上跨营业线铁路架桥机架设大跨度箱梁施工方法与流程

本发明涉及公跨铁立交桥的施工，适用于上跨营业线大跨度箱梁或t梁架设施工，具体为一种上跨营业线铁路架桥机架设大跨度箱梁施工方法。

背景技术：

随着经济发展，立体交通迅猛发展，目前国内公跨铁、铁跨公等交通立交工程已相对成熟，由于铁路运输的特殊性，公跨铁立交桥在跨越铁路架梁方面始终面临一些难题，针对公路桥梁跨越铁路，国内主要是吊装和架桥机架设，吊装对地面地形和地质条件要求极高，且存在极大的人的不可控风险，受自然环境影响也相对较大。因此需要一种能够极大消除对运营铁路的干扰隐患、安全质量可控且操作高效的公路桥梁跨越铁路施工方法。

本方法采用双导梁架桥机架设大跨箱梁，通过提梁、运梁、喂梁、走行、就位及加固等成熟流程，安全平稳架设箱梁，极大消除对运营铁路线路的干扰隐患。

技术实现要素：

本发明为解决目前公路跨铁路桥梁施工中对铁路运营影响较大且采用吊装技术易受自然环境影响的技术问题，提供一种上跨营业线铁路架桥机架设大跨度箱梁施工方法。

本发明是采用以下技术方案实现的：一种上跨营业线铁路架桥机架设大跨度箱梁施工方法，包括如下步骤：

一、施工准备

架桥机从5#墩向0#墩方向架设，在第4孔位置就位，前支腿及横移轨道已提起并加固牢固，中支腿及横移轨道移至第4孔梁端位置，1#、2#天车作为配重移至中托上方，收起后支腿，做好过孔准备工作，待跨孔为3#墩与2#墩之间的孔；架桥机配有前支腿、中支腿、后支腿、中托、1#、2#天车；

二、架桥机过孔

第一步：1#、2#天车作为配重，位于中托、中支腿上方，架桥机通过自平衡过孔，操作启动中支腿反扣轮驱动，推动架桥机主梁前移20m时停下；

第二步：支起后支腿，插拔钢销；启动1#天车将中托前移25米并支垫稳固；启动2#天车移至中托位置，采用已架好的箱梁为配重梁，1#、2#天车通过钢丝绳与配重梁连接；

第三步：架桥机启动中支腿反扣轮驱动，推动架桥机主梁前移20m，前支腿过孔后到达2#墩；

第四步：完成前支腿支垫，每50cm铺设枕木，手拉葫芦下落横移轨道，调整前支腿横移轨道水平及与中支腿横移轨道平行；

三、喂梁作业

运输平车运梁至距离中支腿横移轨道前5米位置，解除运梁车上箱梁临时固定措施；

四、箱梁架设

（1）架梁顺序

根据架桥机走行方向先架边梁后架中梁；

（2）箱梁架设

第一步：1#天车将待架箱梁前端吊起离开运梁车，1#天车和运梁车同步前行25m，下落2#天车吊具，将钢丝绳挂在待架箱梁后端；

第二步：1#、2#天车同时起吊载梁前行15m；

第三步：架桥机同时下落1#、2#天车钢丝绳，同步横移，待梁快就位时，架桥机通过中支腿和前支腿横移，微调使箱梁就位；

第四步：架桥机操作人员操作1#、2#天车退回，1#天车退回至中托位置，2#天车退回至4孔梁端5m位置，就位等待架设第二片梁；

第五步：重复以上步骤完成剩余箱梁架设。

本发明工艺原理：

根据所架设箱梁或t梁最大重量，选用双导梁架桥机型号，在充分计算安全系数和抗倾覆系数后，选择合适的架桥机进行过孔架设。架桥机架梁与提梁、运梁、喂梁紧密结合，通过封锁点前各项准备及点内安全措施，充分利用铁路营业线ii级封锁115min进行喂梁、捆梁、走行、就位、支撑、横联等工序，确保箱梁安全平稳就位于桥墩盖梁顶面的时支座顶面。

本发明的有益效果：

1．降低营业线干扰，安全稳定性高

最大限度不影响既有线行车的条件下，利用铁路ⅱ级封锁点，通过提梁架提梁，运梁炮车运喂梁、双导梁架桥机固定走行及就位等措施架设预应力钢筋混凝土箱梁，在确保铁路运营安全的情况下，高精度安全稳定架设大跨度箱梁。

2.作业高效，大大节约施工成本

架桥机封锁点前准备充分，可实现100分钟架设2片40m箱梁，作业流程衔接紧密，架桥机架设箱梁对比吊车吊装箱梁，大幅度降低施工风险的同时，大大压缩架梁成本。

附图说明

图1上跨营业线架设箱梁工艺流程图。

图2架桥机过孔前工作状态示意图。

图3架桥机结构示意图。

图4架桥机过孔第一步示意图。

图5架桥机过孔第二步示意图。

图6架桥机过孔第三步示意图。

图7喂梁作业示意图。

图8架梁顺序平面图。

图9箱梁架设第一步示意图。

图10箱梁架设第二步示意图。

图11箱梁架设第四步示意图。

具体实施方式

宁夏红寺堡过境段g344国道红寺堡区段全长19.43km，在第二标段采用40m箱梁斜交65°上跨太中银铁路，为了最大限度降低对铁路运营影响，在充分现场调查和方案研讨的情况下，我项目部采用了采用40m双导梁架桥机进行架设施工技术，并安全高效完成了架设任务，该方法安全质量可控，在切实提升经济与社会效益、降低对既有铁路运营风险方面的优势尤为凸显，具有良好的推广应用前景。

通过精心施工确保了营业线运营安全、质量和工期，在此基础上总结整理形成本方法。

一、本发明施工工艺流程及操作方法

1、工艺流程图1为本发明具体实施中跨太中银线分离式立交桥第3孔施工流程图。

2、施工工艺及方法

2.1施工准备

1、架桥机从5#墩向0#墩方向架设，在第4孔位置就位，前支腿及横移轨道已提起并加固牢固，中支腿及横移轨道移至第4孔梁端位置，1#、2#天车作为配重移至中托上方，收起后支腿，做好过孔准备工作。如图2所示。架桥机结构见图3所示。

2、提前将过孔过程中配重梁的钢丝绳挂好，备用。

3、施工负责人接到驻站联络员命令后，确认线路防护设置到位，人员防护到位后通知架桥机操作司机启动架桥机主机，开始过孔作业。

2.2架桥机过孔

第一步：1#、2#天车作为配重，位于中托、中支腿上方，设监护人员4名，架桥机通过自平衡过孔，架桥机司机操作启动中支腿反扣轮驱动，推动架桥机主梁前移20m时停下，用时15分钟，见图4。

第二步：支起后支腿，监护人员插拔钢销，用时5分钟。架桥机司机启动1#天车将中托前移25米并支垫稳固，用时10分钟。架桥机司机启动2#天车移至中托位置，采用已架好的箱梁为配重梁，挂钢丝绳作业人员4人负责钢丝绳捆绑安装，1#、2#天车挂梁配重及收起后支腿用时28分钟，见图5。

第三步：架桥机司机启动中支腿反扣轮驱动，推动架桥机主梁前移20m，前支腿过孔后到达2#墩用时7分钟，见图6。

第四步：监护人员4人负责前支腿支垫，每50cm铺设枕木，手拉葫芦下落横移轨道，前支腿辅助油缸回缩、拔销、顶升、插销，指挥人员、班组长、监护人员调整前支腿横移轨道水平及与中支腿横移轨道平行，完成用时25分钟。

由专职安全员、质量员及架梁工班人员对架桥机进行安全稳定检查、工序转换检查确认5分钟。

以上步骤架桥机过孔共计用时115分钟。

表1架桥机过孔用时表

2.3喂梁作业

运输平车运梁至距离中支腿横移轨道前5米位置，监护人员4名负责运梁车车轮，前后采用木楔固定，防止运输车出现溜车现象，见图7。

挂钢丝绳作业人员4人解除运梁车上箱梁临时固定措施，确保解除固定措施后箱梁的稳定，架桥机司机启动1#天车将40m箱梁前段提起20cm高度处，空中停留10分钟，保持高度不变，前后支腿监护各4人对各自监管区域重要受力部位和关键处进行检查，检查吊点是否平衡，有无异常，监护人检查完成后通知架桥机司机，保证箱梁吊装时平稳。

2.4箱梁架设

（1）架梁顺序

根据架桥机走行方向先架边梁后架中梁，第2跨由大里程向小里程架设，架设顺序：3-4、3-3、3-1、3-2，见图8。

（2）箱梁架设

第一步：1#天车将待架箱梁前端吊起离开运梁车高度20cm，1#天车和运梁车同步前行25m，用时8分钟。架桥机司机下落2#天车吊具挂钢丝绳人员挂钢丝绳，监护人员检查确认安全，用时3分钟。第一步用时11分钟，见图9。

第二步：1#、2#天车同时起吊载梁前行15m，前支腿监护人员4名确认至预定位置，中支腿、后支腿监护人员4名架桥机运行过程观察架桥机运行情况，如遇问题及时反馈至现场指挥人员，第二步用时6分钟，见图10。

第三步：架桥机司机同时下落1#、2#天车钢丝绳，同步横移，待梁快就位时，前支腿、中支腿监护人员共同观察落梁位置，架桥机通过中支腿和前支腿横移，微调40m箱梁就位。待梁体调整好位置后，安放临时支座，确保临时支座压实，待临时支座压实后进行临时支撑，确保梁体稳定，解除钢丝绳，第三步用时15分钟。

第四步：架桥机操作人员操作1#、2#天车退回，1#天车退回至中托位置，2#天车退回至4孔梁端5m位置，就位等待架设第二片梁，第四步用时14分钟，见图11。

第五步：重复以上步骤完成剩余2片箱梁架设。

表2架桥机架设2片箱梁施工用时表

3．架梁施工注意事项

（1）架桥机拼装结束后，必须对减速器、液压系统等部位和各构件按规定加足润滑油，架桥机桁架节连接销，不得随意用其他材料代替。

（2）所有出场的梁板顶面必须清扫干净。

（3）架桥机每安装一孔梁，纵向移位前要进行一次安全检查，有问题及时处理，架桥机不得带“病”作业。运梁车运输箱梁时，分别有专人护送，监护人员随时观察轮胎气压等情况，发现异常情况因及时发出警示，实际应立即停车，监护人员塞上枕木，防止溜车，排除异常情况后方可再次启动。

（4）运梁车通道设置在已架设完毕的5#-3#箱梁顶面上，两跨之间喂梁通道中横梁缝铺设30mm厚钢板，为提高运梁炮车经过运梁通道的稳定性，事先将通道上已架设完毕箱梁湿接缝钢筋绑扎焊接，至少焊接50%，并在梁端两侧与挡块间用木楔子塞紧，保持梁体横向稳定性。

二、材料与设备

表3主要机械、试验、检验仪器设备配备表

表4主要测量、质检仪器设备表

架桥机设备提前15天进入施工现场，做好检测、报检验收及试吊等工作，其他设备在架梁前3天进场，使用前确保各机械设备及操作人员证件齐全，操作性能良好。

三、质量控制

1．运架梁设备严格按照通过技产品使用说明书和操作手册进行安装、架梁和转场操作。架梁前，应编制架桥机和运梁车施工作业细则，认真组织实施，并建立完善的检修、保养制度。箱梁落梁对位时，利用架桥杋的液压横移装置进行横向微调，满足梁体微调和曲线架梁需要，确保梁体精确就位。

2．梁体安装前应对墩台的施工质量进行检验，并应对支座或临时支座的平面位置和高程进行复测，合格后方可进行安装。

3．采用架桥机进行安装作业时，具抗倾覆覆系数位不小1.3；架桥机过孔时，应将起重小车置于对稳定最有利的位置，且抗倾覆稳定系数应不小于1.5。

4．梁、板就位后，应及时设置保险垛或支撑将构件临时固定，对横向自急性较差的梁体等，应与先安装的构件进行可靠的横向连接防止倾倒。

5．安装在同一孔跨的梁，其预制施工的龄期差不宜超过10d，梁板上有预留孔道的，其中心应在同一轴线上，偏差应不大于4mm.板之间的横向湿接缝，应在一孔梁全部安装完成清理可进行施工。

6．梁体安装的平面位置、高程及几何线形应符合设计要求。

7．桥面系混凝土严格“试验数据指导施工”的原则通过室内、室外试验选定机具设备、原材料、混凝土配合比、操作方法,修正相关施工技术参数，制定工艺流程，作业指导书、验收标准，作为全面施工的控制依据。

四、安全措施

1．运梁、吊梁等施工人员必须经过培训,熟悉掌握施工作业内容,提高安全防护意识;在工作时，精力要集中。高空作业必须佩戴安全帽、系好安全带。

2．上跨营业线架梁施工属于铁路ii级封锁施工，必须严格按照铁路局营业线管理办法及相关办法执行，设置好驻站防护及相关安全措施，严格执行封锁天窗申报计划。

3．进入现场人员必须佩戴安全帽，防止高空坠落物伤人。

4．严格实行“一机三人”盯岗作业，所涉及特殊工种必须持证上岗。

5．电器设备挂牌标识，有接地装置，采用一机、一闸、一漏、一箱等保护设施。

6．模板安装或拆除施工时，必须设置保险绳，防止模板不慎掉入铁路范围以内。

7．施工现场设专职安全人员进行现场防护，非工作人员严禁进入吊装现场。

8．设专业起重指挥人员指挥吊车，其他人员不得指挥吊车。

9．及时了解天气预报情况，及时传递可能发生的暴雨、大风等预警信息。接到大雨、大风、暴雨等信息,要立即停止施工,组织人员对施工场地、材料堆放、生活驻地、运输道路及设备的防洪、防雨排涝、易被风刮起的物件等设施进行全面详细检查，对不安全隐患，即进行处理。不良天气过后，要立即对现场设施的安全状况进行检查，发现倾斜、变形、漏电等情况要及时修复。

五、环保措施

1、施工场地做到文明施工，减少粉尘。便道定期酒水降尘，减少尘土飞扬。

2、备种施工废弃物集中存放，能回收利用的交物资回收部门。其它不可回收的废弃物作深埋处理或指定地点弃运。

3、在施工场地入口处，设置“五牌一图”。

4、为施工现场营造一种“规范、文明、高效、优质、安全”的工筑围。加强施工现场的封闭管理，严禁非施工人员进入施工区域未经项目同意，外部任何单位和个人均不得进入工地，确保工程不受外界干扰。

5、制定生活环境卫生制度，搞好职工宿舍卫生和食堂卫生。

6、施工人员统一着服，并佩带好胸牌及上岗证。

7、施工机械的醒目位置上统一用白油漆写上我单位的名称，并运一编号，规范管理。并且进入施工场地的机械应性能完好，带病车辆、机械严禁上路进场。

8、树立安全生产，文明施工的指导思想，定期对职工进行安全教育，对机械操作人员进行安全操作规程教育，加强干部职工安全文明意识教育。

9、临时场地布置，材料堆放有统一规划，做到井井有条，布局合理。

10、协调好与当地群众关系，不扰民，不污染环境。

11、参加施工人员应严以律已，礼貌待人，团结同志，共创文明。

12、定期对施工现场周围环境进行检查，一经发现有人为破坏生恋环境行为，立刻制止，无偿恢复原貌，并且视情节轻重，给予罚款处罚。

六、效益分析

1．施工安全可靠，采用架桥机架设箱梁既保证营业线的运营安全，又可以保证架梁施工质量，同时有利保证既有设备及作业人员的安全。

2．工序操作简便，采取架桥机过孔架梁施工过程平稳，安全可控，可大大节约封锁点内时间，减少对既有线运营影响。

3．节约成本，采用架桥机架设箱梁比较吊车台班吊装箱梁，节省移梁机械台班、人工费用约36万元。

七、应用实例

g344线红寺堡过境段公路上跨太中银铁路分离式立交桥，本桥共由5跨40m箱梁组成，第3跨上跨太中线，太银线轨顶至梁底的最小净空为9.3m。

太中银线分离式立交桥与铁路交叉里程为k1615+517，桥梁中心线与铁路中心线交角65°。第2孔位于铁路北侧，第4孔位于铁路南侧，上部结构一联跨度4*40m预应力混凝土箱梁，采用jq180-40型架桥机进行架设，zy200四轴运梁车运输，每片中梁底宽1米，顶宽2.4米，梁重133.7t，边梁底宽1米，顶宽2.95米，梁重148.5t。

2020年9月采用本方法开始上跨铁路架设施工，过程中严格按照该方法施工，确保了安全、质量与效益，赢得了相关领导单位的一致好评。