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湘桂铁路提梁站规划设计

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【摘 要】依据湘桂铁路箱梁架设施工项目,介绍了跨四线箱梁架设提梁站的平面布置、设备配置、调头场地布置、移梁平台布置及提梁机走行基础和存梁台座设置,为提梁站规划设计提供了新思路。

【关键词】铁路提梁站;规划;设计

1、引言

提梁站是制梁场和架梁现场的接口设施,具有存梁、装梁、组装和维修架桥设备、架桥机调头、存放架梁材料和机具的功能。因现场条件、架梁方案、设备配备等不尽相同,提梁站规划设计必然有所区别。本文针对湘桂线架梁施工特点,进行提梁站规划设计,满足架梁施工需要,可供类似工程参考。

2、工程概况

中铁二十二局集团承担的湘桂铁路扩改工程Ⅲ标段架梁项目位于湘桂线柳南段和南广线南黎段四线并行地段,需架设整孔简支箱梁1103孔,其中通过隧道运架247孔,梁场设在横寨特大桥右侧,距桥头路基距离为3公里,沿途跨越跨越河流,穿越村庄,征地拆迁和土建工程数量较大,修建便线难度大、成本高、工期不定因素多,因此本项目不宜采用修建便道的方法运输箱梁,需采用提梁机提升装梁运输。

整体施组安排两种类型的架桥机以梁场为分界点分别向两个方向架梁,两种架桥机包括运架一体机和分离式导梁架桥机各一台,分别承担565孔和568孔箱梁架设任务。本架梁项目最显著工特点有两点一是四线并行,在我国尚属首次。二是两种类型的架梁设备在喂梁方式上完全不同,运架一体机需要把梁喂至桥机下方,通过吊运方式运输桥梁,分离式导梁架桥机需要把梁装在运梁车上,通过托运方式运输桥梁。工程的显著特点也就决定了本提梁站的规划设计不同于以往,难点在于满足跨四线装梁和同时两种类型的架梁设备喂梁需要。

3、提梁机配置

3.1提梁机跨线方案选择

提梁站位于四线并行地段,经分析研究提梁机跨线方案可以有跨线双线和跨四线两种,前者采用目前遍使用的跨度38米提梁机,跨南广或柳南其中一条双线,其优点是可利用现有设备,投入成本相对较小,缺点是另外一条双线至少有五个桥墩必须在桥梁架设完成后才能施工,总工期需拖延两个月以上;后者新研制大跨度提梁机,同时跨南广和柳南双线,其优点是不影响桥墩浇筑,不影响总工期,缺点是投入大,设备通用性较差。当时由于工期紧张,采用跨四线方案较跨二线方案能够节约工期,再加上当时我单位38米跨提梁机用于其它工地,一时难以抽调,最终确定采用跨四线方案。当然采用跨双线线方案在技术上也是可行的,实际施工时,需要具体情况具体分析。

3.2 提梁机配置

提梁机跨度大小应满足装梁架及桥机组装和解体需要,依据架桥机和箱梁外轮廓尺寸及各种工况,选择最大尺寸做为跨度大小设计依据,经对各种工况计算分析得出图1所示工况尺寸为最大,需要净空尺寸为47.3米,加上提梁机本身支腿宽度和必须的安全空间,最终确定提梁机跨度为49.5米。同时考虑到本工程跨四线的特殊情况,为提高设备的通用性、尽量减少制造成本,在研制时采取不同跨度对应不同的起吊重量,即49.5米跨度时起吊重量为760吨(本项目梁重720吨),能够满足本项目起吊需要;38米跨度时起吊重量为900吨,与目前普遍采用的900吨提梁机功能相同,可以满足双线地段装梁需要。具体做法是通过每根主梁在38米跨度基础上增加两节5.75m的连接梁就可变为49.5米跨度。这样设计可以节约制造成本约160万元,相比38米跨提梁机造价只增加60万元。图2为49.5米跨提梁机起吊图片。

4、移梁平台配置

由于运架一体机采取吊梁运输方式,跨线提梁机无法将桥梁直接放置运架一体机机臂下方,需要借助一个平台也就是我们讲的移梁平台来完成喂梁。移梁平台的作用就是能够将待架箱梁移至运架一体机机臂下方,同时具有足够的强度,满足运架一体机吊梁通过。移梁平台主体采用框架钢结构,两端直接架立在已建32孔跨墩台上,中间加做临时基础满足24m箱梁横移需要(见图3),临时基础请设计单位设计,满足承载要求。提梁平台上部设有轮轨式横移梁体装置,通过电控链条,轮轨动力将梁体横移至运架一体机机臂下方,运架一体机吊梁通过移梁平台前往现场架梁。见图4为移梁平台喂梁时的图片。

5、存梁台座设置

按两台架桥机日平均架梁数量考虑,设存梁台座设5个,每个台座均具备存放24米和32米梁功能,台座基础采用挖孔桩,两端台身为现浇钢筋混凝土圆形墩,高度为1.6米,中间台深设为活动的,用于存放24米梁。

6、提梁机走行线布置

7、架桥机调头场地布置(见图6)

架桥机调头场地主要用于导梁式架桥机调头,运梁车驮运架桥机调头最小转弯半径60米,最大纵坡30‰,地基承载力不小于0.7Mpa,考虑到组装架梁设备需要,整个场地采取20cm混凝土硬化措施。由于调头场地占地面积较大,且只使用一次,为节约成本,采取永临结合方式,即充分利用存梁场地和梁场部分场地并采取一些技术措施完全可以满足调头场地需要,例如存梁场地内存梁台座采用活动的,掉头时可以临时以位,对于调头时可能影响的梁场内的存梁,在调头前优先架设排空,尽量创造大的空间。

8、总平面布置

8.1平面布置图

根据上述局部设计和总体施工需要,提梁站总平面布置如下。

8.2简要说明

(1)提梁站设在柳南线和制梁场之间,对应柳南线横寨特大桥268#―274#桥墩,占地均为设计的永久征地。

(2)导梁式架桥机主要向柳州方架梁,运架一体机向南宁方向架梁,初步计划安排不需要架桥机调头,考虑到运架一体机首次使用,且承担的架梁数量达到总量50%,所以预留了导梁式架桥机调头场地。

(3)移梁平台安装在270#―271#墩位置,本孔桥梁在其他全部梁架设完成后使用提梁机安装架设。

(4)整体施工顺序,修建提梁机走行线基础―提梁机、架桥机组装场地硬化―修建存梁台座基础―安装提梁机走行线钢轨―组装提梁机、调试使用―桥下组装架桥机―提梁机架设安装268―272孔箱梁―桥上组装架桥机、调试―安装移梁平台―架桥机按计划架梁顺序架梁―架梁完成后使用提梁机拆解架桥机―拆除移梁平台后使用提梁机架设最后一孔梁―拆解提梁机。

9、结束语

本提梁站面对的架梁情况比较特殊,承建单位中铁二十二局集团在上场之初进行了周密的规划设计,多次组织专家会议研究布置方案,并请设计部门现场勘测完成基础等结构设计,设备研制上与有关厂家密切沟通,反复优化,成功地研制了跨四线变跨式提梁机、轮轨电控式移梁平台等国内首次使用的设备。该提梁站建成后,各项功能得到了最大程度的发挥,为全线按期完成架梁施工奠定了坚实的基础。

参考文献:

[1]李怡厚,《铁路客运专线架梁铺轨施工设备》 北京 中国铁道出版社 2003

[2]中华人民共和国行业标准 铁建设【2006】181号 .《铁路架桥机架梁暂行规程》北京 中国铁道出版社 2009

作者简介:

石桂柳,石家庄铁道学院毕业,高级工程师,专业技术领域或研究方向:桥梁桥梁制架、轨道铺设。