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【摘 要】結合宁西二线K354+669公跨铁空心板梁架设施工实践,对梁体安装架设的施工方法技术及控制关键进行简要的论述和总结。
【关键词】宁西二线;空心板梁架设;公跨铁;施工
引言
随着铁路运行速度提高和营运量的增大,既有单行线路已不能满足营运要求,为了解决这一问题,我国谋划推出了众多增建二线扩能改造工程。多层立交、公铁立交的建设和交叉也是必然趋势,跨越既有桥梁、既有铁路线也是不可避免的,因此,也就需要建设大量的上跨立交或下穿立交,来解决边运营边施工的问题。预制梁架设是指预制梁体在桥址外侧预制,采用运梁车运至施工现场,采用架桥机或汽车吊进行架设,即保证施工安全、又节约施工时间。具有安全可靠、费用低、工期短等优点,适用于跨径较大的单孔或多孔桥梁施工。本文依托宁西二线K354+669公跨铁工程详细介绍了采用架桥机进行预制空心板梁架设方案,对梁体架设施工进行了细致的说明,为同类型桥梁架设施工总结了宝贵经验。
一、工程概况
宁西二线K354+669跨线桥为立交而设,上跨宁西铁路,桥位于曲屯与内乡区间,跨线桥桥址处为挖方路段,全桥位于-1.0%的坡道上,与线路法线斜交10°。该桥上部结构为2-16+1-20+2-16m先张法预应力空心板梁,桥梁全长89.12m,简支结构,桥面连续;下部结构为桩基接盖梁桥台,桩柱墩,桩基础。桥墩高度4~10.5m不等,桥面宽16m,桥面横向布置11块中板,2块边板,边板悬臂长度0.38m。20m空心板梁中板重量31.3t,边板重量37.8t;全桥共架设20米中板11片,边板2片,16米中板44片,边板8片。桥台采用GYZF4Φ200×44滑板式橡胶支座,桥墩处设GYZΦ200×42板式橡胶支座。经现场勘测,本桥紧邻营业线3#、4#墩架梁施工跨既有宁西铁路,板梁架设属于营业线Ⅱ级施工,按照铁路部门相关要求,施工时必须封锁铁路,并且每天封锁时间不能超过90分钟,同时必须采取严格安全保证措施。
二、施工准备
施工前办理铁路营业线、邻近营业线施工手续,并与南阳工务段、洛阳电务段、郑州通信段等设备管理单位签订施工安全、配合协议,现场确认相关设备位置及走向,并做好施工监护及现场配合施工。
认真向各工种、各岗位工序进行技术交底,检测支座垫石、盖梁及预制梁的强度必须达到设计要求强度。根据验收标准对梁体进行成品验收,发现外形尺寸、预留孔、预埋件位置及混凝土缺陷应在吊运前处理完毕。施工落梁时两端的施工及技术人员要检查梁体位置,务必使梁体一次就位成功,避免反复。施工前,落实每片梁的设计长度,实际长度、墩台间实际距离对照表。
运梁设备的检查:对运梁拖车机械性能和梁体捆绑、支撑加固设备进行严格检查。
对有影响的管线联系设备管理单位进行迁改或采取保护措施,对通往该桥的道路进行封堵和管理,并设置明显的改道绕行指示牌、警示标志,告示对周围的村庄、过往车辆提前做好宣传工作,施工现场设置警戒线,安排专人进行防护,桥的两端设置隔离网进行围护。
三、架梁施工方案确定及施工工艺
(一)方案
公跨铁梁体预制场设置在本桥北侧距架设地点2.5km,梁体在预制场内采用龙门吊装车后运至桥台后架桥机下喂梁。运梁炮车采用汽车运输,在汽车运输线路通过处,线性比较平顺,无急弯、死弯,并且已经过施工车辆、机械反复碾压,基底坚实。在台后道路上拼装架桥机,路基和桥梁台背填筑完成后,工作场地能够满足桥机组装需要;用25t吊车配合拼装架桥机。架桥机组装后,试运行其走行、转向、起重系统,保证工作状态良好。梁体架设采用NF150T/40MA3架桥机架设,其适用跨度为30m,最大起重重量为150t,能够满足架梁20M梁要求。整桥架设顺序为:第一跨 → 第五跨,每孔梁体架设顺序如图:
(二)架梁施工工艺
1.架桥机过孔。
第一步:启动前、后支腿油缸,让中托轮组与桥机主梁下弦脱离;使用前起重天车将中托轮组和中横移轨道吊运至已架设完成的预制梁前端,摆放中横移轨道并使轨道与下一孔前方盖梁平行,调节前、后支腿高度,将主梁落在中托轮组上,使主梁和轮缘平行,并保证架桥机主梁呈水平状态;
第二步:打开前支腿油泵,收起前支腿,将两台天车停在后液压支腿上方,调平主梁,准备过孔。
第三步:收起后顶高支腿脱离桥面,架桥机主梁利用中支腿反托轮组和后托轮动力共同驱动,使整机前移至桥端后停止;收起后托轮使其脱离桥面,后顶高支腿伸出支撑在桥面上;
第四步:用运梁平车将配重梁运至后起重天车下方,起重天车挂好配重梁,让钢丝绳有一定的预紧力;
第五步:收起后顶高支腿,再次利用后托轮和中支腿反托轮动力将整机前移。同时,主梁上方两台起重天车同步与主梁做反向运行(运梁车原地不动),保持起重天车吊具与配重梁吊点相对位置不变,使架桥机前支腿前移至盖梁合适位置;
第六步:后起重小车除去张紧力,用前小车将前横移轨道吊运至桥方墩顶,安放、支垫稳固,使其与中横移轨道平行,并保持两端略微翘起状态。
第七步:启动前支腿油缸,顶起液压千斤顶,调整主梁高度,让主梁尽可能水平或前端略高,完成过孔。
架桥机过孔时,根据相关检算,不配重时稳定系数为1.765,为了保证要点架梁万无一失,架桥机过孔时采用配重过孔,增加稳定因素。架桥机检查完毕,然后后天车返回架桥机距尾部1m处,前后天车相距2m,调平主梁,准备过孔。
过孔时,调整后支腿油压千斤顶至适当位置,主梁后端下落,前端翘起一定高度,前天车吊装一片梁体,作为配重。中托轮箱、后支腿的动力车沿纵移轨道把架桥机主梁前推进,使其空载纵向前移20m,需10分钟架桥机纵移到位。放下前支腿,前支腿落在前盖梁位置上,进行前支腿加固,需时25分钟。完成配重过孔。 2.架梁。
移梁就位要点:喂梁→前、后天车起吊梁→前、后天车将梁体纵向运行至指定位置→落下梁距支座顶5cm→横移→落梁→支撑或焊接横梁钢筋→脱绳→完成安装。
(1)运梁拖车将1号梁体送入架桥机内指定位置,用前起重天车吊起梁体前端,静置3分钟,经检查没有问题后方可运行天车。
(2)梁体后端进入架桥机并位于后起重天车下方后,用后起重天车吊起梁体后端,使梁体处于水平稳定状态,启动前、后起重天车,纵移梁体到设计孔跨位置,缓缓下落直至梁底高处支座顶面5cm时整机横移,并通过起重天车纵、横移调整使梁体准确就位。边梁就位后,必须在外侧翼板下打圆木支撑,圆木下端顶在盖梁挡块上,用楔形木块打紧。
(3)采用以上方法依次架设剩余梁体,并及时焊接接缝钢筋,使梁体处于整体稳定状态。
(4)架桥机前移:一跨梁架设完成后,在梁端及前方桥墩盖梁顶铺设架桥机横移轨道,架桥机走行轮转成纵向,前进就位,架设下一孔梁体。架桥机轨道要支垫找平。
四、安全保证措施
1.架梁施工前,车务段、电务段、工务段、供电段等设备管理单位现场监控,检查现场,经许可后方能开始进行架梁作业;
2.设驻站联络员进行要点封锁线路作业,现场施工负责人接到封锁线路命令后,施工负责人通知防护员在铁路两端按规定距离设置停车移动信号防护,施工负责人确认两端设好防护信号后下达开工命令。
3.架桥机就位后,应立即进行支撑、加固,拉好揽风绳,使架桥机在万无一失的状态下静止。架桥机在架梁期间暂停时应采用铁鞋或木楔对前支腿和中支腿进行制动。晚上停止架梁时应对架桥机进行防倾斜、防位移处理,要用倒链拉紧,拉好揽风绳防止暴雨大风。
4.运梁过程中,注意运输机具、吊具、构件作业状态,并用水准仪观测架桥机挠度,保证作业安全。梁体就位准确,底面同支座完全接触,支座水平。当就位不准确时,必须吊起重放,不得撬移拖拉。
5.当板梁梁体架设就位后,板梁两端两侧及时与中跨焊接架设好的边梁体湿接缝处钢筋连接,防止梁体移动或倾覆。
6.架桥机工作时,严禁在被运输、吊装的构件上站人指挥和放置材料、工具。高空作业施工人员应站在操作平台或轻便梯子上工作。吊装层应设临时安全防护栏杆或采取其他安全措施。登高用梯子、临时操作台应绑扎牢靠;梯子与地面夹角以60—70°为宜,操作台跳板应铺平绑扎,严禁出现挑头板。
7.第1、2片中梁架设完成后,要及时进行梁体钢筋焊接,防止梁体倾斜。
8.运梁炮车在已架设完成的梁上走行时必须设专人对梁体焊接情况进行检查,发现有未焊接的钢筋时,应立即要求施工人员对该片梁体加强焊接,焊接后方可走行运梁炮车。
9.运梁炮車走行路线必须设专人指挥,引导,两侧汽轮必须在两片梁体重心走行。
五、结语
2017年5月份,宁西二线K354+669跨线桥按照既定方案顺利地完成架设,整个施工过程未出现任何安全、质量问题,充分证明我们的施工技术与安全保障措施是行之有效的。该施工技术方案精细合理、可操作性强,今后类似工程可以借鉴参考。
参考文献:
[1]肖祥林.吊装工程的安全技术要点 [期刊论文]《建筑安全》,2003年.
[2]彭广谋.高速公路50mT型梁架设安装施工技术浅谈 [期刊论文]《科技视界》,2012年 .
[3]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011).
[4]《铁路营业线施工安全管理办法》(铁运〔2012〕280号).
[5]《建筑施工起重吊装安全技术规范》(JGJ 276-2012).
【关键词】宁西二线;空心板梁架设;公跨铁;施工
引言
随着铁路运行速度提高和营运量的增大,既有单行线路已不能满足营运要求,为了解决这一问题,我国谋划推出了众多增建二线扩能改造工程。多层立交、公铁立交的建设和交叉也是必然趋势,跨越既有桥梁、既有铁路线也是不可避免的,因此,也就需要建设大量的上跨立交或下穿立交,来解决边运营边施工的问题。预制梁架设是指预制梁体在桥址外侧预制,采用运梁车运至施工现场,采用架桥机或汽车吊进行架设,即保证施工安全、又节约施工时间。具有安全可靠、费用低、工期短等优点,适用于跨径较大的单孔或多孔桥梁施工。本文依托宁西二线K354+669公跨铁工程详细介绍了采用架桥机进行预制空心板梁架设方案,对梁体架设施工进行了细致的说明,为同类型桥梁架设施工总结了宝贵经验。
一、工程概况
宁西二线K354+669跨线桥为立交而设,上跨宁西铁路,桥位于曲屯与内乡区间,跨线桥桥址处为挖方路段,全桥位于-1.0%的坡道上,与线路法线斜交10°。该桥上部结构为2-16+1-20+2-16m先张法预应力空心板梁,桥梁全长89.12m,简支结构,桥面连续;下部结构为桩基接盖梁桥台,桩柱墩,桩基础。桥墩高度4~10.5m不等,桥面宽16m,桥面横向布置11块中板,2块边板,边板悬臂长度0.38m。20m空心板梁中板重量31.3t,边板重量37.8t;全桥共架设20米中板11片,边板2片,16米中板44片,边板8片。桥台采用GYZF4Φ200×44滑板式橡胶支座,桥墩处设GYZΦ200×42板式橡胶支座。经现场勘测,本桥紧邻营业线3#、4#墩架梁施工跨既有宁西铁路,板梁架设属于营业线Ⅱ级施工,按照铁路部门相关要求,施工时必须封锁铁路,并且每天封锁时间不能超过90分钟,同时必须采取严格安全保证措施。
二、施工准备
施工前办理铁路营业线、邻近营业线施工手续,并与南阳工务段、洛阳电务段、郑州通信段等设备管理单位签订施工安全、配合协议,现场确认相关设备位置及走向,并做好施工监护及现场配合施工。
认真向各工种、各岗位工序进行技术交底,检测支座垫石、盖梁及预制梁的强度必须达到设计要求强度。根据验收标准对梁体进行成品验收,发现外形尺寸、预留孔、预埋件位置及混凝土缺陷应在吊运前处理完毕。施工落梁时两端的施工及技术人员要检查梁体位置,务必使梁体一次就位成功,避免反复。施工前,落实每片梁的设计长度,实际长度、墩台间实际距离对照表。
运梁设备的检查:对运梁拖车机械性能和梁体捆绑、支撑加固设备进行严格检查。
对有影响的管线联系设备管理单位进行迁改或采取保护措施,对通往该桥的道路进行封堵和管理,并设置明显的改道绕行指示牌、警示标志,告示对周围的村庄、过往车辆提前做好宣传工作,施工现场设置警戒线,安排专人进行防护,桥的两端设置隔离网进行围护。
三、架梁施工方案确定及施工工艺
(一)方案
公跨铁梁体预制场设置在本桥北侧距架设地点2.5km,梁体在预制场内采用龙门吊装车后运至桥台后架桥机下喂梁。运梁炮车采用汽车运输,在汽车运输线路通过处,线性比较平顺,无急弯、死弯,并且已经过施工车辆、机械反复碾压,基底坚实。在台后道路上拼装架桥机,路基和桥梁台背填筑完成后,工作场地能够满足桥机组装需要;用25t吊车配合拼装架桥机。架桥机组装后,试运行其走行、转向、起重系统,保证工作状态良好。梁体架设采用NF150T/40MA3架桥机架设,其适用跨度为30m,最大起重重量为150t,能够满足架梁20M梁要求。整桥架设顺序为:第一跨 → 第五跨,每孔梁体架设顺序如图:
(二)架梁施工工艺
1.架桥机过孔。
第一步:启动前、后支腿油缸,让中托轮组与桥机主梁下弦脱离;使用前起重天车将中托轮组和中横移轨道吊运至已架设完成的预制梁前端,摆放中横移轨道并使轨道与下一孔前方盖梁平行,调节前、后支腿高度,将主梁落在中托轮组上,使主梁和轮缘平行,并保证架桥机主梁呈水平状态;
第二步:打开前支腿油泵,收起前支腿,将两台天车停在后液压支腿上方,调平主梁,准备过孔。
第三步:收起后顶高支腿脱离桥面,架桥机主梁利用中支腿反托轮组和后托轮动力共同驱动,使整机前移至桥端后停止;收起后托轮使其脱离桥面,后顶高支腿伸出支撑在桥面上;
第四步:用运梁平车将配重梁运至后起重天车下方,起重天车挂好配重梁,让钢丝绳有一定的预紧力;
第五步:收起后顶高支腿,再次利用后托轮和中支腿反托轮动力将整机前移。同时,主梁上方两台起重天车同步与主梁做反向运行(运梁车原地不动),保持起重天车吊具与配重梁吊点相对位置不变,使架桥机前支腿前移至盖梁合适位置;
第六步:后起重小车除去张紧力,用前小车将前横移轨道吊运至桥方墩顶,安放、支垫稳固,使其与中横移轨道平行,并保持两端略微翘起状态。
第七步:启动前支腿油缸,顶起液压千斤顶,调整主梁高度,让主梁尽可能水平或前端略高,完成过孔。
架桥机过孔时,根据相关检算,不配重时稳定系数为1.765,为了保证要点架梁万无一失,架桥机过孔时采用配重过孔,增加稳定因素。架桥机检查完毕,然后后天车返回架桥机距尾部1m处,前后天车相距2m,调平主梁,准备过孔。
过孔时,调整后支腿油压千斤顶至适当位置,主梁后端下落,前端翘起一定高度,前天车吊装一片梁体,作为配重。中托轮箱、后支腿的动力车沿纵移轨道把架桥机主梁前推进,使其空载纵向前移20m,需10分钟架桥机纵移到位。放下前支腿,前支腿落在前盖梁位置上,进行前支腿加固,需时25分钟。完成配重过孔。 2.架梁。
移梁就位要点:喂梁→前、后天车起吊梁→前、后天车将梁体纵向运行至指定位置→落下梁距支座顶5cm→横移→落梁→支撑或焊接横梁钢筋→脱绳→完成安装。
(1)运梁拖车将1号梁体送入架桥机内指定位置,用前起重天车吊起梁体前端,静置3分钟,经检查没有问题后方可运行天车。
(2)梁体后端进入架桥机并位于后起重天车下方后,用后起重天车吊起梁体后端,使梁体处于水平稳定状态,启动前、后起重天车,纵移梁体到设计孔跨位置,缓缓下落直至梁底高处支座顶面5cm时整机横移,并通过起重天车纵、横移调整使梁体准确就位。边梁就位后,必须在外侧翼板下打圆木支撑,圆木下端顶在盖梁挡块上,用楔形木块打紧。
(3)采用以上方法依次架设剩余梁体,并及时焊接接缝钢筋,使梁体处于整体稳定状态。
(4)架桥机前移:一跨梁架设完成后,在梁端及前方桥墩盖梁顶铺设架桥机横移轨道,架桥机走行轮转成纵向,前进就位,架设下一孔梁体。架桥机轨道要支垫找平。
四、安全保证措施
1.架梁施工前,车务段、电务段、工务段、供电段等设备管理单位现场监控,检查现场,经许可后方能开始进行架梁作业;
2.设驻站联络员进行要点封锁线路作业,现场施工负责人接到封锁线路命令后,施工负责人通知防护员在铁路两端按规定距离设置停车移动信号防护,施工负责人确认两端设好防护信号后下达开工命令。
3.架桥机就位后,应立即进行支撑、加固,拉好揽风绳,使架桥机在万无一失的状态下静止。架桥机在架梁期间暂停时应采用铁鞋或木楔对前支腿和中支腿进行制动。晚上停止架梁时应对架桥机进行防倾斜、防位移处理,要用倒链拉紧,拉好揽风绳防止暴雨大风。
4.运梁过程中,注意运输机具、吊具、构件作业状态,并用水准仪观测架桥机挠度,保证作业安全。梁体就位准确,底面同支座完全接触,支座水平。当就位不准确时,必须吊起重放,不得撬移拖拉。
5.当板梁梁体架设就位后,板梁两端两侧及时与中跨焊接架设好的边梁体湿接缝处钢筋连接,防止梁体移动或倾覆。
6.架桥机工作时,严禁在被运输、吊装的构件上站人指挥和放置材料、工具。高空作业施工人员应站在操作平台或轻便梯子上工作。吊装层应设临时安全防护栏杆或采取其他安全措施。登高用梯子、临时操作台应绑扎牢靠;梯子与地面夹角以60—70°为宜,操作台跳板应铺平绑扎,严禁出现挑头板。
7.第1、2片中梁架设完成后,要及时进行梁体钢筋焊接,防止梁体倾斜。
8.运梁炮车在已架设完成的梁上走行时必须设专人对梁体焊接情况进行检查,发现有未焊接的钢筋时,应立即要求施工人员对该片梁体加强焊接,焊接后方可走行运梁炮车。
9.运梁炮車走行路线必须设专人指挥,引导,两侧汽轮必须在两片梁体重心走行。
五、结语
2017年5月份,宁西二线K354+669跨线桥按照既定方案顺利地完成架设,整个施工过程未出现任何安全、质量问题,充分证明我们的施工技术与安全保障措施是行之有效的。该施工技术方案精细合理、可操作性强,今后类似工程可以借鉴参考。
参考文献:
[1]肖祥林.吊装工程的安全技术要点 [期刊论文]《建筑安全》,2003年.
[2]彭广谋.高速公路50mT型梁架设安装施工技术浅谈 [期刊论文]《科技视界》,2012年 .
[3]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011).
[4]《铁路营业线施工安全管理办法》(铁运〔2012〕280号).
[5]《建筑施工起重吊装安全技术规范》(JGJ 276-2012).