浅析采用大型汽车吊更换营业线梁片的 施工组织与工序控制

张永旺

摘要：本文根据石太下行线166#桥、上行线167#桥工程换梁实例，对在营业线上要点封锁更换铁路T梁的施工方法进行了探讨。以封锁铁路要点施工，拆除既有线路及既有T梁、更换新梁、恢复并开通线路等各道工序为主线，对如何在有限的时间、空间内安全正点的完成T梁的更换并恢复通车这一施工组织进行论述，并对施工工艺流程以及施工方法进行了详尽的说明。目前在较多的既有线上桥梁都需要进行加固或更换施工，在桥梁建筑高度较高或非电化铁路区段，可以采用架桥机换梁的方式施工，在桥梁建筑高度较低及电化铁路，采用大型汽车吊换梁，功效更高、成本更低。通过本文说明，可以为在既有线上电化区段更换T梁提供一定的参考价值。

Abstract： Based on the example of beam replacement of 166# bridge on the down line and 167# bridge on the up line of Shijiazhuang-Taiyuan Railway， this paper discusses the construction method of blocking and replacing the railway T-beam on the business line. This paper discusses the construction organization of how to complete the replacement of T-beam safely and punctually in limited time and space， and explains the construction process and construction method in detail. At present， the bridges on many existing lines need to be reinforced or replaced. In the sections with high bridge building height or non electrified railway， the bridge erecting machine can be used to replace the beams. In the sections with low bridge building height and electrified railway， the large truck crane can be used to replace the beams， with higher efficiency and lower cost. It can provide some reference value for replacing T-beam in the electrified section of the existing line.

關键词：封锁施工;营业线铁路;汽车吊;更换T梁;工序控制

Key words： blockade construction;business line railway;truck crane;replacement of T-beam;process control

中图分类号：U445.4                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）10-0191-04

1  工程概述

石太线166#桥为单线三孔1-20.5m钢板梁，167#为单线三孔1-20m钢板梁明桥面。P60木枕无缝线路，枕木按1886根/km布置，枕木两侧采用15cm*15cm方木进行纵向加固。P 60护轨，线路中心铺设80cm宽，5mm厚花纹钢板。桥梁两侧设有0.5m宽角钢支架人行道，与钢梁采用螺栓连接。设有检查梯与墩顶连接，桥梁所在铁路为电化铁路。

更换为T梁，新梁与既有梁高度基本一致，线路为新III型桥枕有碴线路。上跨河流，梁底距地面3m。

2  工程特点

166#、167#桥跨越河道，桥梁建筑高度低，交通较便利，具备汽车运输T梁到现场并采用汽车吊吊装架梁的方式进行桥梁更换的条件。该桥位于铁路营业线上，上有接触网，可供施工时间较短，不能长时间影响铁路运输;施工工序繁多、场地狭小;换梁工作与工务、电务、车站、货运段等站段都有关联，要做好充分沟通确认，确保点内、外工作顺畅。

3  总体施工组织安排

鉴于桥梁结构尺寸及工程特点，确定采用两台500T汽车吊进行更换轨排及换梁工作。在正式换梁前，要进行不少于30天的点外施工准备，主要进行吊车站位平台搭设、河道处理、桥台和桥墩包打、支撑垫石钻孔、桥台浆砌片石拆除和恢复、线路备料、组装轨排、探沟开挖等;不少于6个封锁点的正式换梁前施工准备（主要进行线路放散、更换短轨、试顶既有T梁）;正式换梁采用“每点一孔”的方式进行，每个封锁点6小时;全桥换梁后，需要3个封锁点的施工（主要进行浇筑横隔板混凝土、梁体横向张拉注浆、恢复桥上无缝线路、恢复护轨及栏杆扶手等工作）。换梁方案及封锁施工时间要经过路局审批后方可实施。

166#、167#桥均为双孔梁，采用两台500t汽车吊台吊换梁，吊车站位于靠近167#桥侧的执政公路绿化带上，封锁点内先更换166#桥再更换167#桥。换梁点内汽车吊进行I级换梁施工、线路上碴、小机捣固，换梁结束后，45km/h慢行7天（需要横隔板和横向张拉完成方可恢复常速）。

4  各道工序控制

4.1 换梁前点外施工准备

4.1.1 施工条件调查及场地布置

调查工程所处位置交通情况、水电情况、场地情况;并依据现场实际情况，本着少占地、因地制宜、方便施工，满足项目施工水电的需要的原则，尽量集中布置，便于管理。臨时设施布置在桥下空旷地带，用于施工机具、材料加工及看守人员临时生活工棚。本桥施工桥台包打等临近营业线施工期间现场自备1台150kW发电机，换梁封锁施工期间现场自备2台300kW发电机，可以满足项目施工的用电需求。施工用水就地取用。

4.1.2 既有设备检查

对悬挂在桥上的光、电缆等进行调查，需路局组织相关站段单位及施工单位进行确认并在换梁前进行改移，以免影响换梁工作：

①桥头两侧挖出光电缆预留;

②将既有光电缆绑扎在吊挂钢绞线上，并绑扎牢固;

③桥头两侧将裸露光电缆编织袋装土进行防护;

④换梁施工过程中现场准备光缆、电缆、光缆熔接机、电缆接续器具和防护材料，做应急施工准备，现场设专人看守、巡视防护;

⑤换梁施工完成后，将光电缆按设计要求恢复;桥头两侧光电缆入土处加盖防护材料，埋设光电缆警示标识。

对既有梁长、梁缝、既有支座的尺寸及既有支座之间距离进行调查，进而确保更换新梁时各个结构尺寸正确，为顺利完成新梁架设提供精准的技术参数;

对既有桥梁支撑垫石、地脚螺栓等利旧部位进行检查，确认桥墩、垫石强度及几何尺寸，要与设计方及工务部门沟通，确定加固方案，以免换梁后达不到加固要求。

4.1.3 技术准备

提前在桥墩垫梁石、钢板及支座下钢板上弹出十字线线和标高控制点，准备支座拆除工具、新螺栓、扳手、自流平砂浆材料、干硬性砂浆材料等工料机。

检查新梁质量，复核梁长、支座位置和支座类型，确定吊车占位。提供梁片出厂合格证明并报验。

4.1.4 机械准备

本次施工吊车位于线路靠公路一侧，分别对应太原及石家庄两桥台占位。根据作业半径计算以及新旧梁重情况分析，最不利工况为166#外侧新T梁吊装，其作业半径21m，臂长47.8m，吊装总重85t。吊车选型：根据以上数据查吊车性能表，选用2台500t吊车进行拆旧梁及吊新梁施工。按最不利工况考虑，允许最大吊重为121.6t，新梁重72t，附属角钢重4.2t，20cm底砟重8.9t，吊装新梁总重85.1t，67t*2/85.1t=1.58如图1所示。

4.1.5 线路相关工程准备

在施工现场空余场地提前准备钢轨、III型枕及其他配件，按照每公里1667根进行组装，轨排组装长度与既有梁缝间长度一致，组装完成后进行验收。

4.2 更换T梁前的“要点”准备施工

4.2.1 放散既有无缝线路并更换短轨

本文所述两座桥上皆是无缝线路，在换梁前需拆除桥上护轨，将拆除的护轨运出施工桥梁位置;进行放散并更换短轨。应力放散和拆除护轮轨在III级封锁点内进行，先进行应力放散并将桥上长轨切成短轨，短轨用钢轨连接线进行封连，保持轨道电路良好。护轮轨采用人工配合吊轨小车拆除，从石方侧向太方侧逐对拆除。给点后采用松扣器将护轮轨扣件松脱，人工使用撬棍将护轮轨拨至正线钢轨外侧枕木头一定位置，每根护轮轨在中间及两端三个点处安装吊轨小车，以正线钢轨为导向轨将护轮轨运至桥台两侧路肩指定位置，堆码整齐。按照此方法逐对拆除。

4.2.2 桥梁既有附属设施施工准备

捆绑吊绳：为方便在换梁时候吊出既有梁，需提前在每孔梁距梁端2.1m位置在不影响行车的前提下将吊梁钢丝绳提前穿入，以节省点内穿钢丝绳时间。

拆除既有桥梁栏杆（含步行板）：在换梁施工点前，将既有栏杆人工割断拆除，则换梁点内不必占用大量时间拆除栏杆。为确保安全，可以考虑将既有栏杆按照一定间距割断，以减少换梁点内拆除栏杆所用时间。

4.2.3 既有T梁试顶

凿除梁间混凝土：经路局同意，在换梁点前，在保证行车安全前提下，将梁间混凝土全部凿除;

松动地脚螺栓：在正式吊梁施工前，对既有地脚螺栓涂油松动、既有钢梁试顶、并复紧螺栓，以保证既有梁体可以顺利吊出。在试顶时候需将桥上短轨的接头解开，在换梁前封锁点内采用100t千斤顶进行试顶梁，每孔梁放置4台千斤顶。千斤顶需同步，试顶高度不超过10mm，且须保证螺杆不露出支座下座板螺栓孔。

5  点内施工方法及工艺流程

接触网停电、现场防护→拨移接触网→汽车吊对钢梁轨排吊除→挂钢丝绳、清理桥面→凿除垫石、安装钢垫块→吊装166#桥第一片新梁→吊装166#桥第二片新梁→吊装166#桥新轨排→吊装167#桥第一片新梁→吊装167#桥第二片新梁→吊装167#桥新轨排→恢复线路。

采用两台500t汽车吊，利用1个360分钟封锁点按166#→167#桥顺序逐孔进行换梁施工。旧梁拆除采取轨排和钢梁整体吊除;新梁分片吊装，每片吊装前铺设底碴、安装人行道支架及支座一次吊装就位。点内需拨移接触网配合，点闭前恢复。

换梁施工步骤：每孔换梁施工共分为十二步进行，用时360分钟。

第一步：接触网停电、现场防护（作业时间10分钟）

工作内容：接触网挂地线，现场设置两横一纵回流线，设置作业标及防护员。