龚宏中
摘 要:本文简要介绍了某公铁两用钢桁梁斜拉桥的安装及安全防护方法,主要分成标准节段钢梁安装和跨铁路钢梁安装安全防护两个部分。
关键词:斜拉桥;钢桁梁安装;跨铁路施工
1 桥梁简介及施工平面布置
某长江大桥为公轨两用桥,上层桥面按照双向8车道,两侧设置人行检修道设计,下层桥面中央设置双线轨道。上层桥面横断面布置:1.0 m(检修道)+2 m(锚索区)+15.5 m(机动车道)+1.0 m(中分带)+15.5 m(机动车道)+2 m(锚索区)+ 1.0 m(检修道)=38 m。桥跨布置为107+255+660+255+107=1 384 m,共划分为93个节段。主梁为板-桁结合钢桁梁,主桁为三角桁架,桁间中心距为18 m(等间距布置),桁高12.606 m,节段长度15 m。
根据主桥上部结构特点和安装工艺要求,结合现场地形,钢构件在专业厂家试拼装检验合格后通过水路运至墩桥位临时码头处,利用安装在码头前沿的桅杆吊卸船,吊装至栈桥运梁小车上,运至栈桥搁置平台。通过栈桥桥面运梁车运至索塔位置。两岸钢构件均通过安装在桥面上的固定式提梁机吊至桥面运梁小车,再通过运梁车移至桥面吊机吊装区域,利用桥面吊机对称悬臂拼装。
2 标准节段钢梁安装
标准节段钢梁包含84个节段。根据标准节段安装顺序,钢构件先利用80 t固定式提梁機提升上桥,再通过上层桥面有轨运梁小车运输至桥面吊机吊装范围内,依次对称悬臂拼装,斜拉索滞后一个节段张拉,如表2-1和图2-1所示。
步骤一:
1、桥面吊机吊装下弦杆;
2、下弦杆接头使用冲钉和连接螺栓临时连接。 步骤二:
1、桥面吊机吊装腹杆;
2、腹杆与下弦杆接头使用冲钉和连接螺栓临时连接。
步骤三:
1、桥面吊机吊装上弦杆;
2、上弦杆接头与腹杆完成临时连接。 步骤四:
1、桥面吊机吊装下层和上层桥面板;
2、桥面板与弦杆临时连接。
步骤五:
1、桥面吊机吊装斜拉杆和边纵梁;
2、完成斜拉杆与下弦杆接头间的临时连接,利用桥面吊机上提斜拉杆,帮助斜拉杆与边纵梁接头完成连接。 步骤六:
1、桥面吊机吊装上层外侧桥面板;
2、上层外侧桥面板与上弦杆、边纵梁使用冲钉和连接螺栓临时连接;完成上个节段高栓及桥面板焊接施工。
3 跨铁路钢梁安装
3.1 钢梁与铁路位置关系
钢梁上跨结构具有高处坠物伤害,导致道路中断、铁路停运等风险。因此跨铁安装应重点考虑安全防护措施。全桥共16个支墩,其中P5、P6墩位于老成渝铁路茄子溪站两侧,上部钢桁梁N02~N05节段跨越该火车站,总长度60 m。钢桁梁底距离铁路接触网铁塔约11.3 m,距离铁路钢轨约25.6 m。跨越火车站1~7线,共7股道,总宽约38 m。
3.2 安装方法及时机
根据成都铁路局要求时间窗口安排施工作业,计划N02~N05节段每天安装一个钢构件。为保证老成渝铁路运营期间的安全,钢桁梁施工前,先向铁路部门提出申请,报送施工计划,取得同意后进行施工,未经许可的时间段不进行吊装作业。
3.3 施工防护措施
3.3.1 上部结构安装期间防护措施
(1)铁路防护钢平台。钢桁梁采用桥面吊机单个构件悬拼,拼装前在桥梁下方铁路区域设置防护钢平台,此结构由专业公司施工。
(2)移动式操作防护平台。移动式操作防护平台包含下桥面平台、上桥面平台和上弦检查车操作平台,其中上弦检查车操作平台利用结构自有检查车。
下桥面平台由承载平台、悬吊系统、行走系统等组成,
采用螺栓连接形式在下层钢桥面板主横梁上安装行走轨道,将承载平台的悬吊杆通过滑轮扣挂在轨道上,在电动机的驱动下行走及制动,并在滑轨的端部设置止推机构,如图3-1所示。
(3)防大件掉落措施。钢桁梁跨越老成渝铁路区域涉及到钢构件吊装,其中杆件最大重量为43.8 t(N05节段下弦杆),桥面板最大重量为65.5 t(下层桥面板)。为防止构件发生掉落现象,在构件起吊前必须绑牢,吊物的悬挂点与吊件的重心在同一垂线上,必须检查起重设备及其安全装置,重物吊离地面0.1 m后,停止起吊进行全面检查无问题后方可继续起吊,起吊物件未固定好前,严禁松动悬吊钢丝绳。
起吊杆件使用钢丝绳保证6倍安全系数,并采取在杆件吊装端头增加保险钢丝绳的措施,钢丝绳需定期检查完好性。
3.3.2 上部结构安装后防护措施
(1)设置放防抛网。防抛网设置跨铁路区域,边跨范围(共107 m)全跨设置。上层桥面在桥梁检修道栏杆内侧设置高刚形安全防抛网,防抛网采用钢丝网,高度为2.4 m,网眼不大于0.25 cm2,防抛网延伸至检修道栏杆底部;下层桥面在下弦杆内侧设置临时防抛网,有效防止桥上物体落入铁路范围,保证铁路安全。
(2)实时监控系统。在跨铁路保护区段设置防灾安全高清摄像监控系统,实时动态监控上跨段钢桁梁、斜拉索等与铁路毗邻结构的使用状况,有效掌握周边动态,为突发事件提前做好准备。
4 结语
本文简述了双层钢桁梁斜拉桥的板梁标准节段和跨铁节段的安装方法及安装防护方案,其中特别需要注意的是保证跨铁施工的安全规范,避免高空坠物对铁道列车造成伤害事故,对业界施工或有借鉴意义。
参考文献:
[1]何宇.大跨度公铁两用钢桁梁斜拉桥施工监控关键技术研究[D].中国铁道科学研究院,2020.