湘桂线整孔预制箱梁架设技术

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摘 要本文结合湘桂铁路扩改工程整孔预制箱梁架设施工实际情况，就运架梁设备架设客运专线整孔预制箱梁施工工艺、关键技术及安全质量控制要点做出介绍，为类似工程提供参考。

关键词预制箱梁架设 技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

引言

我梁场负责承担湘桂铁路扩改工程共计246孔预应力混凝土铁路简支箱梁的架设任务。箱梁的自重大、运输架设距离长、沿线高压线多、运架不连续运架设备转场次数多、架桥机变跨次数也多等特点，为预制梁顺利架设增加了很大的难度。

双线简支箱梁运架采用提梁机提梁到运梁车上，运梁车运输到架设桥位，大吨位架桥机架设的施工方案。箱梁的起吊、运输和架设安装采用DLM900型轮胎式搬运机、DCY900L-模块式运梁车和SH900型架桥机各一成。主要工作流程为：架桥机就位待架；箱梁运输及喂梁；箱梁纵移；支座安装；落梁就位（精调）；架桥机过孔待架。

1、箱梁架设前的准备

1.1、路基、墩台垫石、箱梁检查

为了确保箱梁架设的重量、进度，对箱梁的交接及桥墩的复测必须提前进行，然而在实际运架梁施工过程中，这项工作往往被忽视，等到某座桥梁开始架设时才对桥墩、支座垫石和支座锚栓孔进行检查，若发现问题必造成架梁停工，影响架设工期。因此下列几项工作应在箱梁架设前做好：

（1）在箱梁架设前应认真检查墩台垫石及台背填土的强度，对不符合设计要求的墩台垫石及台背填土进行处理。路基工程要求达到设计标准（特别是路基的填筑强度）并完成工序交接，并进行检查验收。以免在运架过程中发生不必要的危险。

（2）应预先在对桥墩、支座垫石和支座锚栓孔进行平面位置及高程的检查，测量支座垫石顶面高程，计算支座灌浆的厚度，灌浆厚度以20~30mm为宜，对于灌浆厚度过薄或过厚的垫石，要对垫石顶面混凝土进行凿除或增加钢筋网片等处理。同时要复测支座锚栓孔位置，对不符合规范的孔要进行及时的处理。对合格的垫石表面进行凿毛，清除锚栓孔中的杂物。放出设计支座十字中心线及梁端线，便于预制箱梁架设时现场技术人员、测量人员控制箱梁就位精度。

（3）成品梁架设前检查的内容为：（a）、混凝土梁体、桥面、封端混凝土外观质量；（b）、梁体全长、跨度、梁高等外形尺寸; （c）、预埋件位置、中心线、板面平整度、清洁度; （d）、吊装孔位置、孔径、垂直度; （e）、梁体混凝土及管道压浆龄期。在预制梁装车前还应把预制梁的支座中心线、梁体中心线或腹板外边线等。

1.2、箱梁架设的技术交底和培训

在前期施工准备过程中另一个关键点是，对全体参加箱梁架设的人员进行运架设备及线路的技术参数的技术交底和培训。通过技术交底和培训，使参与运架人员能够充分了解本线路的运架特点及难点；掌握运架机理、安全技术要求、安全操作规程及运、架梁安全质量控制要点，才能确保运架的安全、优质。

2、箱梁架设

湘桂线整孔预制箱梁分为24m梁与32梁两种结构形式。本文结合湘桂线自身的特点以32m整孔预制梁架设为列，介绍铁路整孔预制梁架设技术。

2.1、32m梁架设作业流程

在架桥机过孔，预制梁就位作业时应注意：1、架桥机的4个支腿水平且垂直于工作面。2、在上坡或下坡地段应适当的调整4个支腿的高度，应保证架桥纵梁水平。3、在喂梁前应仔细检查各支腿与地面的接触情况，以保证各支腿与地面密贴、受力均匀，无脱空。4、运梁车在喂梁作业时应先在架桥机的尾部调整运梁车的方向，使运梁车的纵轴线与架桥机纵轴线重合，在喂进过程中架桥机两侧的安全观察员把运梁与架桥机四号、三号支腿的距离反馈运梁车司机以做调整，防止碰撞。5、箱梁纵移动过程中应有专业技术人员监护观察天车和箱梁的运行状态；绝对禁止箱梁碰撞架桥机任何部位，如发现异常应停机检查。禁止连续启停动作，以减轻架桥机的纵冲击。32m箱梁架设具体步骤如下（图一）：

图一：32m箱梁架设工况示意图

步骤1：成品箱梁采用运梁车从预制场，经路基、已架设桥梁运输至待架桥位，架桥机四号支腿翻转收起，运梁车驮运箱梁距架桥机2号支腿前30cm箱梁起吊位停下。

步骤2：运梁车喂梁到位,四号支腿关闭并支承在桥面上，两天车从前跨走行至提梁位置，将天车的吊杆穿人箱梁吊装孔内，前后天车同时安装吊具后，并调节螺母与梁体间隙一致。前天车起吊箱梁前端离运梁车约30cm时，应停止起吊，检查制动，对重要受力部位和关键部位进行观测，确认一切正常后再提升箱梁前端约10cm，由后天车起吊箱梁后端，使箱梁前后两端基本水平（高差在100mm范围内）。同步提升箱梁至纵移高度，前后天车同步匀速向前纵向移动，快到设计位置时提前减速直至纵移到位，必要时可以点动。

步骤3：两天车同步提梁走行至前跨后，四号支腿旋转开启，运梁车返回梁场运梁。运梁车应缓慢退出架桥机，避免碰撞。

步骤4：两天车同步落梁就位。落梁过程要有专业技术人员监视天车卷扬机、制动器的工作状态，下落过程中不得碰撞架桥机1#支腿和已架设箱梁。下落梁体应保持相对水平，必要时可以单边落梁调整。下落距垫石表面500mm左右时梁停止下落，安装支座锚栓。而后继续落梁到离垫石表面200mm处，按照垫石上的支座十字线与梁端和梁侧的支座中心线进行纵横向精确对位。对位后顶升前后各2台千斤顶，直到梁体全部重量由千斤顶承受后停止。调整箱梁标高、支点反力（应保证每支点反力与四个支点反力的平均值相差不超过±5％）、梁体灌浆高度，均满足规范要求后准备灌注。箱梁全部就位后的标准应符合（表一）的规定，成桥线形应符合设计要求。

表一：箱梁架设就位允许偏差

步骤5：支座灌浆。支座灌浆采用重力灌浆法灌注无收缩水泥砂浆。灌浆前先用清水将砂浆搅拌机、注浆软管清洗干净，按照配合比用砂浆搅拌机均匀地搅拌砂浆。在搅拌完成后2～3min内，要用专业工具排除气泡，以保证灌浆质量。

在灌浆管一端安装一个漏斗，另一端伸入至支座下面中心位置，从支座底部中心向四周灌浆（图二）。灌浆时需排除气泡，确保空隙全部被砂浆灌满。灌浆至水泥砂浆高出支座下锚碇板5mm为宜。在重力作用下，通过漏斗和灌浆管将无收缩水泥砂浆灌入预留孔内，然后迅速抽出灌浆管。如没有可靠保温措施，严禁在负温条件下进行灌浆施工。

图二：重力灌浆

2.2、32m跨过孔作业流程

在临时支点拆除及架桥机过孔前，无收缩水泥砂浆强度在2小时内不得低于20Mpa。若无收缩水泥砂浆强度未达到要求之前，不可过孔作业或使盆式支座受到剧烈碰撞。只有待无收缩水泥砂浆强度达到要求之后，方可拆除支座固定板，然后再拆除临时支承千斤顶，架桥过孔作业，准备架设下一孔梁。过孔作业流程如下：

步骤1：箱梁精确定位后，解除天车吊具，四号支腿翻转收起。

步骤2：起重天车转移至主梁尾部配重；铺设桥面专用轨道完毕后，转移轨道止轮器至最前端安装；三号支腿油缸收回，二号支腿轮箱油缸顶升转换为走行轮支承状态并使一号支腿脱空，架桥机准备过孔走行。

步骤3：架桥机走行一孔到位，一号支腿支承于前墩墩顶。

步骤 4：两台天车走行至前跨跨中附近配重，架桥机恢复至喂梁状态，准备下一跨施工。

2.3、变跨架设

在箱梁架设施工中，架桥机可能遇到2种变跨架设，分别为32m24m、24m32m，架桥机变跨通过1号支腿的纵向变位8m来实现。具体变位程序为：

（1）32m或24m箱梁精确调梁就位完毕，解除天车吊具，四号支腿翻转收起，两台起重天车转移至主梁尾部配重。

（2）解除固定吊挂结构与上铰座之间的销轴，收起吊挂油缸，使吊挂轮与其走行轨道接触，解除上铰座之间的固定螺栓，二号支腿油缸伸出，使一号支腿脱空。启动三号支腿走机构，使架桥机前、后行驶8m后停止。

（3）把吊挂油缸伸出20mm～30mm，启动吊挂走行机构，使吊挂轮向后、前走行8m后停止。收起吊挂油缸，待上下铰座螺栓孔对位后，二号支腿油缸收回，使主梁下端面与上铰座用销轴固定。

（4）架桥机按照过孔步骤过孔完毕，运梁车运梁到位，按照32m梁架设作业流程进行箱梁架设。

2.4、特殊桥跨架设

特殊桥跨架设有首跨架设、未跨架设、连续梁前首跨架设、连续梁前未跨架设。架桥机特殊桥跨的架设采用与一般桥跨架设基本相同的站位，1号支腿通过伸缩油缸将活动节收回调整至相应高度，直接支承在桥墩、桥台、连续梁桥面进行施工。架桥机站位完成后按照32m梁架设作业流程进行箱梁架设。

2.5、坡道及曲线架设

坡道架梁时，通过调整1号、4号支腿的高度使架桥机主梁始终处于水平状态或前端高于后端5～7cm（10‰坡度以内）。

坡道过孔时，特别是下坡过孔时必须严格控制整机过孔走行速度，最高速度为正常过孔时的一半即0～1.5m/min，轨道端头设置可靠的止轮车挡，确保万无一失。

曲线桥架设：因为架桥机过孔时采用两支腿落地自动走行，在过孔时通过拨道的方式将曲线的外矢量预先设定在走道上使架桥机过孔到位后，1号、2号支腿的中心线以墩中心线基本重合或偏差小于5cm即可满足曲线架梁站位要求。架桥机站位完成后按照32m梁架设作业流程进行箱梁架设。

3、运梁车驮运架桥机转移

3.1、桥间转移

一般情况下由运梁车驮运架桥机进行桥间转移时，架桥机2号支腿下横梁上移安装后让出空间，运梁车可直接开进架桥机下方，利用驮运支架将架桥机直接支承在运梁车上，架桥机在保持原有工作高度上并且基本不需要拆除其它结构件的状态下可由运梁车整体驮运进行桥间转移（图三），作业时应严格控制以下事项；

（1）小解体，驮运转移时，确认起重小车在规定位置，转运托架与主梁和运梁车固定牢固，行驶时速度放在低位并设置监视人员;

（2）运梁车进入或退出架桥机腹腔时，应设置专人观察运梁车与架桥机之间的距离;

（3）架桥机与运梁车连接牢靠，检查并确认各部件摆放到指定位置;

（4） 架桥机由运梁车载运到达后，应确认架桥机前后支腿和临时支撑稳固再将运梁车上的升降托架下降，退出运梁车。

图三：架桥机桥间转移图

3.2、架桥机调头作业

桥梁架设完毕后用运梁车将架桥机驮运回制梁场，利用制梁场调头。驮运方法与桥间转移相同。运梁车驮运架桥机调头在长90米宽70米的平整土地上即可进行，轮胎的接地比压为3.5千克/平方厘米，掉头过程中架桥机各部件无障碍物。

4、结束语

箱梁架设前期应安排专人检查锚栓孔的直径、孔深、孔位偏差、垫石标高、垫石尺寸、混凝土强度等为箱梁的架设做好准备；在箱梁架设过程中，严格控制各项技术指标，严抓安全质量控制，很好地保证了箱梁的运、架施工安全和质量。

湘桂铁路扩改工程兴安制梁场运用该项运架技术在一个月内顺利地架设了1座特大桥和2座大桥，架设质量均符合客运专线相关标准的要求。此运架工艺技术不仅为兴安制梁场后续箱梁的运架奠定了基础，同时也给同类工程施工提供了有益参考。

参考文献：

[1] 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

[2] 铁建设【2005】160号。客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准。北京：中国铁道出版社。2009

[3] TB10415-2003。铁路桥涵工程施工质量验收标准。北京：中国铁道出版社。2009