津滨轻轨一跨京山铁路结合梁桥施工要点分析摘要:津滨轻轨工程一跨京山铁路钢混结合梁,其桥墩距京山铁路太近,因而施工难度大,危险性大。文章主要介绍该桥的钢混结合梁施工技术要点。关键词:钢混结合梁 施工方法 拖拉 旋转1工程概况 此桥位于天津市东丽区中心庄与大无缝之间,斜跨京山铁路。钢混结合梁位于Ｒ=600ｍ的曲线上,全长50ｍ。Ｃ110#墩、Ｃ111#墩分别位于京山铁路南北两侧,墩高13ｍ。铁路南侧Ｃ110#墩外边缘最近点距南侧轨道外轨4.8ｍ;北侧Ｃ111#墩外边缘最近点距北侧轨道外轨5.6ｍ,现场平面布置图见图1所示。钢梁总重2240ｋＮ,高2 .9ｍ,宽5ｍ,分为左右两个箱梁体(每片梁宽2.0ｍ,重约1060ｋＮ),中间有横隔梁(宽1.6ｍ)连接。纵向分为三段,长度分别为10ｍ、30ｍ、10ｍ。钢梁顶部桥面板厚度为30ｃｍ,宽度为8.9ｍ。钢梁断面图详见图2。 本桥工程特点是桥墩临近京山铁路线。而京山线是进入东北地区的铁路主干线,确保其畅通和行车安全在施工中高于一切。因此施工难度大,危险性大。2 施工方案 按照钢梁设计形式,将钢梁分两片拼装,分别将钢梁横移至纵向滑移轨道,用卷扬机纵向拖拉至指定位置。然后一端用履带吊车吊起,另一端用履带吊吊着旋转至指定位置。接着将钢梁吊着走行至预定安装位置,当两片钢梁就位后安装横隔梁组成一体。最后,进行桥面板施工。
2.1施工工艺(见施工流程图3)
2.2施工准备 1)将施工便道和现场场地回填,用压路机平整碾压,密实度达到95%以上。履带吊车行走路线下铺垫一层约5ｃｍ厚的石子,履带吊车行走路线及作业位置必须铺设钢板,满足吊车走行及施工的需要,防止吊装过程中吊车部位发生沉陷。现场吊车就位及拼梁、移梁处填土至4.17ｍ标高,场地四周设排水设施; 2)安装卷扬机,并进行试运转; 3)在墩顶及梁体上划好就位线,并复核墩顶标高; 4)拼装钢梁; 5)在钢梁拼装处附近、京山线南侧,进行钢梁试移、试吊; 6)在吊梁现场准备一台75ｋＷ发电机,并进行试运行,确保设备正常运转。2.3 铺设拖拉梁轨道 在指定位置用Ｃ20混凝土浇筑平台,平台长60ｍ,宽2ｍ,高0.6ｍ,在平台前后端分别预埋Φ20圆钢拉环,用以固定滑轮和卷扬机。将轨排镶入混凝土平台内,在轨排上放置运梁小车,轨排前后端设置车挡。靠近京山线的小车距轨排前端20ｍ,为拖拉钢梁过铁路线的预定走行距离。钢梁底面标高高于京山铁路轨面标高1ｍ。2.4横移钢梁 用两台吊车将钢梁吊起,横移至拖拉梁轨道运梁小车上,前端用枕木支垫好。2.5纵向拖拉移梁 要点封锁线路后,用卷扬机将钢梁悬臂拖拉至指定位置,见第一片钢梁吊装示意图(图4)。
在纵向拖拉钢梁时,梁后部制动卷扬机随钢梁前进不断放松钢丝绳,但要保持一定的制动能力以防止因冲击振动而向前冲撞。
2 .6 旋转移梁 1)采用“双吊车整体直吊法”吊装,两台吊车分别是200ｔ履带吊车和150ｔ履带吊车。 2)两台吊车的起重性能选择见表1。 3)当第一片梁拖拉到预定的吊装位置时,起重工开始分别拴绳扣。吊点选择在距钢梁两端1.15ｍ处,吊绳选用长15ｍ、Φ66.5ｍｍ的钢丝绳,垫好钢丝绳保护物。吊车收绳使钢丝绳稍微吃上力,同时保持吊钩始终与钢梁中心垂直。 4)两台吊车同时起吊,并保持匀速上升,钢梁两端要挂上幌绳,由地面人员溜住,以避免其摇摆晃动。当上升到超过混凝土梁顶面标高时,开始旋转使钢梁平稳吊运至指定位置。然后一端用150ｔ履带吊车吊着,另一端用200ｔ履带吊车吊着走行至预定安装位置上方。2.7钢梁就位 当确定帽梁上没有异物,同时在指挥人员下达命令后方可落梁。钢梁落下、支稳、找正后才可完全摘钩,吊装流程图见图5。
2.8申请销点 每片钢梁一次吊装就位,每次作业时间50ｍｉｎ,要点时间59ｍｉｎ。 第一片梁调整到设计位置后,按上述2.4～2.8步骤吊装另一片梁就位。两片梁均安装到设计位置后,安装横隔梁、铺设桥面板。3架梁安全检算 以钢梁的重量和桥孔跨径为基础,对吊车、钢丝绳、卷扬机受力进行检算,确保架梁的安全。钢梁总重量为2240ｋＮ,单片钢梁重按1060ｋＮ计算。3.1÷拖拉牵引力计算Ｆ=ＫΦＱ=0.05×1060=53ｋＮ式中 Ｆ———拖拉架设所需牵引力,ｋＮ; Ｋ———阻力调整系数,取1.0; Φ?———滑道摩阻系数,取0 05; Ｑ———钢梁自重,ｋＮ。 根据牵引力53ｋＮ,选用Ｈ8×1ＫＢＬ滑轮。3.2 卷扬机的选择Ｐ=ＫｎＦ=0.549×53=29.1ｋＮ 式中 Ｐ———绳头拉力; Ｆ———滑移牵引力; Ｋｎ———滑轮组省力系数。 选用ＪＭ5型卷扬机。3.3拖拉梁钢丝绳的选择 最大合力为29.1ｋＮ,安全系数取6,则钢丝绳的破断拉力:Ｐ=29.1×6=174.6ｋＮ。钢丝绳的破断拉力:Ｆ=174.6/0.85=205.4ｋＮ,查表选用Φ20ｍｍ6(19)抗拉强度为1550Ｎ/ｍｍ2的钢丝绳。3.4吊梁钢丝绳的选择 履带吊车吊点最大合力为530ｋＮ,安全系数取8,则钢丝绳的破断拉力:Ｐ=530 /(2×ｃｏｓ15°)×8=2195ｋＮ。钢丝绳的破断拉力:Ｆ=2195 /0.8=2744ｋＮ,查表选用?Φ66 .5ｍｍ6(61)抗拉强度为1700Ｎ/ｍｍ2的钢丝绳。4 结语 1)本分项工程作为典型的分片吊装、高空拼接的施工项目,在施工前提出了较为合理的施工组织方案,并经受了现场的检验。 2)本分项工程施工方案提出的在地面进行构件滑移,到位后起吊,达到高度后空中旋转定位的施工方法,对类似施工项目具有很好的参考作用。 3)本分项工程中临时工程数量较小,对京山铁路运输的影响也较小,可供其他项目借鉴。参考文献[1]ＴＢ10203—2002,铁路桥涵施工规范[Ｓ].[2]铁道部第三工程局.桥涵(中册)[Ｍ].北京:中国铁道出版社,2002.[3]ＴＢ10002.2—99,铁路桥梁钢结构设计规范[Ｓ].[4]李廉锟.结构力学(上)[Ｍ].北京:高等教育出版社,2002.
