小曲線鐵路架梁施工技術(shù)

鄒 鳳 維， 董 鑫 基， 李 成 偉

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081)

1 概 述

隨著我國高速鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，橫縱交錯的高鐵網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基本形成，樞紐車站線路必然增多，加之各大城市不同程度地開始實施城際鐵路建設(shè)，導(dǎo)致鐵路線路在局部位置過于密集，使得鐵路規(guī)劃線路的轉(zhuǎn)彎半徑逐步變小，部分線路的箱梁采用原有方法已無法進行架設(shè)。因此，將原有設(shè)備經(jīng)過改造來實現(xiàn)特殊工況的技術(shù)要求已成為施工方法的較優(yōu)選擇之一。筆者介紹了高鐵線路轉(zhuǎn)彎半徑在1 000 m至2 000 m段施工區(qū)間展開、采用原有設(shè)備進行改造得以實現(xiàn)的具體實踐過程。

技術(shù)改進后的運架一體機在鄭機城際鐵路ZJZQ-Ⅰ標(biāo)段和鄭徐客專鄭州樞紐預(yù)留鄭萬鐵路引入同步實施工程中，實現(xiàn)了簡支箱梁架設(shè)曲線半徑從大于2 000 m到大于1 000 m的跨越。

2 施工工藝流程

3 操作要點

3.1 導(dǎo)梁機就位

(1)當(dāng)架設(shè)完半徑大于2 000 m的橋梁、過渡到半徑小于2 000 m時，首先導(dǎo)梁機進入小曲線段、主機退出后需要調(diào)整導(dǎo)梁機后方可滿足架設(shè)需要。為保證導(dǎo)梁機在調(diào)整方向前先確定以下幾點：

①導(dǎo)梁機的橋面錨固是否可靠。②導(dǎo)梁機后支腿是否與橋墩脫離，調(diào)整方向時保證其不會與橋墩發(fā)生干涉。③變位平臺與橋面搭接位置是否離開。④確認前滾輪支腿錨固是否可靠。

(2)發(fā)動托梁小車上的發(fā)電機、啟動電源，檢查所有電路連接及操縱開關(guān)按鈕是否正常。

(3)開啟前滾輪支腿橫移油缸按鈕，橫移前滾輪支腿橫移油缸調(diào)整導(dǎo)梁機方向。此次橫移不需要將導(dǎo)梁機與橋墩中心線對齊，只需保證前滾輪支腿可縱移到下一橋墩上即可。

(4)拆除前滾輪支腿抱箍，回收前滾輪支腿油缸，前移前滾輪支腿到下一橋墩上并進行錨固，回收中滾輪支腿油缸，使其懸掛在導(dǎo)梁機上，橫移前滾輪支腿橫移油缸調(diào)整導(dǎo)梁機方向，在保證導(dǎo)梁機的中心線與待架橋梁中心線一致后，前移中滾輪支腿至下一個墩臺上、錨固就位。

(5)拆除后滾輪支腿，升起后滾輪支腿油缸，前移后滾輪支腿至下一個墩臺上并錨固。調(diào)整后滾輪支腿，導(dǎo)梁機處于待架狀態(tài)。

3.2 馬鞍梁轉(zhuǎn)彎及一體機橋頭就位

(1)根據(jù)施工圖確定線路的轉(zhuǎn)彎半徑為1 600 m，根據(jù)表1調(diào)整主梁與馬鞍梁的夾角。(2)根據(jù)球鉸推桿的螺紋TR80×4-6 g可計算調(diào)整球鉸推桿的松緊圈數(shù)、調(diào)整主梁與馬鞍梁的夾角(注：調(diào)整主梁與馬鞍梁夾角時，可根據(jù)橋梁曲線的方向，先松對角的球鉸推桿，利用主機的走行調(diào)整夾角后再緊固另外一個對角的球鉸推桿，即可調(diào)整主機的方向)。(3)主機調(diào)整夾角的位置與導(dǎo)梁機相距15 m左右，對角球鉸推桿。將前走行輪組打5°方向，與所需調(diào)整的方向一致，主機前行2～5 m后，即可調(diào)整好主機主梁與馬鞍梁的夾角。若無法調(diào)整夾角，需要檢查馬鞍梁上的滑移面是否完好后再進行調(diào)整。(4)調(diào)整好主機主梁與馬鞍梁夾角后，有10 m的距離可以用于主機與導(dǎo)梁機的對位工作。注意變位平臺與橋面搭接處完好后即可進行橋梁架設(shè)工作。(5)主機架設(shè)工作按正常架設(shè)工況完成即可。主機退出后，立即調(diào)整馬鞍梁與導(dǎo)梁機夾角，以保證主機運輸混凝土梁的安全。

表1 馬鞍梁與主梁夾角調(diào)整情況表

3.3 小半徑曲線箱梁的架設(shè)

3.3.1 喂 梁

完成馬鞍梁轉(zhuǎn)向后，操作主機，按事先畫好的運架一體機輪胎行走軌跡線向前緩慢行走。當(dāng)主機托盤接近架梁小車時，及時調(diào)整主機托盤的高度以滿足架梁小車通過。當(dāng)主機前車輪組的前5對行走輪組走上導(dǎo)梁機的行走平臺后，微調(diào)架梁小車位置，保證架梁小車與主機托盤對中。將運架一體機主機前車緩慢下降到低位，使主機托盤與架梁小車連接，然后啟動主機前車緩沖油缸，將主機前車走行輪組收到最高位。操作主機的架梁遙控器，主機攜箱梁與架梁小車前移至落梁位，并用線錘檢查待架梁與已架梁之間的間隙，間隙寬度為100 mm。利用鍥木將主機后走行輪組的驅(qū)動輪背靠背鍥住，將主機后走行輪組固定，完成箱梁水平運輸。

3.3.2 前抽導(dǎo)梁機

利用圓鋼和開口扳手將導(dǎo)梁機尾部連接拉桿拆除。拆除輪組走行平臺與橋梁搭接的鋼梁并將其塞進平臺內(nèi)。收回后支腿支撐油缸直至支腿墊板離開橋墩墩帽。關(guān)掉主機前車發(fā)動機，同時將主機后車發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)至900～1 100 r/min。操作架梁遙控器，向前抽導(dǎo)梁。當(dāng)導(dǎo)梁機距離后滾輪支腿3 m時，將主機后車發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低至800 r/min，然后繼續(xù)向前抽導(dǎo)梁，留出落梁位，使導(dǎo)梁機尾部越過需架設(shè)箱梁的前端邊緣后停止向前抽導(dǎo)梁機。

3.3.3 落梁作業(yè)

啟動主機前車發(fā)動機，同時調(diào)整主機后車發(fā)動機轉(zhuǎn)速，使兩臺發(fā)動機轉(zhuǎn)速均為1 800 r/min。操作架梁遙控器，使四個主卷揚同步落梁。當(dāng)箱梁落到距離橋墩墩帽1.5 m時暫停落梁，復(fù)測4臺500 t千斤頂是否放置在設(shè)計高程。操作遙控器繼續(xù)落梁直至箱梁底面距離千斤頂頂面20 mm處停止，利用線錘進行箱梁對中，保證梁體縱向中心線與橋墩縱向中心重合、箱梁端面線與橋墩梁端線重合。

繼續(xù)落梁到千斤頂上，檢查四個千斤頂油壓表讀數(shù)的油壓相對差不超過1 MPa(如油壓相對差超出1 MPa，啟動液壓泵站進行調(diào)整)。鎖緊四個落梁千斤頂，使其保壓，然后安裝導(dǎo)梁機尾部與橋面的連接拉桿，拉出橋面與走行輪組平臺連接的活動鋼板。

3.3.4 灌注無收縮砂漿

灌注前首先立模，模板尺寸需大于支座底板邊緣3～5 cm。砂漿攪拌機就位，從機車上接入電源；按無收縮砂漿試驗報告各支座用量拌制無收縮砂漿。每次拌制的無收縮砂漿均需進行流動度試驗并記錄數(shù)據(jù)。采用準(zhǔn)備好的漏斗和消防管對支座進行重力注漿，直至無收縮砂漿超過支座底面3～5 mm灌注結(jié)束。對于每次灌注的混凝土需取樣試驗、同期養(yǎng)護,同時將試塊與支座位置統(tǒng)一編號。卸掉吊具，抽出吊桿。當(dāng)無收縮砂漿達到設(shè)計強度后，拆除模板和支座上下板的連接件，對漏漿處進行補漿。

3.3.5 主機退回

摘除主機吊具的8個螺帽和墊塊。操作架梁遙控器，緩慢提升吊具，提升過程中注意觀察吊具螺桿與箱梁吊裝孔無卡滯現(xiàn)象。無收縮砂漿灌注2 h、砂漿達到20 MPa后，拆除落梁千斤頂。操作遙控器，將主機與架梁小車配合退回到導(dǎo)梁機尾端的走行平臺上，使主機脫離架梁小車，此時，首孔小半徑曲線架梁完成。調(diào)整主機和馬鞍梁夾角為90°，保證其能在橋面上順利行走。

4 結(jié) 語

經(jīng)過改造后的運架一體機可以滿足大于1 000m半徑線路的箱梁架設(shè)，滿足臨近或侵入既有線架梁工況，從而大大增強了設(shè)備的適應(yīng)性，使原設(shè)備無法進行架設(shè)施工的小曲率箱梁由現(xiàn)澆改變?yōu)轭A(yù)制，從而為工程整體建設(shè)節(jié)約了大量的施工成本，并能夠有效提高施工進度。通過對運架一體機的滾輪支腿進行優(yōu)化改進，大大提升了其橫向穩(wěn)定性，有效保證了施工安全；改進后的運架一體機在主機上增設(shè)了吊具支座，能夠在跨線提梁機的輔助下直接完成裝梁作業(yè)，節(jié)約了梁場空間，減少了梁場喂梁平臺的設(shè)置，大大節(jié)約了基礎(chǔ)建設(shè)成本，使其更加適用于樞紐區(qū)域狹小梁場。

改進后的運架一體機順利完成了鄭機城際鐵路ZJZQ-Ⅰ標(biāo)段項目部鄭州鄭東新區(qū)制梁場箱梁架設(shè)工程與鄭徐客專鄭州樞紐預(yù)留鄭萬鐵路引入同步實施工程預(yù)制簡支箱梁架設(shè)工程箱梁的架設(shè)施工，順利完成了線路密集空間受限區(qū)域小曲率箱梁的架設(shè)施工，該技術(shù)填補了國內(nèi)外空白，在加快工期、節(jié)約投入、確保安全等方面優(yōu)勢明顯。改進后的運架一體機進一步增強了適應(yīng)性，提高了使用性能，在國內(nèi)首次完成了R1 600 m小曲率橋梁箱梁架設(shè)施工，使施工更加安全、節(jié)約、高效，推動了鐵路施工技術(shù)的發(fā)展，具有顯著的社會效益。