垂直，起顶高度不得超过有效行程，不得超负荷使用；⑤移梁前必须先进行试拉，检查钢丝绳、台车、卷扬设备、发电机组等是否工作正常，防止移梁过程中牵引系统发生断绳、断电等事故。移梁过程还应加强对梁排架及跑道的检查与观测，发现移梁排架或跑道变形，及时通知停止移梁。

5 结论

皖赣线96#桥在进行换梁施工后，梁体承载力满足要求，彻底解决了由于梁体病害长期限速影响运营的情况。由于正式换梁施工是在天窗点内进行，必须提前做好每个工序所需时间的合理规划，做到每道工序之间紧凑衔接。其它同类桥梁在出现病害需要进行换梁时应视具体情况优化施工方案，做好施工关键程序的有序卡控。

责任编辑：万宝安

来稿日期：2014-12-01