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【摘要】介绍跨京秦铁路桥施工中,大吨位吊机单机架设钢梁、接触网绝缘防护及拆除、桥面板吊模施工等技术。
【关键词】跨线桥 结合梁 钢梁架设 接触网防护 桥面板施工
1 概述
北京地铁八通线跨京秦铁路处设计为1.35 m 钢—混凝土结合梁,该处铁路里程为K6 + 2.5 , 八通线与京秦铁路线交角64°。结合梁下部由4 片工形钢梁全焊而成,钢梁高1.95 m , 每片26 t , 中心间距1.5 m 、2.3 m、1.5 m(图1) ,形成幅宽5.9 m 的钢梁;上部现浇钢筋混凝土桥面板,厚0.3 m , 宽8.85 m 。上下组合而成结合梁。吊装就位后钢梁距京秦铁路轨顶8.35 m , 距接触网线0.6 m 。
本桥施工特点为: 利用大吨位吊机在既有铁路上方架设钢梁,对接触网进行有效绝缘防护,利用钢梁下翼缘钢板及钢梁加劲肋安装托架, 在托架上施作桥面板。
主要工艺流程为:施工调查、确定吊装机械→场地碾压、承载力测试→ 钢梁进场、结构验收→ 绝缘板、支座安装→吊具安装、试吊→ 起吊、空中转体、移梁就位→中间横隔板焊接→钢托架安装→桥面板施工→拆除模板、托架及绝缘板。
2 钢梁架设
2.1 吊机选择
工字形钢梁由4 片组成,其中每两片在厂内通过中间横隔板焊连成一组,每组梁重520 kN , 由专用运梁车运至工地。由于施工现场场地狭窄,梁体吊装受既有路基和接触网的限制,同时因京秦铁路运营的特殊性,都对吊机的起吊能力要求较高。为保证钢梁安全、正点吊装就位,通过方案比选,我们采用220 t 吊机单机吊装就位。吊机性能见表1 。
2.2 接触网防护
接触网电压2.7 万伏,钢梁底距接触网约0.6 m , 架梁施工必须与接触网绝缘隔离。为确保施工安全, 接触网防护采用钢梁底部安装抗高压绝缘板,绝缘板击穿电压不小于8 万伏,安装方案见图1 。
2.3 吊装就位
(1) 吊机支腿处承载力每平米不小于200 kN 。现场用3∶7 灰土碾压密实,支腿下垫两层枕木,上铺20 mm 厚的钢板4 平方米 。
(2) 吊索采用D = 40 mm 钢丝绳8 股,按吊装方案将2 套吊具绑扎好。同时安装支座。
4 需要改进的方面
(1) 八通线的桥梁支座锚栓采用标准弯钩形式,弯钩尺寸较大,埋置在梁底的容易侵占梁体内的波纹管和钢筋位置;埋置在墩顶的,需要预留至少80 m ×200 m ×300 mm(顺桥向80 mm , 横桥向200 mm , 深300 mm) 的方孔,方孔容易与墩顶盖梁内的主筋冲突,施工不便;并且方孔中心与支座锚栓孔不重合(因锚栓弯构弯向一侧),方孔定位不便。今后如再使用,应将锚栓改为大头栓钉形式。
(2) 八通线BTBZ 系列板式橡胶支座按承载力不同,一共有十九种规格: 500 kN 、600 kN 、750 kN 、800 kN 、900 kN 、1 000 kN 、1 100 kN 、1 200 kN 、1 350 kN 、1 500 kN 、1 600 kN 、1 750 kN 、1 900 kN 、2 100 kN 、2 200 kN 、2 400 kN 、2 700 kN 、3 000 kN 、3 500 kN 。其中1 200 kN 以下的型号适用于30 m 以下(包括30 m) 预制梁,1 750 kN 以下的型号的支座考虑了支座的整体更换,1 750 kN 以上的型号的支座一般使用在现浇箱梁,用量较少,未考虑支座的整体更换,支座拆卸时须分体进行。今后设计,可进一步完善。
图1 绝缘板安装示意图(单位:mm)
图2 钢梁吊装立面示意图
表1 220 t 汽车吊性能表
2.4 中间横隔板焊接
利用接触网检修“ 天窗”时间,吊机配合连接拼焊图2 钢梁吊装立面示意图两组钢梁之间的横隔板。
3 混凝土桥面板施工
3.1 钢托架安装至墩顶以上1 m , 空中转体至八通线路方向, 移梁就桥面板的施工依靠安装在钢梁两侧的钢三角架支位,拆除吊具。托(图3) ,中间依靠钢梁下翼缘板加固支撑,采用吊模的施工方法现浇桥面板。
3.2 桥面板混凝土浇注由于铁路上方绝缘板封闭,为方便拆模,在桥面板顶横隔板处预留进人孔。桥面板混凝土灌注时,为防止混凝土的收缩与钢梁不同步造成裂缝,在钢梁中间设一道“ 后浇带”,待混凝土强度达到100 %且龄期超过10 天后用同标号混凝土灌注后浇带。
3.3 托架拆除
钢梁内侧支架的拆除。由于下面有绝缘板封闭, 灌注桥面板时顶面预留了孔洞,人从顶面进入箱内拆
除支架并暂置于桥面板上。
图3 钢托架略图
图4 钢托架拆除防护示意图
桥面板两侧钢托架拆除。为防止拆除时向下掉物,影响铁路运营,利用桥面板顶预埋钢筋,在桥面板两侧搭设防护板(如图4) ,既可作为操作平台,又避免物体下落。
4 绝缘板拆除
绝缘板每组100 kg , 位于接触网与钢梁底板之间, 且与接触网斜交,垂直拆除下落无法操作。为保证接触网及人身安全,同时不影响列车运营,我们利用桥面板制作滑车,绝缘板拆除后自动落在滑车上,然后沿纵向推出至铁路外侧31 # 墩附近卸落。拆除时间利用接触网检修的天窗点1 h 30 min , 安全、正点地完成了拆除任务。
图5 拆除绝缘板滑车示意图
5 安全措施
(1) 吊梁前与车站提前联系好,铁路上下行均需做好铁路防护,防护人员穿着整齐,口令规范统一。
(2) 给点后由工务段在铁路两侧路肩及线路中间码放枕木垛,枕木垛高出钢轨面20 cm 。
(3) 拆除吊具及吊索时,一定要用绳索配合,避免碰撞接触网造成损坏。
(4) 严禁施工人员站在绝缘板施工。
(5) 钢梁架设完后,要在钢梁两侧悬挂安全网,并封闭铁路上方,避免物体下落影响列车运营。
(6) 严禁跨铁路运输钢筋、模板及施工机具。
(7) 钢梁架设就位后立即在墩顶焊连钢梁接地极。
(8) 绝缘板拆除前必须与相关单位联系,取得同意后方可组织拆除。
6 结语
通过跨京秦铁路桥钢—混凝土结合梁的施工,使我们掌握了在既有线上进行大吨位吊装钢梁,并利用绝缘板对铁路接触网进行有效防护等技术,实现了在铁路上方高压条件下的安全作业施工。同时通过桥面板施工,了解了钢筋混凝土与钢梁的结合工艺,为以后的钢—混凝土结合梁施工积累了一定的经验。