劉海軍

摘要： 在電氣化鐵路上空進(jìn)行橋梁架設(shè)，利用封鎖要點(diǎn)施工，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，只能提前，不能退后；利用3個(gè)封鎖點(diǎn)完成15片梁的架設(shè)任務(wù)。

Abstract： When the bridge is erected over the electrified railway， the key points of the blockade are used to complete the construction within the prescribed time， which can only be done in advance and cannot be retired， and the task of erection of 15 beams is completed by using 3 blocking points.

關(guān)鍵詞： 規(guī)定時(shí)間內(nèi)架設(shè)；設(shè)備選定；施工技術(shù)

Key words： erection within specified time；equipment selection；construction technology

中圖分類號(hào)：U445.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）16-0165-04

1 工程概況

襄汾橋改建工程在既有南同蒲線K640+586處，南同蒲鐵路為同蒲鐵路的南段，全長(zhǎng)528公里。線路自太原站引出，向南延伸，經(jīng)太原、臨汾、侯馬三個(gè)盆地，進(jìn)入中條山區(qū)北部，在陜西省華陰市孟塬鎮(zhèn)的華山站與隴海鐵路相連，是溝通晉陜兩省的交通大動(dòng)脈。本工程在襄汾站與張禮站之間；現(xiàn)場(chǎng)工序繁多相互干擾大、安全風(fēng)險(xiǎn)高（舊橋拆除工序復(fù)雜，與既有線干擾大；新建橋梁樁基距離既有線不足一米且樁基較深，最深達(dá)39米，安全風(fēng)險(xiǎn)大）；技術(shù)控制精度要求高，施工質(zhì)量必須一次成功，否則返工損失大，點(diǎn)內(nèi)作業(yè)難度大；“四電”配合協(xié)調(diào)要求高；施工安全壓力大，封鎖要點(diǎn)作業(yè)期間必須保證列車(chē)正常運(yùn)行及施工人員安全；開(kāi)通速度要求高，開(kāi)通必須達(dá)到時(shí)速160公里。由于封鎖點(diǎn)施工時(shí)間有限，施工作業(yè)必須保證安全、質(zhì)量、準(zhǔn)點(diǎn)。根據(jù)運(yùn)營(yíng)的要求，研究如何在封鎖點(diǎn)（天窗點(diǎn)）完成新建橋梁架設(shè)的施工技術(shù)。

2 施工準(zhǔn)備

了解地下、地上管線、電路的走向及鐵路設(shè)備運(yùn)營(yíng)情況。在配合單位的監(jiān)督下，組織人員探明地下管線，標(biāo)明地上線路的具體位置，并聯(lián)系相關(guān)單位妥善處理。根據(jù)實(shí)際情況，提報(bào)運(yùn)輸計(jì)劃，上報(bào)鐵路有關(guān)部門(mén)同意后實(shí)施。多次展開(kāi)架梁方案研討會(huì)，進(jìn)行架梁施工方案的反復(fù)研究。

架梁工作開(kāi)始前必須先在橋臺(tái)前方搭建作業(yè)施工平臺(tái)，便于施工人員在施工平臺(tái)上協(xié)助架梁施工作業(yè)，施工平臺(tái)采用雙排鋼管架依靠?jī)蓸蚺_(tái)前沿搭設(shè)。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)布置

墊平作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，拆除有障礙物保證現(xiàn)場(chǎng)的平整與暢通、現(xiàn)場(chǎng)地面不下陷。移除橋梁上空的電線線纜（在橋位上方有鐵路接觸網(wǎng)回流線纜，提前與供電段協(xié)商，將其改移至不影響橋梁架設(shè)的位置，確保架梁作業(yè)順利進(jìn)行），保證空中旋轉(zhuǎn)的順暢。橋梁架設(shè)作業(yè)前合理分配施工人員，各工序有專人指揮。

架梁施工作業(yè)采用主吊架梁作業(yè)的方式架設(shè)，主吊采用260T吊車(chē)置于線路西側(cè)1#橋臺(tái)上，備用吊車(chē)采用160T吊車(chē)置于線路東側(cè)的0#橋臺(tái)上，主吊車(chē)以轉(zhuǎn)移梁體落槽就位緊接著進(jìn)行梁體就位調(diào)試，主吊車(chē)把每一片梁都要精確安裝到位，回轉(zhuǎn)進(jìn)行下一片梁的安裝，備用吊車(chē)不作業(yè)，考慮作業(yè)平臺(tái)狹小，防止兩吊車(chē)運(yùn)行半徑?jīng)_突，反而影響架設(shè)速度。見(jiàn)圖1。

架梁采用鋼絲繩兜底捆綁的方式進(jìn)行，在點(diǎn)外提前將計(jì)劃架設(shè)的板梁捆綁好，等待架梁命令，存梁區(qū)安排四人協(xié)助吊車(chē)掛鉤、吊裝板梁；在吊車(chē)轉(zhuǎn)臂落槽就位的過(guò)程中，在兩橋臺(tái)上分別設(shè)置三人配合架梁施工作業(yè)，選擇人工配合吊車(chē)架梁的方式架設(shè)梁體，架梁采取由中間向兩邊的順序進(jìn)行，進(jìn)行有組織有計(jì)劃的施工作業(yè)；架設(shè)中梁時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)施工人員的配合下，精確對(duì)位，架設(shè)其他梁體時(shí)，采取以已架設(shè)好的相鄰的板梁為依靠架設(shè)，并以事先放樣好的梁中線為基準(zhǔn)，人工使用撬杠和纜繩配合吊車(chē)安裝梁體，確保橋梁的精確安裝，保證橋梁兩端的伸縮縫寬度符合設(shè)計(jì)要求。

將準(zhǔn)備好的橡膠支座提前安裝在兩端橋臺(tái)的支撐墊石上，位置擺放準(zhǔn)確，并加以固定防止調(diào)整梁體的過(guò)程中因摩擦發(fā)生位移，并在橋梁架設(shè)安裝的過(guò)程中，安排人員協(xié)助調(diào)解橡膠支座的位置，確保架梁施工作業(yè)有序進(jìn)行。

2.2 測(cè)量放線

由測(cè)量工程師提前將空心板梁就位中心線在板梁和兩橋臺(tái)上進(jìn)行放樣，彈上墨線，施工時(shí)對(duì)整個(gè)架梁過(guò)程進(jìn)行盯控，確保板梁就位的準(zhǔn)確性。把每片梁的安裝位置一一確定，按照安裝順序擺放梁片。

2.3 施工人員安排

在架梁施工作業(yè)前進(jìn)行人員合理分組，每個(gè)小組有組長(zhǎng)帶領(lǐng)安排具體事項(xiàng)，分清各自的職責(zé)具體注意事項(xiàng)落實(shí)到人，確保架梁施工作業(yè)順利有序進(jìn)行。并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行安全教育，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全檢查，排除安全隱患，確實(shí)落實(shí)“安全第一，預(yù)防為主”的方針，對(duì)施工器具設(shè)備進(jìn)行逐一檢查，確保架梁施工作業(yè)安全順利進(jìn)行。

3 機(jī)械設(shè)備和索具的選擇

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，橋西側(cè)吊車(chē)放置的最佳位置為東西向，吊裝的最遠(yuǎn)距離為16m，中梁自重為25t，邊梁自重為28t，最大起吊重量約為28t。選擇一輛260t汽車(chē)吊負(fù)責(zé)梁體安裝、一輛160t汽車(chē)吊備用。提前安排一輛70t汽車(chē)吊和一輛50t汽車(chē)吊用于運(yùn)輸梁體，一輛運(yùn)梁車(chē)負(fù)責(zé)空心板梁的運(yùn)輸，將計(jì)劃安裝的梁體提前運(yùn)至指定地點(diǎn)，擺放穩(wěn)妥。

3.1 主吊車(chē)選用260t，備用吊車(chē)選用160t

對(duì)照260t汽車(chē)吊（此車(chē)停放在橋西側(cè)）參數(shù)性能表，伸臂35.4m，水平距離為16m，垂直距離為31.5m，（吊梁鋼絲繩長(zhǎng)36m，鋼絲繩間的夾角小于60°），水平距離16m（吊車(chē)轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)距車(chē)尾邊緣4.5m，支腿距離橋臺(tái)邊緣0.5m，橋梁中心點(diǎn)10m），額定起重量為42t，符合28t的要求，在額定安全起重量的基礎(chǔ)上， 具備了1.5倍的安全系數(shù)。

對(duì)照160t汽車(chē)吊（此車(chē)停放在東側(cè)橋墩，應(yīng)急備用）參數(shù)性能表，伸臂30.68m，水平距離15m（吊車(chē)轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)距車(chē)尾后邊緣4.5m，支腿距離橋臺(tái)邊緣0.5m，橋梁中心點(diǎn)10m），額定起重量為30t，符合25t的要求，在額定安全起重量的基礎(chǔ)上， 具備了1.2倍的安全系數(shù)。

卡環(huán)選用17t的4個(gè)。額定起重量為68t，符合28t的要求。在額定安全起重量的基礎(chǔ)上， 具備了2.43倍的安全系數(shù)。

吊梁鋼絲繩選用6×37+FC直徑為36.5mm的2根，每根長(zhǎng)36m，沿空心板梁縱向扣在吊環(huán)上，鋼絲繩中心位置處環(huán)圈掛在吊鉤上，防止滑移，便于分別受力。鋼絲繩在6倍的安全系數(shù)的基礎(chǔ)上額定起重量為46.8t，滿足28t的要求。

捆綁梁體鋼絲繩選用6×37+FC直徑為28mm的鋼絲繩，每根鋼絲繩長(zhǎng)為4m，結(jié)合實(shí)際情況將鋼絲繩捆綁位置設(shè)置在距離梁端1m的位置，為了防止吊裝梁體的過(guò)程中鋼絲繩發(fā)生滑動(dòng)，兩端分別采用鋼絲繩水平鋼絲繩將捆梁鋼絲繩控制在梁端預(yù)埋的吊環(huán)上。

在施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備兩套吊裝捆綁設(shè)備，便于充分的利用時(shí)間；梁板吊裝采用兜底捆綁法，利用點(diǎn)外的時(shí)間提前將計(jì)劃安裝的梁體綁扎好，捆梁鋼絲繩上提前套上護(hù)套，防止鋼絲繩受損，并在捆綁位置梁角處架設(shè)護(hù)墊，確保鋼絲繩在受力過(guò)程中不被割斷或受損，梁捆綁位置設(shè)置在距離梁端1m的位置；梁板上部采用2根Φ36.5鋼絲繩提前使用扣環(huán)將準(zhǔn)備好的鋼絲繩扣在梁兩端綁扎板梁的鋼絲繩繩環(huán)上（每片板梁采用2根Φ36.5等長(zhǎng)的鋼絲繩分別扣在對(duì)應(yīng)的繩環(huán)上，使鋼絲繩分別用力）待施工天窗命令下達(dá)后可立即開(kāi)始吊裝架設(shè)板梁。

3.2 數(shù)據(jù)驗(yàn)算

根據(jù)計(jì)算，空心板梁最重為28t，經(jīng)過(guò)多方考證，選擇了260t及160t公路起重機(jī)安裝空心板梁。按照一次安裝1片空心板梁考慮，根據(jù)260t及160t吊車(chē)的性能，在該工況下采用260t配重其額定起吊重量為120t，顯然，采用一臺(tái)260t及160t吊車(chē)安裝空心板梁是完全可行的。

吊環(huán)驗(yàn)算：

在空心板梁頂面兩端與4個(gè)梁底支座中心對(duì)應(yīng)處分別采用Q235直徑為25mm的鋼筋設(shè)置一個(gè)U型吊環(huán)，便于空心板梁的吊裝。

每根Φ25鋼筋的抗拉強(qiáng)度為

3.14×（12.5/1000）2×235×1000000÷1000=11.5T

每根Φ25鋼筋受力值為

28T÷8=3.5T

安全系數(shù)11.5×2÷3.5=6.6倍

鋼絲繩驗(yàn)算：

直徑為Φ36.5的6×37+FC鋼絲繩抗拉強(qiáng)度為1670MPa ，鋼絲總斷面積為503.64mm2；

鋼絲破斷力總和=1670×503.64÷9.8÷1000=85.82T；

鋼絲破斷力=85.82×0.82=70.37T；

鋼絲繩與梁體平面的夾角為60°；

每端需鋼絲繩起重噸位為sin30°×28÷sin120°=16.16T

鋼絲繩的受力分析如圖2所示。

每個(gè)吊點(diǎn)的鋼絲繩起重噸位為：16.2÷2=8.1T；

鋼絲繩安全載重力=70.37÷6=11.72T>8.1T。

滿足安全要求。

吊車(chē)起重能力驗(yàn)算：

吊車(chē)置于1號(hào)臺(tái)上方，吊車(chē)尾部距離1號(hào)臺(tái)背墻前沿0.5m，吊車(chē)作業(yè)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)與起吊點(diǎn)最遠(yuǎn)水平距離為16m，26OT吊車(chē)伸全腿，配重75T，伸臂31m，額定起重量為42T。

安全系數(shù)驗(yàn)算：42÷28=1.5倍

應(yīng)急吊車(chē)為160T吊車(chē)伸全腿作業(yè)，伸臂30.68m，水平距離為15m，額定起重量為29.75T。

安全系數(shù)驗(yàn)算：29.75÷25=1.19倍。

抗傾覆驗(yàn)算：

為保證汽車(chē)吊在吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定，需進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算，即需使穩(wěn)定力矩大于傾覆力矩。

KGMG/（KQMQ+KWMW）≥1.2

式中KG——自重加權(quán)系數(shù)，取1；

KQ——起升荷載加權(quán)系數(shù)，取1.15；

KW——風(fēng)動(dòng)載加權(quán)系數(shù)，取1；

MG、MQ、MW為汽車(chē)吊自重、起升荷載、風(fēng)動(dòng)荷載對(duì)傾覆邊的力矩，N·m。

汽車(chē)吊工作時(shí)受力簡(jiǎn)圖（圖3）。

圖3中：G——汽車(chē)吊自重+配重，取71+75=146t；

Q——起升物重量，取28t；

W——風(fēng)動(dòng)載，按起升物重量的20%考慮；

a——汽車(chē)吊重心至支腳傾覆支點(diǎn)的距離，支腿全伸8.8m，故a取4.4m；

R——汽車(chē)吊工作半徑，最大取16m；

h——風(fēng)動(dòng)載合力點(diǎn)高度。

260T汽車(chē)吊驗(yàn)算：

KGMG/（KQMQ+KWMW）

=1×G×a/（1.15×Q×（R-a）-1×W×h）

=1460000×4.4÷（1.15×280000×（16-4.4）-0.2×280000×2）=1.67>1.2倍

故穩(wěn)定性滿足要求。

160T汽車(chē)吊驗(yàn)算：

KGMG/（KQMQ+KWMW）

=1×G×a/（1.15×Q×（R-a）-1×W×h）

=1150000×4.4÷（1.15×250000×（15-4.4）-0.2×250000×2）=1.32>1.2倍

故穩(wěn)定性滿足要求。

4 施工要點(diǎn)

停車(chē)支腿（提前一天進(jìn)場(chǎng)地，支車(chē)大約二個(gè)小時(shí)）：將260t汽車(chē)吊停置在西側(cè)橋臺(tái)上靠南停放（支腿距離橋臺(tái)南邊緣1m），橋臺(tái)為C35混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu)，支腿全伸，車(chē)尾距離橋臺(tái)邊緣0.5m，頭朝西順橋方向提前2小時(shí)支好車(chē)。將160T吊車(chē)停置在東側(cè)橋臺(tái)上，橋臺(tái)為C35混凝土U性結(jié)構(gòu)，臺(tái)后為三七回填土，支腿全伸，車(chē)尾距離橋臺(tái)邊緣0.5m，頭朝東順橋方向提前2小時(shí)支好車(chē)，待梁體落槽后，精確調(diào)整板梁。

拴繩掛鉤：用卡環(huán)將吊鉤上36.5mm的鋼絲繩與捆綁梁的鋼絲繩繩環(huán)連接。同時(shí)要在梁端設(shè)3人并有纜風(fēng)繩與梁連接起吊后控制其方向，防止撞到已架設(shè)梁體。

出臂旋轉(zhuǎn)：主吊車(chē)伸臂35.4m，旋轉(zhuǎn)吊車(chē)臂，使吊鉤到指定橋梁的中心點(diǎn)落鉤掛繩，同時(shí)栓好留繩。

試吊：在橋梁架設(shè)施工前，為確保架梁工作順利進(jìn)行，事先檢查各吊車(chē)的各項(xiàng)性能，主吊車(chē)將梁吊起，離開(kāi)橋墩10cm，停機(jī)檢查制動(dòng)器靈敏性和可控性以及重物綁扎的牢固程度，確定情況正常后方可等待時(shí)機(jī)繼續(xù)工作。

起吊旋轉(zhuǎn)：主吊將橋梁起升到一定高度后慢慢向右旋轉(zhuǎn)。

落槽：待主吊車(chē)將橋梁旋轉(zhuǎn)到吊車(chē)東面時(shí)，慢慢起鉤趴臂，同時(shí)用留繩調(diào)整梁的方向，使其到指定位置就位（梁間距為50cm布置，方便抽取捆梁鋼絲繩），脫鉤回旋，準(zhǔn)備起吊下一片板梁。

精確就位：待主吊車(chē)將梁體落槽后，技術(shù)員指揮人員將捆梁鋼絲繩解除鋼絲繩解除采取從一端放下，從另一端引出的方式進(jìn)行，副吊車(chē)轉(zhuǎn)臂對(duì)中，將鋼絲繩扣在吊環(huán)上，起吊使板梁脫離支座5cm，平移合攏對(duì)中，在兩端人員的配合下，精確就位，邊梁采取主吊車(chē)精調(diào)對(duì)位。

安裝順序及時(shí)間安排：

計(jì)劃利用4個(gè)封鎖點(diǎn)完成橋梁架設(shè)任務(wù)，每個(gè)封鎖點(diǎn)為70分鐘，實(shí)際架設(shè)施工中只用時(shí)124分鐘，分3個(gè)封鎖點(diǎn)完成15片梁的架設(shè)，吊車(chē)配重60T，吊車(chē)轉(zhuǎn)軸距離橋梁最遠(yuǎn)距離為16.7m，伸臂5節(jié)（39m），額定起重35T；平均旋轉(zhuǎn)角度 180°安裝梁體。提前復(fù)核梁體的幾何尺寸，了解每片梁的具體情況，包括長(zhǎng)度、寬度、是否有脹?，F(xiàn)象，整片梁的最大寬度等。根據(jù)復(fù)核梁體所得數(shù)據(jù)匯總后，復(fù)核橋臺(tái)的情況，盡可能的在長(zhǎng)度和橋臺(tái)寬度上留出富裕量，在橋臺(tái)施工時(shí)應(yīng)特別注意。見(jiàn)圖4對(duì)梁體進(jìn)行編號(hào)，對(duì)號(hào)入槽，尤其是幾何尺寸非正常的梁體應(yīng)綜合考慮，合理安排架設(shè)順序及架設(shè)位置。為節(jié)約時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)布置應(yīng)精心準(zhǔn)備，合理安排，其中包括吊車(chē)擺放位置（應(yīng)考慮到吊臂的轉(zhuǎn)角大?。?，梁體的擺放位置等。

架梁施工中，在梁體轉(zhuǎn)移時(shí)應(yīng)兩端設(shè)置攬風(fēng)繩，便于控制梁的方向，入槽過(guò)程中應(yīng)準(zhǔn)備足夠的撬棍。應(yīng)提前固定好橡膠支座的位置，確保固定牢固，避免在施工中出現(xiàn)移動(dòng)現(xiàn)象。施工重點(diǎn)：應(yīng)配備操作技術(shù)精湛的起重機(jī)駕駛員，現(xiàn)場(chǎng)指揮應(yīng)統(tǒng)一，上下應(yīng)協(xié)調(diào)，嚴(yán)密配合。

5 結(jié)束語(yǔ)

既有線施工技術(shù)，要有提前預(yù)想，施工前的演練尤為重要。提前復(fù)核梁體的幾何尺寸，了解每片梁的具體情況，包括長(zhǎng)度、寬度、是否有脹?，F(xiàn)象，整片梁的最大寬度，復(fù)核梁體所得數(shù)據(jù)匯總后，復(fù)核橋臺(tái)的情況，在長(zhǎng)度和橋臺(tái)寬度上留出富余量，在橋臺(tái)施工時(shí)應(yīng)特別注意。對(duì)梁體進(jìn)行編號(hào)，對(duì)號(hào)入槽，尤其是幾何尺寸非正常的梁體應(yīng)綜合考慮，合理安排架設(shè)順序及架設(shè)位置。

只有抓好施工中的每一細(xì)小環(huán)節(jié)，只有加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理、精心組織施工，才能保證工程進(jìn)度，提高工程質(zhì)量。從而獲得利潤(rùn)。

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