中交三航局江蘇分公司,江蘇 連云港 222042
新建北京至沈陽鐵路客運專線北京段站前工程JSJJSG-11標(biāo)順義特大橋291#-301#墩(DK45+370~DK46+000段)有3道500kV電力線路橫跨京沈正線,此處墩高16~21m,待架大型箱梁距現(xiàn)地面高19.5~23.5m,超高壓電力線與現(xiàn)地面高14~17.8m,超高壓電力線區(qū)域與待架大型箱在同一區(qū)域且在同一水平面,不具備跨高壓線架梁和原位現(xiàn)澆后馱梁過線的施工條件。
大型箱梁出場后用900t運梁車沿順義特大橋往沈陽方向(大里程)運至282#~286#墩提梁下橋區(qū),后采用2臺450t提梁機將箱梁吊至線路左側(cè)橋下,由軌道運梁小車沿新建運梁便道馱梁運至303#~306#墩提梁上橋區(qū),再由2臺450t提梁機將箱梁吊至橋面后,用另外一臺900t運梁車?yán)^續(xù)馱梁往沈陽方向(大里程)運梁。
施工區(qū)位于北京市順義區(qū)東辛莊村屬沖洪積平原,地形平緩,參照墩身區(qū)域的橋址區(qū)勘探深度范圍內(nèi)地層依次為粉質(zhì)黏土、粉土、中砂、粉土、細(xì)砂、粉土、粉質(zhì)黏土、細(xì)圓礫土。表層土為粉質(zhì)黏土層,厚約2.2m,σ0=140~160kPa。施工區(qū)域地質(zhì)條件相對較好,粉質(zhì)黏土層承載力較好,將原狀土采用三七灰土換填并分層壓實后,承載力滿足提梁機軌道基礎(chǔ)和運梁便道的基層條件。
經(jīng)沿線測量勘察,新增運梁便道區(qū)域(便道北側(cè))處為+47.350,為保證與500kV高壓電力線路保持安全距離,運梁軌道小車軌頂標(biāo)高設(shè)計為+46.000。高壓線安全距離如表1所示,具體安全距離如圖1~圖2所示。
表1 高壓線安全距離
圖1 順城線距高壓線最小距離為9.8m(單位:mm)
圖2 昌順二線距高壓線最小距離為11.5m(單位:mm)
為便于提梁區(qū)450t門吊設(shè)備和拆解后的900t架橋機的順利進(jìn)場,經(jīng)沿線勘察,利用原高速公路下鄉(xiāng)道直達(dá)施工區(qū)域便道,轉(zhuǎn)角處擴大便道區(qū)域,便于大型設(shè)備的運梁車輛進(jìn)入和出場。
提梁下橋區(qū)位于順義特大橋282#~286#墩,墩身高度為17m,采用滿足鐵路大型箱梁的起重的輪軌提梁機。軌道基礎(chǔ)采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),底部基礎(chǔ)采用三七灰土換填,提梁區(qū)域內(nèi)全部采用C25混凝土硬化,并在軌道一側(cè)區(qū)域作為輪軌提梁設(shè)備的拼裝場地。
提梁上橋區(qū)位于順義特大橋302#~306#墩,墩身高度為16m,因而采用滿足鐵路大型箱梁的起重的輪軌提梁機。軌道基礎(chǔ)采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),底部基礎(chǔ)采用三七灰土換填,提梁區(qū)域內(nèi)全部采用C25混凝土硬化,并在軌道一側(cè)區(qū)域作為輪軌提梁設(shè)備的拼裝場地。
根據(jù)現(xiàn)場實際情況,采取軌道運梁,為減少運梁時間并保證運梁過程的安全性,運梁軌道設(shè)計在提梁區(qū)的輪軌提梁機內(nèi)(直線),運梁車沿軌道將箱梁運送至上橋區(qū)域。運梁便道下部基礎(chǔ)采用三七灰土處理,上部基礎(chǔ)采用C30混凝土硬化。
為了鐵路大型混凝土箱梁能順利通過超高壓電力線,滿足超高壓電力線路安全距離,此方案采用軌道式移梁小車抬運鐵路大型混凝土箱梁。小車車架是由高強度低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接而成的箱梁結(jié)構(gòu),強度和剛度高,滿足承載要求。小車車架下部安裝有4組小車懸掛輪組,每個輪組4個車輪,共16個車輪。每個懸掛輪組上安裝1臺5.5kW的電機減速機。每臺車安裝1臺變頻器用于驅(qū)動電機,變頻器可實現(xiàn)啟動與停機的平穩(wěn),并可實現(xiàn)高低速的選擇,每臺車采用PLC實現(xiàn)邏輯控制,變頻器、泵站、驅(qū)動電機等都可進(jìn)行監(jiān)測,使用無線遙控器進(jìn)行操縱,每臺車安裝有無線接收機,即可實現(xiàn)每個臺車的單動,又可實現(xiàn)聯(lián)動,功率為22kW,動力源為70kW發(fā)電機組提供,通過電控系統(tǒng)控制小車行走、轉(zhuǎn)向,重載行走速度為6m/min。
(1)剛性支腿、柔性支腿、主梁、起重行車的拼裝位置位于線路左側(cè),拼裝過程中滿足主梁M30螺栓施擰扭距為1100~1200N·M,螺栓緊固時須對稱分二次施擰;M20螺栓施擰扭距為500~600N·M。
(2)主梁的吊裝。300t汽車吊吊裝參數(shù)為主臂桿長度43.4m、起吊作業(yè)半徑15m以下、額載44.5t。260t汽車吊吊裝參數(shù)為主臂桿長度43.7m、起吊作業(yè)半徑14m以下、額載45.3t。吊具鋼絲繩的選用:300t汽車吊和260t汽車吊分別掛1對長度為6m、Φ48mm-6×37+FC-1570MPa鋼絲繩,一彎兩股掛在主梁吊耳上。吊裝:2臺汽車吊將主梁抬吊至高出支腿高度約300mm時,轉(zhuǎn)臂并緩緩下落主梁,用螺栓將主梁與支腿法蘭連接好。
(3)整機調(diào)試。在設(shè)備安裝完成后檢查各操作系統(tǒng)是否正確、操作方向與運動方向是否一致、接地是否可靠,然后進(jìn)行空載試驗。
箱梁運輸時間約為9h,架梁時間約為5h,總計時間約為14h/孔。每天運輸約2榀箱梁,箱梁架設(shè)約為2榀。詳細(xì)工序安排如下:900t輪胎提喂梁至梁場提梁上橋區(qū)(用時1h)→2臺450t輪軌提梁機將提梁上橋裝置至運梁車上(用時1h)→運梁車將提梁上橋裝置運至282#~285#墩箱梁下橋區(qū)(用時1.5h)→2臺450t輪軌式提梁機提梁下橋至橋底軌道運梁小車上(用時2h)→軌道運梁小車橋底倒運箱梁至303#~306#墩上橋區(qū)(用時2.5h)→2臺450t輪軌式提梁機提梁上橋至橋上運梁車(用時1h)→運梁車運至架橋機處喂梁(用時1h)→架梁(時間根據(jù)現(xiàn)場情況而定)。
(1)受線路中5000kV高壓線的影響,架橋機低位馱運方式不能通過,需要進(jìn)行解體拼裝,然后將其運輸至提梁上橋區(qū)域進(jìn)行高位組拼。架橋機架至286#后,通過高位馱運的方式將架橋機馱運回梁場拆解。
(2)橋上運梁車先后運輸三榀箱梁,然后通過倒運的方式,由提梁上橋的450t輪軌提梁機將這兩榀箱梁提至308#~309#墩。
(3)將拆解后的架橋機運輸至308#~309#墩提梁上橋區(qū)域進(jìn)行拼裝,架橋機拼裝完成后,用提梁上橋的2臺450t輪軌式提梁機將架橋機提至架設(shè)區(qū)域,架橋機過孔形成架梁工況。
(4)在箱梁運輸區(qū)域?qū)?06#墩以后運輸使用的運梁車進(jìn)行拼裝,然后用2臺450t輪軌提梁機將其提至306#~309#墩已經(jīng)架好的箱梁位置。
(5)箱梁通過橋上倒運和橋下倒運,最終運至架橋機后的運梁車上,形成架梁條件后開始架。
隨著國家的飛速發(fā)展,出現(xiàn)了越來越多的鐵路建設(shè)項目工程,其中大部分工程都途經(jīng)城市發(fā)達(dá)的地區(qū),這就不可避免地要穿越高壓輸電線路架設(shè)箱梁。高壓輸電線路電力遷改難以迅速完成,因此要謀求一條新的出路,而線下的運梁方式成為一個突破口,未來線下的運梁方式將會在鐵路建設(shè)中起到至關(guān)重要的作用。