周繼廣

摘要：鐵路主干線上更換長大硬橫跨的施工方法。本文主要通過工程實例了解繁忙干線鐵路上長大硬橫跨的施工特點，如何通過計算選擇吊車參數(shù)、各種起吊參數(shù)及主要吊裝方案，以解決鐵路改造施工面臨的一些難點。

關(guān)鍵詞：鐵路;接觸網(wǎng);提速;硬橫跨;吊裝;施工方案

前言

在鐵路提速的時期，提速區(qū)段車站接觸網(wǎng)改造往往是由軟橫跨改造為硬橫跨，這種改造相對施工難度和風(fēng)險系數(shù)都要小很多。經(jīng)過鐵路大提速以后，現(xiàn)在國內(nèi)主要干線車站接觸網(wǎng)形式基本都已經(jīng)改造為硬橫跨，經(jīng)過幾年的運營后，現(xiàn)在提速改造完成后的車站因?qū)Ｓ镁€及大型貨場的引入又面臨對既有硬橫跨的改造，京廣線武漢局灄口站的情況就是如此，因引入新線（新港線和灄口貨場線）引起相關(guān)站場改造，其中電氣化接觸網(wǎng)改造中的硬橫跨改造施工尤為復(fù)雜，這種京廣線上進(jìn)行的長大硬橫跨改造尚屬首次，繁忙的主干線及超長的硬橫跨改建將成為本次施工的難點。

1.概況

本次灄口站接觸網(wǎng)工程主要為配合新港鐵路及灄口貨場專用線引入灄口站改造施工，改造施工最大難度主要是架拆16組長大硬橫梁。主要有以下幾點：

1.1橫梁長度基本都在40米以上的格構(gòu)式構(gòu)造，橫梁兩端與鋼柱法蘭盤共16根螺栓連接，吊裝及對孔困難;

1.2因京廣線行車密度大，垂停點內(nèi)吊梁施工作業(yè)時間一般只有15至30分鐘，施工時間非常緊張。

1.3硬橫梁組建、拆卸時吊裝空間受限，新梁、既有梁距離只有2m，既有橫梁頂部懸掛兩支正饋線，并且正饋線距離下方承力索距離僅3米，使硬橫梁吊裝難度大為增加。

2.吊車及起吊參數(shù)計算

經(jīng)過技術(shù)人員現(xiàn)場勘查，針對吊裝施工設(shè)計的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了精確測量和計算，并將測量值按照吊裝方法進(jìn)行驗算。將驗算得出的數(shù)據(jù)和現(xiàn)場的實際空間位置做對比，現(xiàn)場實際條件符合施工要求，在技術(shù)上能夠保證吊裝安全高效優(yōu)質(zhì)的完成。在技術(shù)要求上要求做到：

對吊車停放位置、平板車停放位置、吊車臂允許擺動范圍進(jìn)行計算，并與現(xiàn)場實際情況相比較，選擇最佳有利的地形;橫梁吊裝前精確測量出吊點位置并在橫梁及枕木上做出標(biāo)記。以下是兩種類型吊車參數(shù)的計算

2.1軌道吊車參數(shù)計算

如上圖1所示：吊車臂仰角定為45O，吊車選用DQ16-3型軌道起重車：最大起升高度L=16.87m，最大起重量G=16t，懸吊時最大起重量為5.0t。

若要達(dá)到吊裝要求，必須滿足如下條件：

×

根據(jù)現(xiàn)場測量h1=7.55m，h3=2.34m，h0=2m。指定h4=1.5m。將上述數(shù)據(jù)代入公式可得：

h2<2.54m

S<=11.93m

由此可知：

軌道車應(yīng)停放在距離硬橫跨支柱的距離不大于11.93m。

假設(shè)橫梁的長度為，吊臂左右擺幅各為45O，若<11.93，則運梁車的停放位置應(yīng)在梁中心距離支柱23.86m>>11.93m處;若>11.93，則運梁車的停放位置應(yīng)在梁中心距離支柱<<+11.93m處。

指定起吊時鋼絲繩與橫梁的夾角α=30O，則：

L0=?2××8.8m

由此得出：鋼絲繩應(yīng)掛在距離橫梁中心=4.4m處。

綜上所述：

（1）軌道吊車應(yīng)停放在距離硬橫跨支柱的距離不大于11.93m。

（2）假設(shè)橫梁的長度為，若<11.93，則運梁車的停放位置應(yīng)在梁中心距離支柱28.8m>>11.93m處;若>11.93，則運梁車的停放位置應(yīng)在梁中心距離支柱<<+16.87m處。

（3）鋼絲繩應(yīng)掛在距離橫梁中心=4.4m處。

鋼絲繩張力及安全系數(shù)：

依據(jù)吊點設(shè)置位置及梁長、梁重，可知：當(dāng)=42m時橫梁總重G=5.843t。考慮吊起后梁體變形，吊點設(shè)置選擇梁體有“十”字交叉斜撐角鋼地點。鋼絲繩與梁體夾角設(shè)置為α=30°。

設(shè)每根鋼絲繩所受拉力為，根據(jù)受力分析可得：

2×cosα=G

由此得：=3.373t。

鋼絲繩選擇為Φ24??6×29?型號，其允許拉力F=3.86t。

=3.373t

2.2汽車吊參數(shù)計算

如上圖2所示：吊車臂仰角定為45O，吊車選用200t汽車起重車：最大臂長L=61m，最大起重量G=200t。

假設(shè)邊道線路中心至兩支柱中心的水平距離為S，若要達(dá)到吊裝要求，必須滿足如下條件：

（h+S）×

根據(jù)實測數(shù)據(jù)知：

導(dǎo)高+1m≤h?≤導(dǎo)高+結(jié)構(gòu)高度

在此取最大值：h=導(dǎo)高+結(jié)構(gòu)高度=6.45+1.4=7.85m。

S取最大值：S=30m。

（h+S）×=37.85×=53.52m

查該型號吊車工況表可知：

工作幅度為44m，主臂伸長48.5m時，最大吊重7.1t>最大橫梁重量5.68t。200t型吊車滿足要求。

吊車駐車位置計算：

當(dāng)主臂最大伸長61m，S=30m時，h2=7.85，h1=9.97m。

由上圖可知：

=>

綜上所述：吊車應(yīng)停駐在距離本側(cè)支柱順線路方向1～11.65m，距離本側(cè)邊道橫線路方向7.85～9.97m的范圍區(qū)域，超過此區(qū)域都無法完成橫梁的吊裝。

依據(jù)吊點設(shè)置位置及梁長、梁重，可知：當(dāng)=42m時橫梁總重G=5.843t?？紤]吊起后梁體變形，吊點設(shè)置選擇梁體有“十”字交叉斜撐角鋼地點。鋼絲繩與梁體夾角設(shè)置為α。鋼絲繩選擇為Φ24??6×29?型號，其允許拉力F=3.86t。

設(shè)每根鋼絲繩所受拉力為，根據(jù)受力分析可得：

2×cosα=G

令：=F=3.86t。得：????α=40.81?O

由此知：鋼絲繩與橫梁的夾角不得大于40.81?O，且h2+h4<28.96m時，方能正常吊起橫梁。

3.根據(jù)計算選擇方案

3.1方案一：橫梁直接起吊法

一臺200T汽車吊車橫線路起吊從承力索和饋線間平移吊裝到位。

第一步??點前準(zhǔn)備

第二步：橫線路平移

第三步：橫梁平移

n

第四步：吊裝到位

3.2方案二：起吊旋轉(zhuǎn)橫梁到位法

一臺200T（300T）汽車吊順線路起吊并90??旋轉(zhuǎn)吊裝（見下圖）

第一步?點前準(zhǔn)備

n

第二步??橫梁平移

n

第三步??橫梁平移

n

第四步??橫梁90??旋轉(zhuǎn)

n

第五步??吊裝完成

n

3.3方案三：軌道吊車起吊90??旋轉(zhuǎn)法

20T軌道吊站順線路方向起吊，吊起后緩慢行至靠近支柱位置就位，旋轉(zhuǎn)90??吊梁到位。

4.結(jié)束語

本方案經(jīng)站場工程建設(shè)指揮部及新港江北鐵路有限公司在2012年3月28日組織鐵四院、鐵二院、中鐵大橋局、武漢監(jiān)督站等9家單位的專家召開了《灄口站硬橫梁吊裝施工方案專家評審會》，經(jīng)專家評審后通過準(zhǔn)予實施。

通過全體人員的共同努力在僅30分鐘的垂直點內(nèi)同時吊裝起5組硬橫梁，最快的僅用時8分鐘。并且為了使點內(nèi)完成更多的工作量，在現(xiàn)場條件允許的條件下我們提前將硬橫梁吊柱及腕臂底座安裝到位與硬橫梁整體吊裝。最終灄口站16組硬橫梁全部安全、準(zhǔn)確的架設(shè)完畢。

參考文獻(xiàn)：

[1]吉鵬霄《電氣化鐵路接觸網(wǎng)（第2版）》

[2]于萬聚《高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)》.