鄭毅強(qiáng)
(山西省大同鐵路路興工程有限責(zé)任公司,山西大同 037005)
在上跨鐵路進(jìn)行架設(shè)橋梁施工時(shí),為確保施工安全、順利,同時(shí)不影響既有線的正常運(yùn)營(yíng),會(huì)遇到架橋機(jī)的型號(hào)選擇問(wèn)題,本文將通過(guò)朔州環(huán)線高速公路上跨北同蒲鐵路立交橋工程,闡述DJ180架橋機(jī)適用于架設(shè)鐵路30 m箱梁。
本工程為朔州環(huán)線高速公路上跨北同蒲鐵路立交橋工程,該工程位于朔州環(huán)線高速公路西南段高速公路HK21+007.00處,交叉處鐵路下行里程為K134+783.4,相交角度為105°(前右角)。
北同蒲鐵路為雙線電氣化鐵路,本工程相交處的北同蒲鐵路為路堤段,路堤填方高度約2 m~3 m。鐵路線間距4.1 m,兩線均位于直線上,線路縱向坡度為4.7%,軌道類型為60 kg/m,鐵路相交處軌頂標(biāo)高為1 112.2 m。橋位處的朔州環(huán)線位于R=4 500 m曲線上,路線坡度分別為1.9%,-0.778%,橋位處地勢(shì)較為平坦。
本橋共3孔,跨度為30 m,分左右兩幅,每幅4片梁,該橋蓋梁與設(shè)計(jì)中心線斜交15°,兩蓋梁之間間距2 m,蓋梁寬1.7 m,長(zhǎng)11.71 m,架梁后橋面寬26 m,梁縫75 cm,橋面橫坡為2%,兩側(cè)低,中間高,其中中梁重89 t,邊梁重91 t。
本橋采用3孔30 m先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁跨越北同蒲鐵路,下部結(jié)構(gòu)采用柱式橋墩,肋板式橋臺(tái),基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)??缇€孔為第二孔,該孔箱梁梁底最低處距離鐵路軌頂實(shí)際凈空為8.72 m,梁底距離接觸網(wǎng)供電線距離為2.72 m,1號(hào)墩位中心線距離臨近接觸網(wǎng)垂直距離8.08 m,2號(hào)墩位中心線距離臨近接觸網(wǎng)垂直距離10.08 m。
全橋共計(jì)24片箱梁,其中第二孔8片箱梁跨越北同蒲鐵路需要封鎖線路,同時(shí)需要接觸網(wǎng)停電才可進(jìn)行施工。
本次架梁選用DJ180架橋機(jī),DJ180架橋機(jī)用于架設(shè)公路橋梁40 m及以下跨度、鐵路梁32 m及以下跨度的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁片。該機(jī)屬單臂簡(jiǎn)支型,可架設(shè)梁片最大跨度為40 m,能實(shí)現(xiàn)全幅機(jī)械橫移梁片,達(dá)到一次落梁到位,在同行業(yè)中,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、運(yùn)輸組裝方便、性能優(yōu)良、自動(dòng)化程序高的特點(diǎn)。
DJ180架橋機(jī)主要性能參數(shù)見(jiàn)表1。
這些性能滿足《鐵路架橋機(jī)架梁暫行規(guī)程》中關(guān)于技術(shù)性能的要求。
1)受力分析(懸臂工況)見(jiàn)圖1。
表1 DJ180架橋機(jī)主要性能參數(shù)(主機(jī)部分)
圖1 DJ180架橋機(jī)受力分析圖
q:機(jī)臂均布荷載q=1 t/m;
P1:0號(hào)柱重量P1=2.2 t;
P2:1 號(hào)柱及曲梁重 P2=11.9+5.2+0.7=17.8 t;
P3:吊梁小車P3=9 t;
P4:2 號(hào)柱及曲梁重 P4=14+5.2+0.7+0.3=20.2 t;
P5:3號(hào)柱重量P5=5.8 t;
P6:發(fā)電機(jī)組及托架重量P6=3.1 t;
P7:1號(hào)柱橫移軌道重量P7=1 t;
P8:2號(hào)柱橫移軌道重量P8=2.6 t。
2)傾覆力矩:M傾=P1×30.5+q×31.52/2=2.2 ×30.5+1 ×31.52/2=564 t·m。
3)平衡力矩:當(dāng)RB=0時(shí):
通過(guò)計(jì)算,架橋機(jī)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)滿足《鐵路架橋機(jī)架梁暫行規(guī)程》中架橋機(jī)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)不得小于1.3的要求。
DJ180架橋機(jī)走行速度可達(dá)到5 m/min,滿足《鐵路架橋機(jī)架梁暫行規(guī)程》中架橋機(jī)走行速度限制在1 m/min以內(nèi)的要求。
DJ180架橋機(jī)落梁速度可達(dá)到0.6 m/min,滿足《鐵路架橋機(jī)架梁暫行規(guī)程》中架橋機(jī)落梁速度限制在0.5 m/min以內(nèi)的要求。
DJ180架橋機(jī)共有12臺(tái)電機(jī),裝機(jī)容量52.4 kW,采用一臺(tái)100 kW發(fā)動(dòng)機(jī)組供電,以兩臺(tái)可編程序控制器(PLC)為控制核心組成控制系統(tǒng)。采用集中控制與分散控制相結(jié)合的控制方式,整機(jī)控制方便、靈活、可靠。
控制電路除主控接觸器及油泵電機(jī)接觸器直接控制外,其余功能性控制全部經(jīng)由PLC編程控制。整機(jī)控制分為架梁作業(yè)和過(guò)孔作業(yè)兩種工況狀態(tài),無(wú)論哪種工況下,只能有一種功能作業(yè)(指吊梁小車走行、起落吊鉤、整機(jī)橫移),以保證架橋機(jī)作業(yè)的安全。除控制程序中作了聯(lián)鎖和互鎖外,所有方向可逆的控制均設(shè)置了電氣硬件互鎖。所有限位開(kāi)關(guān)均設(shè)置在電路輸出端,以避免由于PLC自身原因降低控制系統(tǒng)的可靠性。
滿足《鐵路架橋機(jī)架梁暫行規(guī)程》中架橋機(jī)必須有自鎖、互鎖、聯(lián)鎖保護(hù),防止誤操作的規(guī)定。
本次橋梁架設(shè)工程經(jīng)過(guò)三階段施工:第一階段:2012年3月19日~2012年3月21日,架設(shè)第一孔8片箱梁;第二階段:2012年4月11日~2012年4月16日,架設(shè)第二孔8片箱梁(上跨鐵路孔,封鎖鐵路線路、接觸網(wǎng)停電施工);第三階段:2012年5月1日~2012年5月3日,架設(shè)第三孔8片箱梁,至此架梁施工完畢。通過(guò)本次工程,說(shuō)明DJ180架橋機(jī)適用于架設(shè)30 m鐵路箱梁施工。
[1] 牛 波.淺談采用架橋機(jī)架設(shè)T梁的施工方法[J].山西建筑,2011,37(10):181-182.