张 帅,卢国强
(山东济铁工程建设集团有限公司兖州工程分公司,山东 济宁 272100)
横移轮箱在既有线换梁施工中的应用
张 帅,卢国强
(山东济铁工程建设集团有限公司兖州工程分公司,山东 济宁 272100)
随着铁路快速发展,既有线上的钢梁桥正在逐步开展更新改造工作。以京沪线K667+198桥梁改造施工为例,横移轮箱在换梁施工中应用取得了显著成效,在较短的封锁时间内顺利完成换梁工作。
横移轮箱;既有线;换梁
本文介绍既有线换梁施工采用人工换梁方法时,大胆改进传统施工工艺,引进新设备应用到铁路施工中,改进人工换梁工序,提高施工效率,确保铁路运输行车安全。本文以济南铁路局京沪线下行K667+198桥梁改造施工为例,介绍横移轮箱在济南局既有线换梁施工中的首次应用。
横移轮箱也叫移动轮箱,它结构简单,双轨运行,速度较慢,安全可靠,操作简便,对结构物既能横移,又能纵向小范围调整(±100mm),特别适合既有线换梁施工。
既有京沪线下行K667+198桥为4-21.0m下承式钢板梁桥,钢梁纵梁上盖板严重锈蚀,局部锈透;铆钉烂头,强度、刚度降低已不适应高速、重载要求。本次桥梁改造将钢钣梁桥改建为4孔20.0m后张法预应力钢筋混凝土梁桥。施工拆除既有4孔21.0m钢梁,拆除既有浆砌片石桥台及桥墩,新建钢筋混凝土桥台、桥墩,更换为4-20.0m后张法预应力钢筋混凝土梁桥。施工期间全桥架空,列车限速45km/h,对京沪线运营造成一定影响,亟需进行更换新混凝土梁施工,以便尽早消除安全隐患。
针对既有线桥梁更新改造工程,既要保证行车安全,又不能中断铁路的正常运营、干扰行车过长,只能利用铁路天窗时间进行新旧梁更换工作;架桥机及大吨位吊机等机械在既有线电气化铁路区段难以选用。所以在此类工程中传统的人工换梁是最安全、可靠,最高效,被广泛运用的方案。
根据现场施工情况和以往施工经验,采用横向拖拉法人工换梁,旧梁出新梁同步跟进。拉出旧钢梁利用2台人力绞磨作为动力系统,采用P50钢轨组成滑移轨道,采用4台拉梁钢轮小车作为走行系统;拉入单片新砼梁利用2台30KN的卷扬机作为动力系统,采用P50钢轨作为滑移轨道,利用20厚的钢板制作滑板及钢辊轴作为走行系统,通过卷扬机的牵引拉入新混凝土梁。
京沪下行线K667+198桥梁改造工程换梁方案中拉入混凝土梁采用钢拍子板辊轴、利用纵横移顶镐调整就位方案,经过路局审查,要求对换梁施工方案进一步优化。整个换梁施工,属新梁横移就位是关键工作,用时最长,精度最高,难度及危险系数最大,因此新梁的横移施工是此次换梁施工重点优化的工序。通过对动力系统、导向系统及走行系统的多次分析研究及现场的模拟试验,提出把横移轮箱设备应用到新梁横移施工中。济南铁路局相关处室进行了现场观摩,纵横移梁效果良好,完全满足换梁施工要求。经研究,同意使用该设备进行移梁,换梁施工方案据此进行优化。
(1)在梁底铺设横移滑道,控制好梁底和支座板顶的标高,放上横移轮箱,利用4台150吨液压千斤顶将梁顶起,横移轮箱移动至梁下,落梁;
(2)顶升千斤顶工作,将梁顶离台座5厘米至7厘米;
(3)开动横移轮箱,缓慢将梁从起点移动到终点(速度:1.9m/min);
(4)开启纵移顶镐,调整梁体纵向位置;
(5)梁体纵向、横向调整到位后,顶升千斤顶下落,将梁落至机械千斤顶上;
(6)机械千斤顶再下落至梁体就位,进行支座干硬砂浆灌浆、凝固;
(7)撤出横移轮箱,移梁成功。
(1)横移轮箱运行前,必须检查制动装置是否完整、良好,横移轮箱必须处于正常良好状态,制动灵活可靠;
(2)开机前检查运行路径内应无人或障碍物;
(3)轨道基础采用C30混凝土基础,基础下部铺设直径12的钢筋网,钢筋网间距15cm×15cm;
(4)横移轮箱轨道应尽量靠近墩台,以减少T梁支点悬臂长度,轨道采用P43钢轨,铺设要求如下:
a同一截面轨顶高差<30mm;b轨距偏差±20mm;c轨道纵向坡度<0.5%,严禁设置下滑道;d轨道接头高差<2mm;e轨道接头间隙2-4mm。
(5)安装纵移千斤顶时,应使油嘴朝下以方便油管导出;千斤顶油管接泵站时,应注意使千斤顶2推2拉同步进行;
(6)两股滑道应相互平行,并应与梁移到位时方向相垂直。
与传统的滚杠横移法相比,有以下优点:
(1)节约施工时间:纵横移梁机走行速度为1.9m/min,7.5米的横移距离需要4分钟的时间,加上纵移调整支座位置需要10分钟,整个横移梁过程需要14分钟。而滚杠横移法横移加支座调整需要70分钟,大大节约了封锁施工时间。
(2)行走安全:纵横移梁机在轨道上走行均匀,无跑偏、掉道现象,避免了滚杠跑偏伤人等现象。
(3)支座就位精确:纵横移梁机在其顶部设置纵移千斤顶,能纵向调整T形梁梁体支座位置,保证支座就位精确,保证T形梁施工质量。
横移轮箱在京沪线K667+198桥梁改造工程的换梁施工中的首次应用取得了显著成效,灵活利用横移轮箱,合理紧凑地编排新旧梁“单出单进”,在较短的封锁时间内顺利完成换梁施工,将施工对铁路运输影响降到最低,为类似营业线人工换梁拓展了新的思路。
[1]周水兴等.路桥施工计算手册[M].人民交通出版社,2001.
[2]陶帅,徐彬.铁路行车线换梁设计与施工[J].铁道建筑,2015(04).
[3]孙建中.铁路桥梁施工中换梁技术与换梁方案的选择[J].产业与科技论坛,2015(18).
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.078