临近铁路既有线桥梁预制箱梁架桥机架设施工技术.docx

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浙江交工新材料有限公司         浙江杭州  310000
Summary：本文详细阐述了临近铁路既有线桥梁预制箱梁架桥机架设施工技术，该技术针对临近既有铁路线的桥梁建设需求，通过精确规划和高效执行预制箱梁的架桥机架设工作，确保施工安全和质量。文章介绍了施工技术的优势特征，分析了施工过程的工艺原理和技术要点。通过本技术的实施，不仅提高了施工效率，还减小了对既有铁路线运营的影响。本文的研究对于类似工程具有指导意义，有助于推动桥梁施工技术的创新与发展。
Keys：铁路既有线；预制箱梁；架桥机架设
1. 引言
在临近铁路既有线施工最大的区别在于既有线的行车安全息息相关，稍有不慎就会造成行车事故，后果影响巨大。临近既有线施工存在机械物料侵限、既有线设备受损破坏、施工人员人身安全等隐患。因此，必须做好对既有线的结构
物及其附属设施的保护隔离措施，严禁破坏或影响既有线的运行安全。在公路或市政建设中，采用板梁或小箱梁作为上部结构的桥梁不断增加，其桥梁的长度也不断加长，但建设施工用地的借用或征用难度越来越大。桥梁两侧没有施工用地、桥头不具备运梁或预制梁场条件的工程越来越多。因工程临近铁路既有线，地面交通情况复杂多变、施工区域受限。此时，架桥机无法直接从墩底提升梁体至安装位置。架桥机必须采用斜向提梁施工技术，通过斜向通道将梁从盖梁底提上来。
架桥机高低法提梁是在倾斜提梁时由于梁体重心移动，纵向滑动桁车会出现内向的水平力，使架梁作业处于不稳定状态，为了克服箱梁长大于桥墩、盖梁净距而无法提梁的问题，通过控制高低提梁时的施工方法和架桥提梁时形成的最大高差，可以使架梁作业过程中架桥机各部位所承受的水平力在安全范围内，从而确保采取高低提梁法作业时的安全，最终形成临近铁路既有线桥梁预制箱梁架桥机架设施工方法。本施工方法具有缩减工期、减少建设成本、提高工程装配化水平和效率等特点，解决了临近铁路既有线架桥机高低提梁出现的问题。
2. 技术优势特点
本施工方法适用于预制箱梁架桥机架设施工，尤其适用于临近铁路既有线、地面施工空间狭小桥梁预制箱梁架桥机架设施工，采用高低提梁法吊装预制箱梁，可利用桥下的用地形成运梁通道而不必另行征地修筑施工通道，施工机械设备采取防倾覆措施，可保证临近铁路既有线施工时铁路线运营安全，有效缩短施工工期，并节约施工成本。架桥机高低法提梁是在倾斜提梁时，通过控制高低提梁时的施工方法和架桥提梁时形成的最大高差，可以使架梁作业过程中
架桥机各部位所承受的水平力在安全范围内，从而确保采取高低提梁法作业时的安全。与传统工艺相比，可有效解决预制梁长大于桥墩、盖梁净距问题，可预防施工机械设备倾覆至临近铁路既有线，并且架桥机工作不受场地条件限制，运梁、架梁施工过程安全可靠、施工效率高。

本施工方法中的预制箱梁架设主要包括架桥机拼装、支座安装、预制箱梁架设等。其中，预制箱梁架桥机架设采用如图1所示的设备。整机横移行走系统由4个行走台车组成，每个台车由行走箱体、减速机、齿轮、齿圈、行走钢轮等组成，通过减速机带动齿轮、齿圈及行走钢轮在铺好的轨道上行走，实现整机横移目的。
在临近铁路既有线进行施工时，本施工方法采用上述架桥机进行预制箱梁架设时采用高低提梁法，具体原理可概述为：
因施工区域临近铁路运营线，在施工前需对施工机械设备采取防倾覆措施。架桥机在指定已架设梁板上拼装，采用过孔的方式移位到第一孔上。在盖梁顶测量放出梁端线、边线、支座位置，用墨线弹出，标示明确，支座按设计位置安放平稳；整片小箱梁运输到安装位置下方，横移架桥机至该梁上方，起吊小箱梁；使用起重小车卷扬机把梁体提升到距离盖梁下方30cm处，利用纵移桁车微调梁体的位置，确保其前端水平向距离盖梁不小于20cm；启动起重小车卷扬机起升梁体，使其前端底部高于盖梁约40cm~70cm，此时钢箱梁倾斜角度为10度，启动纵移桁车往前支腿方向移动梁体直至其后端离开盖梁下方；启动纵移桁车往前支腿方向移动梁体直至其后端离开盖梁下方不小于20cm；启动起重小
车卷扬机起升梁体后端，调整其梁端高差使其水平；最后启动纵移行车使梁体就位安装完毕。
图1 工艺原理图

工艺流程
临近铁路既有线桥梁预制箱梁架桥机架设施工工艺流程如图2所示。
图2 临近铁路既有线桥梁预制箱梁架桥机架设施工工艺流程图
操作要点
架桥机拼装
（1）根据桥型情况（正交、斜交、曲线、直线等），选择合适的架桥机，按要求铺设架桥机横移轨道。
（2）先进行前、中支腿和主梁节段拼装，然后进行尾支腿和临时支腿的拼装，最后吊装2台纵移桁车、电力和操作系统等。
（3）架桥机调试，试运转完成。
测量放线
箱梁安装前先对支座的标高进行复核，并放出支座的中心点，根据中心点用墨线弹出箱梁安装时所需放置的位置。支座安装时，严格按照放出的十字线进行安装，防止支座偏心受压，同时，落梁时严格按照弹出的墨线进行。
支座安装
箱梁架设时，根据支座线位置先安装好支座。
在桥梁工程施工中，支座处于桥梁上下部构造连接点的重要位置，是将上部的车辆荷载和结构荷载传递到下部构造的中间纽带，它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度与耐久性。因此，支座安装要采用正确的施工方法，确保橡胶支座质量符合技术标准。
安装好预制梁橡胶支座的关键，在于尽可能地保证梁底与垫石顶面的平行、平整使其同橡胶支座上下面全部密贴，避免偏压、脱空、不均匀支承的发生。
临时支座设计及安装
（1）砂筒式临时支座设计
本砂筒式临时支座采用无缝钢管制作的圆柱状砂筒。下层砂筒外径230mm、壁厚10mm的钢管，下垫板用10mm钢板密焊在钢管底部起到稳固和封底口的作用。在钢管砂筒的侧面开放沙口，采用车锣丝口结合封口钢板并拧紧锣丝。下层砂筒内放置干燥中粗砂。上层套筒采用外径200mm、壁厚10mm的钢管。上、下垫板用10mm钢板密焊封口。上层套筒套入下层砂筒内。
如需调整临时支座的高度可通过控制砂子数量来调整支座高度。砂筒构造见下图：
图3 砂筒式临时支座设计图
（2）砂筒式临时支座受力验算
，按187t计算。每片小箱梁下方抄垫4只临时支座，。
按《路桥施工计算手册》P452页，取系数K=，则每个砂筒最大受力为：
P=K·N=×=
砂筒图例及计算公式：
图4 砂筒受力简图
图中d0——上砂筒顶心外径，d0=200mm；
d1——下砂筒内径，d1=210mm；
h0——顶心从最高工作位置放入下砂筒深度，h0=160mm；
H——降落高度，H=140mm；
σ——下砂筒筒壁
[σ]——砂容许承压力，可取10MPa，如将其预压，可达30MPa。
1）上砂筒顶心外径计算及选用
砂预先过漏，干燥，并进行一定程度的预压，取[σ]=20MPa，则有：
计算的d0=193mm
查国标无缝钢管规格，知
砂筒顶心选用外径do=200mm，壁厚为δ=10mm无缝钢管；
下砂筒选用δ=10mm无缝钢管，则其外径大于d0+2δ=220mm，故实际选用D2=230mm，壁厚为δ=10mm的无缝钢管。
2）砂筒受力验算
查国标，对于结构无缝钢管的屈服强度，由δ=10mm≤22mm，则[σ]钢管=245MPa.
取H=，d2=，h0=.
筒壁应力为
经计算σ=＜[σ]钢管=245MPa，砂筒受力满足要求。
（3）临时支座放置位置
临时支座放置位置参照设计图纸放置，经设计认可后实施。具体位置放置如下图所示：
图5 中墩临时支座位置图
预制箱梁架设
（1）吊点设置
小箱梁的吊装采用两点吊装，，均采用捆绑吊装方法。
图6 架桥机高低法架梁时吊点位置示意图
（2）架桥机架设顺序
图7 箱梁吊装顺序示意图
架桥机就位后，吊装采用高低吊地面起吊方式。①ZX68-ZX69（30m小箱梁）②ZX72-ZX73（30m小箱梁）两跨通过运梁跑车喂梁。架桥机天车匀速向前滑移，待架梁横移精确定位，安放时必须仔细，使梁就位准确且与临时支座密贴，就位不准或支座与梁板不密贴时，必须重新吊起，采取措施使支座位置限制在允许偏差内，不得用撬棍移动梁。及时对梁间利用钢筋临时联结，以保证已架梁的稳定。
架桥机架设工艺
（1）含预制护栏小箱梁安装
部分预制小箱梁的边梁含预制防撞护栏，，预制护栏最大重量为32m跨径的边梁上的预制护栏，，，，具体结构如下图所示：