跨既有线移动模架制梁施工技术

王子东/中铁六局集团路桥建设有限公司



跨既有线移动模架制梁施工技术

王子东/中铁六局集团路桥建设有限公司

【摘 要】跨既有线进行移动模架制梁施工时，应根据施工范围、施工内容、对既有线的影响分别确定施工级别，明确每项工程中的施工影响工序，对点前、点中、点后各工序所施工内容、施工时间进行详细计算，并采取合理的保证措施工，是保证既有施工安全的关键。

【关键词】移动模架；既有线；施工级别；制梁技术；

一、工程概况

永定河特大桥设计运行时速350km/h，我项目部施工区段为0#台～96#墩，起始里程为DK8+710.7至DK12+343终，施工区段全长为3633m。本段共计现浇梁89孔，67～1#墩至55#墩9孔箱梁采用1～32m下承式移动模架进行施工，施工顺序为从大里程向小里程推进。

63#～67#墩分别位于既有京原线及丰沙线两侧，上跨既有线情况为：⑴丰沙线：为电气化铁路，运行速度υ=120km/h。65#梁上跨既有铁路下行里程K5+140（上行里程K5+760），与既有线交角87°58’，64#墩墩身边距丰沙下行线线路中心9.05m，轨面标高为69.4m，箱梁底标高为81.54米，移动模架主梁底标高为79.45m，桥下净高为10.05米，轨面距承力索高差为7.031米，移动模架距离接触网带电部分实际距离为3.019米。64#墩及65#墩正前方各有接触网杆1根。⑵京原线：为非电气化铁路，运行速度υ=120km/h。65#梁上跨既有铁路里程K1+610，与既有线交角为87°58’，65#墩墩身边距京原线线路中心10.1m，轨面标高69.94m，距移动模架主梁底9.51m，满足5.5m的基本限界。

二、总体施工方案

永定河特大桥67-64#梁均采用移动模架进行现浇施工，67#梁张拉完成后，移动模架开始由67#梁向66#梁行进，行进中模架前导梁分别经既有京原线及丰沙线上下行线上空伸至64#墩墩顶，合模后前导梁支撑于64#墩墩顶，此时移动模架前导梁上跨既有线。同时，由于67#梁跨为24m，66#梁跨为32m，还需在66#梁处吊装两节共计8m箱梁模板，安装完成后原位现浇66#梁。66#梁张拉完成后，重复上述步骤，移动模架行进至65#梁，前导梁伸至63#墩墩顶进行支撑，此时移动模架主桁架上跨既有线，合模后原位现浇65#梁。65#梁张拉完成后，移动模架行进至64#梁，前导梁伸至62#墩墩顶进行支撑，此时移动模架主桁架从既有线上空移出，后支撑移至64#墩顶后移动模架整通过既有线，完成施工。

（一）移动模架过孔方案

移动模架原位浇筑箱梁完成后，开始进行过孔作业，具体步骤为：模架脱模→前、后辅助支腿支撑→后墩处墩旁托架过孔→清理模架上杂物→移动模架落模→移动模架横向开启→移动模架过孔→移动模架合模→移动模架模板调整→箱梁浇筑及张拉。

（二）既有线施工方案

1.既有线施工分类。

根据北京路局“京铁师[2008]435号”及“京铁师[2010]249号”文件，移动模架施工66#、65#、64#梁时均为B类以上施工，其中部分工序为既有线Ⅰ级施工，具体如表1所示：

表1　既有线施工分类

序号梁号　施工项目　施工类别　备注2 65#合模　B模板调整及混凝土浇筑　B模架脱模　B前、后辅助腿支撑　B墩旁托架过孔　B清理移动模架上杂物　B移动模架落模　B模架横向开启　B移动模架过孔　Ⅰ级　4小时3 64#合模　B模板调整及混凝土浇筑　B模架脱模　B前、后辅助腿支撑　B墩旁托架过孔　B清理移动模架上杂物　B移动模架落模　B模架横向开启　B移动模架过孔　Ⅰ级　4小时4 64#合模　B模板调整及混凝土浇筑　B

2.67#梁移动模架过孔、66#梁合模。

移动模架在67#梁处制梁完成后进行移动模架过孔施工。经模架脱模→前、后辅助支腿支撑→后墩处墩旁托架过孔→清理模架上杂物→移动模架落模→移动模架横向开启后开始走行，前导梁分别经京原线及丰沙上下行线上空至64#墩顶就位。由于67#梁为24m梁，所以在走行前，前导梁已伸出65#墩8m，走行至64#墩顶需走行24.76m，其中上跨京原线走行20m，需时2.5h（按每小时8m计），上跨丰沙线走行（以跨过接触网标中心计算）8m，需时1h（按每小时8m计）。

3.66#梁移动模架开模、过孔及65#梁现浇施工。

移动模架在66#梁处制梁完成后进行移动模架过孔施工。由于此时前导梁已伸入既有线上空，移动模架主桁架过孔及65#梁现浇施工均会影响到既有线安全。

主要工序有：移动模架落模→移动模架横向开启→移动模架过孔→移动模架合模→移动模架模板调整→箱梁浇筑及张拉。

本次施工从移动模架走行，到制梁均涉及既有线，主要内容为移动模架主桁架走行进入既有线上空，前导梁走出既有线上空，以及移动模架在既有线上空进行箱梁现浇施工。

4.65#梁移动模架开模、过孔。

移动模架在65#梁处制梁完成后进行移动模架过孔施工。本次过孔时65#梁已浇筑完成，施工时主要影响既有线项目有：模架脱模→前、后辅助支腿支撑→清理模架上杂物→移动模架落模→移动模架横向开启→移动模架过孔。

三、施工工艺

（一）设备过孔前检查

1.结构检查项目。

⑴主梁及导梁各接头的联结螺栓是否松动；⑵前、中、后辅助腿法兰处的焊缝有无开裂；⑶移位台车上的勾挂油缸及纵横移油缸是否损坏；⑷移位台车上的勾板与墩旁托架横梁之间勾挂情况是否异常；⑸移位台车上的纵横移油缸及管路在整个动作范围内有无干涉； ⑹勾挂支架的勾板与主梁及导梁下弦的下盖板之间勾挂情况是否异常。

2.电气检查项目。

每次过孔前司机应检查各个泵站的电控箱中的空气开关通电、断电功能是否正常。过孔前应检查各泵站的电控箱中的启动按钮、停止按钮、急停按钮的功能是否正常；确保各按钮的功能处于正常状态。

3.设备周边的检查。

过孔前要对移动模架的上下、左右、前后各处进行详细的检查，若有影响移动模架横移及前移的障碍物，要进行清理或拆除。

（二）设备过孔点前工作

1.脱模。

混凝土浇注完毕后达到80％强度后，拆除端模、内模，进行初张拉。前后墩旁托架上位移台车的垂直油缸回收，使模架整体下落至移位台车上，垂直支撑油缸再顶升，使模架尽量升高与混凝土箱梁密贴。将支撑油缸自锁装置锁紧。

2.前、后辅助腿支撑。

⑴前辅助腿螺旋支撑在66#墩顶垫石顶面。

⑵在桥面铺设后辅助腿走行钢轨。由于此处处于曲线范围内，所以需要控制轨距以及钢轨在桥面上的横向位置。

采取措施：制作一根与后辅助腿走行轮轨道等距的钢管，每次钢轨从后向前位移时进行卡控。

⑶后辅助腿支撑桥面轨道上。

3.后辅助腿处墩旁托架拆除并前移至65#墩进行安装。

由于跨既有线过孔作业受接触网与主梁之间径空影响，墩旁托架无法正常过孔，需要进行后辅助腿处墩旁托架拆除前移至前辅助腿处桥墩进行安装墩旁托架，中辅助腿处墩旁托架不动。

⑴拆除牛腿立柱节，安装牛腿立柱节。安装牛腿立柱节临近京原线。⑵拆除67#墩墩旁托架，墩旁托架安装在65#墩。并安装对拉精扎螺纹钢，张拉到位（对拉螺纹钢筋的张拉力为上部单根20～22吨，下部单根10吨）。禁止一次张拉到位，二次张拉保证每根精轧螺纹钢筋受力均匀，同时安装接地装置。⑶安装65#墩墩旁托架支撑钢管柱。

4.清理模架上方杂物、移动模架落模。

⑴将模架上过孔不需要的杂物进行清理。⑵移动模架墩旁托架上移位台车的垂直油缸顶升支撑，解除前辅助腿临时支撑。垂直油缸回收，分两次下放120mm。后辅助腿走行轮上支撑油缸回收，利用自重后辅助腿落模120mm。

5.模架横向开启。

⑴检查主梁与导梁的各接头处的连接螺栓，主梁与主梁的连接螺栓，主梁与导梁各处的连接螺栓，后辅助腿的曲臂与主梁的连接螺栓等连接系是否连接良好。⑵钩挂油缸收缩，钩挂支架接近主梁下盖板作为保险措施。⑶解除前辅助腿的中间法兰连接，将解除的螺栓装入工具包中，防止其掉落。拆除底模、底模桁架中缝处的对接螺栓。将解除的螺栓分类进行装包。防止模架移动时掉落。⑷开模前检查底模、底模桁架、前辅助腿中缝对接螺栓是否全部解除。操作泵站，通过横移油缸作用，使模架横向完全打开。开模时两侧的不同步偏差不大于横移油缸一个行程，单侧各缸的同步偏差不大于5cm。⑸模架在开合过程中对箱梁进行整修。⑹钩挂支架降落到主梁及导梁下弦的下盖板附近，安装销轴，作为防止设备横向倾覆的措施。

6.过孔前检查。

⑴检查泵站各个按钮与相应动作是否对应，确保各按钮功能处于正常状态。⑵检查移位台车上的钩挂油缸及纵横移油缸是否正常。⑶钩挂支架是否降落到主梁下盖板附近并安装销轴。⑷各滑移轨道面上有无杂物，是否涂上润滑脂。⑸检查模架前移过孔空间内有无障碍物。⑹检查模架前移过孔中有无电气液压设备的干涉，有无影响过孔的障碍物。⑺检查各工作平台是否焊接良好，安装稳固。

（三）设备过孔点内工作

作业时间：14:40～17:10，共计时间150分钟

作业内容：移动模架过孔。通过采取搭设脚手架支墩的措施，使移动模架过孔有效距离缩短为20m。

1.设备通过京原线。

启动纵移油缸，驱动模架前移过孔。刚开始可以先走30cm，停机观察有无问题，若无问题则继续过孔。过孔工作主要为插销→ 出镐→拔销→收镐。过孔行程1m/6min，走四个循环后进行模架调整，调整时间为6min。走行12个循环后，京原线点内模架最后一次调整。

2.设备通过丰沙线。

调整完毕后，目前移动模架已走行12m。16:10丰沙线上下行线路封锁，此时京原线、丰沙线同时给点，给点时间1小时，此时模架继续过孔。

（四）设备过孔点后工作

1.横向合拢模板。

⑴操作泵站使横移油缸循环回收，模架横向合拢。⑵后辅助腿横移过程中，后辅助腿横梁上必须指派专人负责扶助吊挂带，使其与横梁顶面脱空。⑶安装底模、底模桁架中缝处的对接螺栓。

2.安装剩余外模。

移动模架过孔完毕后，模架横向合拢到剩余一镐的行程距离时停止合模作业，进行剩余8m外模的安装。

3.调整模板位置。

⑴用纵移、横移油缸微调模板的纵、横向位置。⑵各墩旁托架竖向标高调整，垂直支承油缸支承、锁定。⑶纵横移油缸穿销轴锁定。

4.绑扎钢筋，立内模，浇筑混凝土。

四、施工安全措施

（一）安全技术保证措施

1.移动模架顶部设作业平台，并安装密目网防护，防护网高1.6m；主梁上部两侧设围挡防护，小工具装在工具包内，不能散落。

2.模架底模侧模等设备表面，不得用水冲洗，只能采用湿布擦洗。由于模架底模向小里程端呈下坡形式且接缝处填塞海棉胶条，因此雨水不会流到接触网上。

3.移动模架与接触网带电部分净距离为3m，设备过孔到位后需要将其主梁与墩身接地端子进行连接，做到移动模架的接地安全。

4.由于两个支腿自行过孔时，高度与接触网相抵触，因此在作业时将支腿拆除，并用汽车倒运至下一桥墩，进行安装。

5.根据设计说明书要求严格控制施工期间的各种作业工况。开模行走时允许最大风速6级；整机纵向移位速度为小于1m/ min；整机横向移位速度为小于0.5 m/min 。

（二）既有线施工安全保证措施

1.开工前按规定向有关部门提出申请，并办理施工手续，签定施工安全协议。封锁施工前按照京铁师435号文《营业线施工安全管理实施细则》要求，到调度所和车站登记，具体施工时间由局调度所以调度命令下达。

2.在施工地段设置远方及现场防护，来车时及时进行预报。点内施工时，远方防护必须将移动停车信号设置在了望条件特别好的位置。现场防护负责看护既有设备的安全。防护员要经过专业人员进行培训后上岗。

3.施工时，各种料具摆放整齐，人员及料具不得侵限，以保证人身及行车安全。

4.封闭施工期间，时间紧、工作量大，必须精心组织，严格管理，分工明确，责任到人。封闭点前的准备工作必须充分但不得过量。

5.施工完毕，经检查线路情况，能够确保行车安全后，由施工负责人通知驻站联络员开通线路撤除防护。

（三）移动模架过孔施工安全保证措施

1.墩旁托架过孔中注意观察勾挂支架与接头螺栓之间有无卡滞，勾挂有无松脱的倾向。

2.同一侧模架横移开启时，主梁前后两端不同步偏差不得超过10 cm。

3.纵移过孔时，左右两侧模架不同步偏差不得超过20cm。

4.过孔的过程中，模板上、主梁与导梁的上面、内部、下面禁止闲杂人员逗留，过孔中除了必须的指挥、操作及观察人员以外，其他人员应撤离至安全地带。

5.过孔快结束时，最后1m一定要按点动按钮前进，并且在主梁后侧设置安全限位装置，坚决防止纵移越位。

（四）移动模架过孔安全保证措施

1.移动模架由67#梁行进至66#时，前导梁升入既有线行进，此时前导梁处为悬臂端，为缩短悬臂行进长度，在64#墩两侧搭设满堂红支架做为临时支撑。

⑴地基处理

64#墩施工完毕后基坑采用三七灰土回填处理，其余支架范围内应碾压夯实，检测地基承载力大于160kPa。

承载力满足要求后，顶面浇注C10混凝土垫层，厚度20cm，顶面高出原地面10cm，垫层尺寸为5.4m*6.6m。

⑵支架搭设

支架为碗扣式脚手架，底托设置15*12cm方木支垫，立杆纵向间距0.6m设置9排，横向间距0.6m设置11排，横杆步距1.2m，立杆顶托上方设置纵向15cm见方方木间距0.3m，上方铺设横向10cm见方方木间距0.2m，之后铺设1.8cm木胶板。

支架体系纵横向设置剪刀撑，四周设置斜撑确保支架稳定性。

⑶位置及标高控制

立杆横向距离桥梁中心线为4m，距回流线距离为2m；支架顶要求距前导梁底距离为10cm，前导梁就为后用木楔块打紧。

五、结束语

跨既有线进行移动模架制梁施工对既有铁路运营影响大，技术含量高，安全风险大，应根据既有线施工分类分别确定各施工项目的施工级别，明确各施工项目中影响既有线工序，尤其在点内施工时更应明确施工内容、施工时间，并精心准备，精心组织，措施到位，才能保证既有线施工的安全和正点。