庐山三叠泉有轨缆车线路桥改造工程施工方法简介.doc

2001年度技术交流会论文选集庐山三叠泉有轨缆车高架桥加固及改造工程施工方法简介肖更新 沈木海 范俊平1 概况 庐山三叠泉有轨缆车高架桥是目前全国最长、运行线路最复杂、弯道变化多、坡度变化大的一条线路，自90年代初建成后，运营不久因故停用，后被武汉三特公司收购，武汉三特公司拟将其进行改造新建。 有轨缆车高架桥全长1632M,其中110M会车线路，始、终点高差152M。原高架桥最大坡度17%，基本上是下坡状况，但有三处为上坡（反坡）状况，其坡度为4%。整个线路因依山势而行基本上处于变道状况，有左、右弯道，最大半径为180M，最小半径为120M；缆车的轮距（轨距）为750MM，利用原工字钢梁做为轨道，桥横向极为薄弱，如图（一），附后。全线有185个墩柱，由砼和钢格构式墩柱组成，最大跨度为12.56M，最大高度为11M。梁均由两根I 36或I 25的工字钢组成。 对原高架桥改造的要求如下：1）全线均为下坡状况，最大坡度为14%，取消上坡状况；2）保持原有弯道基本不变，局部调整；3）缆车轨距1000MM，在梁上增加钢制轨枕，在轨枕上铺设P50钢轨作为轨道，如图（二），附后；4）由于全线坡度调整，所有墩柱均须进行标高调整，并且截面均要加固；5）在原工字钢梁的下翼缘增加750MM高的钢桁架；6）原杆件拼装的桥须拆除，重新架设30M跨桁架拱桥，最大桁高为6M。该高架桥改造由大桥局勘测设计院设计，其横断面见图（一）及图（二），附后。2 对改造要求的施工难点分析 1）没有施工场地。庐山是著名的游览胜地，联合国认定的世界自然遗产保护区，三叠泉旅游景点处于大山深处，四周群山围绕，地理环境非常复杂，不允许破坏生态环境，也就没有正常的施工场地； 2）没有材料运输道路。在三叠泉景点只有一条供游客游览的山间走道，施工不准占用，又不可能重新开辟施工道路，给将近2000吨施工材料的运输造成很大的困难； 3）旧线路桥的加固。由于全线185个墩柱的标高均要调整且184跨工字钢梁要增加桁架，也就是说所有的工字钢梁必须拆除落到地面上，又受到没有施工场地和运输道路的限制，更不可能增设固定的起吊设备。这就给旧线路桥的拆除、加固、调整和安装提出了一个很大的难题； 4）气候变化大。山区的天气变化捉摸不定，庐山云雾来去无常，有的时候竟有48小时的大雾，能见度仅有35M。特别是68月份的山洪一夜之间就会发生，给施工人员和设备的安全造成极大的威胁。而911月份为干燥季度，对森林的防火工作又提出了严格要求。这些都对组织正常的施工产生了很大的影响。 5）工期紧，只有六个月工期。3 施工方法 3.1 主要的施工思路。根据对施工难点的分析研究，必须首先要解决的是2000吨施工材料的运输。对该项工程说这是一个关键问题。如果完全采用人工运输，那么将工期无望。决定自行研制运料小车来解决运输问题，利用原有的工字钢梁作为运输道路，用柴油机为动力、钢丝绳为牵引，把施工材料沿途选择有利地形进行堆码或者直接运到所需地点。在铺设桥面阶段，把运料小车的轮距修改，再利用P50钢轨作为运输道路来完成桥面的材料的运输。施工起重设备：如果选择固定的起重设备，但受地形限制，不能提高工作效率，且转移设备时间较长，难度较大。决定自行制造两台小型的架桥机，利用电力为动力，3t卷扬机为牵引，3t电动葫芦为起重。一台架桥机完成拆除和送料工作，另一台架桥机完成安装工作。施工顺序： （1）测量全线的线形和各墩柱实际标高，并计算各墩柱要调整的数据； （2）从下坡最下端开始利用一台架桥机向上坡方向逐跨拆除一组（二根）旧梁，并把加固和调整梁柱的材料从运料小车中吊装到位。焊接梁下翼缘桁架在墩柱四周拼装简易建筑用钢管架，利用倒链葫芦起吊切割分离于基础的刚格构柱，调整标高。然后利用另一台架桥机把加固的梁架到调整和加固好的墩柱上，见图（三），附后； （3）从坡顶端开始向下坡方向，利用拆梁用的架桥机返回来铺设桥面的轨枕、钢轨和人行道部分； （4）在安装用的架桥机通过万能杆件拼装的桥后，组织安排在较短的时间内（2530天）而且避开可能的洪水时间完成旧桥的拆除和新桥的架设工程，必须保证把新桥材料在拆梁的架桥机通过旧桥前运输到位； （5）由于该线路会车道部分的线形和轨枕布置比较复杂，与主线路桥面部分相互牵连，影响主线路的运输，安排主线路完成后再安装会车道部分。 3.2 由于这个特殊环境没有施工场地，我们利用沿线的地形地貌选择了四个比较有利的平坦地形堆码小型材料，编了详细的施工材料使用计划，严格控制材料进场的先后顺序，以保证材料供应又避免材料积压，确保施工顺畅。 3.3 运料小车 在研制运料小车的过程中，主要的技术问题和解决办法： （1）弯道多，并且有左右转弯，必须解决自动转向机构的问题。采用在车的前轮上半部安装一个轴向推力轴承，见图（四），附后；解决自动转向机构问题，使轮子在水平方向可以转动； （2）坡度大，既有下坡又有上坡，必须解决传动方式。其最大坡度为17%既0.17，而车轮与轨道的滚动摩擦系数为0.1，所以下滑力摩擦力，不能采用驱动轮子的方式传动。我们采用17.5的钢丝绳在小车的两个绞轮上缠绕6圈，再把钢丝绳的两端固定，用柴油机作为动力驱动绞轮转动的方式来牵引小车运动，见图（五），附后。 运料小车的主要技术参数：动力：24马力柴油机；自重：2吨；载重：3.5吨；速度：12米/分； 传动：柴油机离合器（船用）变速绞轮钢丝绳运料小车 制动装置（共有三套制动装置）： （1）主制动器：在上绞轮侧边焊接一个大直径的飞轮，在飞轮的外径表面包制带状刹车片，用制动手柄带紧刹车片，增加刹车片与飞轮的摩擦力； （2）辅助制动器：利用固定架上的梯形螺杆带动压垫板压紧绞轮上面的钢丝绳，增加钢丝绳与上绞轮表面上的摩擦力； （3）紧急制动器：为防止在钢丝绳破断的情况下使用的制动方式。该制动器设在运料小车的后部，利用杠杆原理制动行走的轨道，见图（六），附后。 3.4 架桥机 由于起重量不大，架桥机的起重梁采用I 36b工字钢悬臂梁，臂长6.8M，用3t电动葫芦起重，由于最大坡度为17%，为使葫芦顺利水平移动，梁设置成反坡8%状态，在起重之前把架桥机四个行走轮顶高悬空用硬木抄垫并用“U”形卡进行锚固，用一台卷扬机作为架桥机的纵向移动牵引设备。由于桥的横向刚度较差，线路中又有弯道，架桥机纵向移动速度不能太快，否则，摆动大不利安全。因此，采用一套轻型滑轮组来降低卷扬机的绳速 。架桥机的结构见图（七），附后。 架桥机的主要技术参数： （1）自重2.4吨； （2）起重量2.8吨； （3）纵向移动速度为6米/分。 3.5 30M跨旧桥拆除和拱桥的架设桥下的山洪沟道，在没有洪水时是干涸河道，故旧桥拆除和新拱桥的架设均避开山区的雨季施 工，可以减少许多困难。施工方案：拆除和架设都用在桥下布置的5个临时支架，逐段拆除或架设。在架设拱桥时，杆件起吊设备利用简易可移动的独脚扒杆做为起重。制作在竖杆上可以上下移动的吊蓝为施工用小型平台来完成顶部的螺栓安装。4 结束语 庐山三叠泉有轨缆车高架桥改造工程，虽然施工环境复杂，施工困难多，但是我们经过对工程施