上跨铁路干线的高速公路桥梁施工技术

上跨铁路干线的高速公路桥梁施工技术

中铁十九局集团第二工程有限公司辽宁省辽阳市111000

摘要:本文详细介绍了高速公路桥梁跨越铁路干线的相关施工技术与施工难点、解决措施,以期为未来的上跨铁路干线高速公路桥梁工程提供参考与借鉴。

关键词:上跨;铁路干线;高速公路;桥梁;施工技术

前言:

在开展上跨铁路干线高速公路桥梁工程的过程中,不仅要遵循普通地段桥梁施工技术要求,还会受到营业线铁路运行的巨大干扰。因此要重点解决上跨铁路干线高速公路桥梁施工中的难点,提升施工工艺水平,将相应铁路施工流程作为基础,才能确保施工安全,提升施工质量与效率。

一、工程情况概述

B高速公路C段为近一段时间中C省范围内建设规模较大的高速公路,工程的设计标准为4条行车道,穿越D市市区,部分使用了高架桥的结构型式,桥面宽度为28m,其中包含高架桥A2-1标段中的48-49#墩,跨越了我国的主要铁路干线沪宁铁路,跨越部分的铁路为双线,桥梁的上部结构使用了30m的简支T梁,由M施工集团负责施工。

二、上跨铁路干线高速公路桥梁施工整体方案与难点

本次工程的整体施工方案为,在施工现场预制上部主梁,将梁运至桥位部分,之后使用架桥机进行假设。由于本次工程中的桥梁跨越了国家干线铁路,在架设过程中为了避免对铁路造成台大干扰[1],使用了自行研制的JQG60型号架桥机。

在本次工程中的主要施工难点与重点就是确保在施工过程中,铁路可以正常运行。因此不仅要确保施工设备足够,还应对铁路进行安全防护、合理计划施工组织、与铁路运行计划互相协调等相关工作,这样才能确保铁路运行安全,还可以为施工质量与进度提供保障。

三、上跨铁路干线高速公路桥梁施工措施

(一)合理计划施工组织,向铁路主管部门申报

在本工程开始施工之前,取得了与铁路主管部门的联系,充分掌握了铁路的运营状况、施工现场实际情况,同时了解铁路的运营时间规律,制定严格的施工要求。之后制定了全面的施工组织计划,及时对铁路主管部门申报,获得审批后开始施工,从而对施工组织计划顺利进行提供保障。

(二)严格制定既有铁路安全防护措施

开展架梁施工之前,要做好周全的铁路防护措施。将施工现场的实际情况作为基础,本次工程采用了在铁路行车界限外搭设了防护门架的防护方式,避免在施工过程中吊物对施工人员造成伤害,也可以为行车的安全提供保障,另外还可以为竣工后的拆装作业提供保障。

另一方面,在工程开始之前,与铁路工务段等相关运营养护部门取得了联系,签订了施工协议。在铁路工务部门的积极配合下,对线路进行了加固处理。在施工现场建设了临时支架,其紧靠铁路路基,同时桥梁的桩基侵入到铁路路基披脚范围中,因此本次桥梁工程使用了钢板桩加固铁路路基的方式对其进行加固。钢板桩的打入深度为10m,加固的长度为50m。之后对既有的铁路线路在施工范围内使用了扣轨的加固方式。在施工过程中,若结构物临近部分包含既有铁路,都会建设栏杆进行隔离,便施工超过范围,对铁路的正常行车安全造成影响。

(三)构建完善的警戒制度

在施工过程中,安排了专业的技术管理人员负责施工现场的安全管理与相关工作,其主要的职能就是与铁路运营部门互相配合,增强施工期间的协调性。同时安排了安全防护人员与驻站联络人员,配置了足够了通信联络设备,从而增强沟通联络的办理性。在施工过程中,在重要位置设置交通引导牌[2]、警示等标志,为工程安全性、施工效率提供保障,最大程度地避免施工对铁路交通产生影响。

四、上跨铁路干线高速公路桥梁工程架桥机设计策略

(一)架桥机的结构与选型

本工程使用的架桥机为双导梁结构,三立柱共同支撑,主要功能包括自行推进跨孔与吊梁横移。架桥机长度为52m,宽8m,高5m,跨度30m,重量为660kN,最大吊重为660kN。架桥机使用型钢通过拼装焊接制造而成。

(二)架桥机的相关参数

架桥机主桁架计算高度为2m;主桁架弦杆截面积为117.9;桁架允许弯矩为3741kN?m;全悬臂工况悬臂长度为32m;简支工况跨度为31.5m;前支腿吊重为56kN;主桁架重量为4.8kN/m。

(三)不同工况下的受力计算

在全悬臂工况下,通过计算获得的桁架弯矩为3046kN?m,不超过允许弯矩范围;在吊梁工况下,通过计算获得桁架弯矩为3584kN?m,不超过允许弯矩范围。横向稳定系数=稳定力矩/倾覆力矩=126.2/40.3=3.12>1.4.

(四)走行轨道设计方案

将架桥机的走行轨道之间距离设定为3.3m,在轨道的下方铺设了20号工字钢。将架桥机运梁轨道之间的距离设定为1.95m,在轨道的下方敷设了规格为20cm×15cm的枕木,之间的距离为0.85m[3]。轨道每隔20m距离设置了一道轨距拉杆。在铺设运梁轨道与架桥机走行轨道枕木的过程中,使二者的位置互相错开,确保轨道平顺、牢固,避免发生三角坑、蛇行情况。

五、上跨铁路干线高速公路桥梁上部梁架设

(一)架桥机架梁主要施工流程

架桥机进行架梁作业的施工流程为:铺设轨道→运梁→喂梁跨孔→架桥机横移→落梁就位→固定梁。

(二)架桥机跨孔

在使用架桥机进行架梁作业之前,需要首先完成跨孔作业。在跨孔作业过程中,将两台天车全部退回到导梁的尾部分,从而降低悬臂部分的重量,提升抗倾覆力矩,之后将一片梁运送到处于梁尾部的后天车下面,将其前端与后端一起抬高,直到前支腿与后支腿与桥面之间的距离达到20cm,然后将架桥机整体移动到前方的墩台预定部分。在完成横移轨道的铺设之后,放下支腿,在前后轮的下面填塞木楔止档,从而完成跨孔作业。

(三)运梁

利用龙门吊将梁片从预制场地提升到铁路线路右侧的桥面轨道平车中,平车会进行横向的移动,然后转换为线路纵向轨道运梁平车上,利用运梁平车将梁运送到架桥机下方。确保工字梁在运梁平车上就位完毕之后,使用规格为15cm×15cm的方木将工字梁的两端从两侧顶牢,还要使用导链拉紧两侧。由于本次工程的桥面设计包含2%的坡度,因此在使用枕木支垫运梁平车上的梁端时,要制作2%的反坡,确保在运输过程中,工字梁保持竖直的状态。

(四)捆梁与移梁

架设每孔梁的顺序为:中梁、边梁。在架桥制作前,要按顺序编号每片梁,全部检查无误后,在梁的两个端面弹中线。运梁小车将梁片的前端部分送至架桥机后方3m桁架与中横之间,架桥机的前天车要拖住梁前端头向前行驶。要将梁体重量、外形尺寸等参数作为捆梁用钢丝绳的算则依据。捆梁过程中要放置护梁铁瓦,便出现梁体压坏、钢丝绳剪断的问题。将梁的后端放置在后运梁小车中,直到梁体后端全部达到吊梁位置后,使用后天车将梁的后端吊起,这样可以由两台天车共同承担梁体重量,确保架梁的位置准确。

(五)落梁与横移

起重小车将梁运送到架梁孔位之后,现场指挥人员要将信号传递为司机,确保两台起重小车共同落梁还要确保两端同步进行下落。梁片下落到靠近墩身约为2cm时,梁的轴线与支座轴线会发生重合,同时要确保梁体垂直后将梁落到位,将一端先落稳,之后再将另一端落稳。

第一片梁完全就位后,使用方木支牢两侧,使用钢丝绳与导链将其拉紧。之后使捆梁钢丝绳松掉,将架桥机的吊梁小车移动到受梁的位置上,就开始架设下一片梁。边梁架设过程中,要将支墩横移到钢轨的设定位置上,之后重复上述工序。在架设完7片中梁并形成整体之后,将多余的支撑与拉紧装置撤掉。

结语:

相比于普通地段的桥梁工程来说,上跨铁路干线的高速公路桥梁工程难度更大,还会受到来自铁路干线的行车干扰。因此在施工过程中要重视施工难点并合理解决,做好现场的安全防护,才能确保施工安全与质量。

参考文献:

[1]薛俊峰.?上跨既有线桥梁整组拆除与安装综合施工技术研究[J].?铁道建筑技术,2017(07):38-42.

[2]迪拉娜·努尔夏提.?高速公路改扩建施工期路网交通组织研究[D].长安大学,2017.

[3]杨乃涛.?大吨位预应力混凝土T型刚构桥梁转体施工技术研究[D].长安大学,2017.

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