架设T梁在狭长地段换装梁施工技术

2013-03-01董永钢

山西建筑 2013年8期

董永钢

(中铁六局集团太原铁路建设有限公司，山西太原 030013)

1 工程概况

新建铁路北京至石家庄客运专线改建西长线部分桥梁简支T梁架设施工。西长线改建部分共有两座桥梁分别为跨西四环路特大桥和八宝山中桥。两桥均为双线，线间距5 m，直线，桥梁最大纵坡为13‰。两座桥除去跨西四环路特大桥的五联连续梁外，其余孔跨均为简支T梁结构。西四环特大桥起止里程为改XK12+ 523.85～改XK16+703.34，桥全长4 179.49 m，八宝山中桥起止里程改XK16+924.13～改XK17+009.04，桥全长84.9 m。位于既有西长线北侧，新建桥梁北侧为凉水河，西四环特大桥与八宝山中桥及八宝山中桥与既有西长线拨接点(改XK17+836.75)间为两段路基，新建路基右侧为悬臂式挡墙结构。现场场地狭长，横向构造物多，新建路基挡墙距凉水河河堤最近4.8 m，位于改XK16+ 870处，最远30.5 m，位于改XK17+480(挡墙终点)处(见图1)。

图1 路基地段断面示意图

改建西长线部分西四环特大桥共计T梁216单线孔，八宝山中桥共计T梁4单线孔，合计220单线孔。其中西四环特大桥32 m简支T梁196单线孔，24 m简支T梁18单线孔，20 m简支T梁2单线孔;八宝山中桥32 m简支T梁4单线孔，最大梁重139.28 t。

2 T梁换装方案设计

1)T梁换装方案选择。改建西长线位于西长线起点站北京西客站与后吕村站之间，跨西四环路特大桥桥头距北京西客站车站中心3.4 km。因北京西客站及相邻的广安门站、丰台站均不办理货运业务，且北京西站无法通行超级超限货物列车，从小里程经北京西客站引入新建线路进行火车运梁无法实施。若从大里程在既有西长上行正线上出岔引入工程线进行火车运梁，首先对京广铁路的运输影响很大;其次区间正线出岔线存在很大的安全隐患;第三区间增设道岔需纳入车站联锁，电务工作量大。因该桥相邻北京市五环路及莲石东路，交通便利，所以采用汽车运输T梁是合理的方案。跨西四环特大桥及八宝山中桥均位于既有西长铁路及凉水河之间的狭长区域，且跨越市区多条市政道路，采用龙门吊及汽车吊架设T梁无法实施，所以采用公铁两用架桥机进行T梁架设是最佳方案。因新建桥梁位于既有线与河道之间的狭长区域，且线路与原地面高差较大，汽车运抵的T梁换装至架桥机的运梁车成为方案实施的关键。根据现场地形确定在八宝山中桥大里程方向的路基段建设铺架基地，铺架基地具备T梁存放、T梁倒装、存放轨料、预铺轨排、轨排倒装、存放道砟、梁面底砟预铺的能力;铺架基地安装三角桁架式龙门吊，进行T梁卸车、T梁倒装、吊运轨料、配合组装轨排、倒装轨排等作业;T梁采用汽车从房山桥梁厂运至铺架基地，存梁或直接提供给运梁车进行架设;采用DJ180型公铁两用架桥机进行T梁架设，铺设改建西长右线作为架桥机和运梁车的走行轨道。

2)铺架基地设置。a.铺架基地布置。八宝山中桥2号台尾(改XK17+009.04)往大里程方向至路基挡墙终点(改XK17+ 480)段，新建路基挡墙距凉水河河堤最近16.5 m，位于改XK17+ 080处，最远30.5 m，位于改XK17+480处，此段路基挡墙距凉水河河堤相对较宽，且场地连续，作为铺架基地。它设置有运输便道(5 m宽×480 m长)、存梁场(6 m宽×268 m长)、轨排组装及存放场(6 m宽×57 m长)、轨料存放区(10 m宽×50 m长、17 m宽×20 m长)、道砟存放场(19 m宽×30 m长)、龙门吊2台、龙门吊走行轨道2条(长387 m)。存梁场可存T梁16片，可满足架桥机2 d用梁。轨排组装场可同时组装4个轨排，存放24组轨排(12.5 m长)，可满足架梁4 d使用。b.铺架基地作业方式。T梁运到铺架基地后，由龙门吊将其吊装至存梁台座上，T梁架设过程中，龙门吊从存梁台座上将铺架的T梁吊装至运梁车上，T梁上预铺道砟由装载机直接由存砟场运至存梁场进行预铺砟作业。

3)龙门吊配置。a.龙门吊结构。铺架基地设三角桁架龙门吊2台，单台额定起重量80 t，大车走行轨距(跨度)20 m。由于龙门吊一条支腿位于挡墙内路基面上，一条支腿位于挡墙外存梁场外侧，因此龙门吊设不等高支腿，长腿高12.5 m，短腿高6.5 m，见图2。b.龙门吊轨道。在改XK17+017～改XK17+404段范围内设置龙门吊走行轨道，长387 m，共两条，其中一条设置在存梁区北侧，轨道中心与存梁区边缘间距1.5 m，另一条设在新建路基上距改建西长右线中心间距2.9 m。根据路基纵坡及现场地势条件，龙门吊走行轨道纵坡1‰，大里程方向为下坡方向，左、右轨高差6 m。龙门吊与存梁场、便道、改建西长右线及既有西长右线的关系见图2。轨道基础采用钢筋混凝土条基，底宽1.2 m，高0.8 m，分两层设置，其中上层宽0.4 m，高0.4 m。在上层基础中预埋U形螺栓套丝用来固定钢轨，间距为0.5 m。走行轨道基础以下地基承载力要求不小于150 kPa。新建路基基床表层的承载力可达到180 kPa，不需要作地基处理，可直接在路基基床表层上浇筑混凝土条形基础，原地面的地基采用换填20 cm厚三七灰土和10 cm厚碎石垫层进行处理。走行轨道结构见图3。

图2 龙门吊立面示意图

图3 走行轨道结构图

3 T梁换装施工

1)龙门吊组装。a.走行轨道铺设。走行轨道采用60 kg/m标准25 m钢轨，采用60 kg/m钢轨配套标准扣件固定，在混凝土条基中预埋与扣件配套的U形螺栓，螺栓纵向间距0.5 m，钢轨接头处加密至0.25 m。b.龙门吊组装。每台龙门吊分6个步骤进行组装:吊装支腿→吊装主横梁→吊装小车→安装梯子栏杆、司机室→线缆、电气安装→调试验收。吊装支腿:龙门吊支腿在存梁台座间空地上拼装，采用1台25 t汽车吊整体吊装到位。吊装前在支腿四角设置牢固地锚，支腿顶部四角栓挂钢丝绳缆风绳，吊装到位后，将钢丝绳栓挂于地锚上，并在支腿走行轮下部塞铁鞋防止支腿溜逸。吊装主横梁:主横梁分两榀在路基上顺线路方向拼装，拼装完成后采用2台100 t汽车吊配合将主横梁吊起并旋转90°与支腿座板对正后，穿入定位螺栓，整个主横梁安装完成(见图4)。其他附属设备安装:主横梁安装完毕后，用一台25 t汽车吊配合将横移小车、梯子栏杆及司机室吊装到位。线缆及相关电气设备安装完毕后，龙门吊组装完毕。组装完成后，需做试运行、静载、动载试验，并经技术监督局检验发证。

2)龙门吊换装T梁作业。龙门吊吊梁作业分为:a.将T梁从运梁平板车上吊装至存梁台座上;b.将T梁从存梁台座上吊装至运梁小车上两部分组成，作业方法及程序相同。