北京雁栖湖示范区联络通道上跨京承铁路架梁施工技术

1、北京雁栖湖示范区联络通道上跨京承铁路架梁施工技术摘 要：文章通过北京雁栖湖示范区联络通道上跨桥架梁施工方案的选择，介绍了上跨桥架梁方案的比选，跨铁路架梁的相关要求及跨铁路施工的相关安全措施，可为类似工程尤其是上跨铁路架梁工程提供借鉴。关键词：京承铁路；上跨；架梁；施工技术1、 工程概况北京雁栖湖生态发展示范区位于北京市东北部，地处怀柔区雁栖镇，南邻怀柔新城集中城市建设区，是红螺山-雁栖湖市级风景旅游度假区的东区。北京雁栖湖示范区联络通道按新建快速路标准建设，全线均为高架桥，标准横断面为两幅路型式，南起开放路环岛，北至中高路，道路全长3.483公里。本工程2#标段，跨越现况京承铁路，标段范围为H

2、1K1+035.4H3K1+190.4，全长155m。本标段桥梁面积3760m2，桥梁型式为3*25m预应力混凝土连续箱梁+30m+25m+25m小箱梁，其中30m梁跨越京承铁路。在新建桥的左侧，有一既有现状怀丰路，怀丰路下部结构与新建桥位置对应。本文主要叙述30m+25m+25m三跨梁的架梁施工技术。相关梁体的设计基本情况（以跨铁路的30m梁为准）,各梁片重量如下:梁片编号梁高(m)梁片重量(t)2#6#1.6951#和7#1.6110具体的梁体布置情况如下图(从大里程向小里程看的编号及左右)：2、 架梁方案比选按照设计要求，铁路南侧三联为3*25m现浇梁，北侧两跨及跨铁路的一跨为普通小箱梁

3、架设。本桥施工工期紧张。下部结构同时施工，施工完成后进行上部结构施工，相邻标段小里程侧均为现浇箱梁，大里程侧均为机械架设小箱梁。本标段3跨小箱梁架设施工方案计划从汽车吊直接架梁与架桥机架梁两种方案中选择。架梁方案的选择主要考虑并分析了以下几个因素：2.1 运梁通道小箱梁采用在制梁厂集中预制，架设前采用运梁车运输到现场。可利用既有公路运输，到场后可以放在既有环丰路右侧桥面，施工期间可以封半幅既有道路作为施工用。2.2 采用汽车吊架梁的吊车站位新建桥下受既有建筑及道路的限制，无吊车的合适站位，尤其是跨越铁路一跨及相邻跨不具备汽车吊架梁的场地要求，既有环丰路上跨桥也不能作为吊车的站位。2.3 现场现

4、状及既有桥情况施工场地范围无可用的运输道路及吊车站位，既有桥不能作为吊车的站位，施工期间可临时封半幅路作为运梁的通道。2.4 本标段的工期安排本标段的架梁施工正好与前三跨现浇连续梁同期施工，工期紧，工作面相对狭窄。2.5 相邻标的架梁工期安排大里程标段架梁计划采用汽车吊，其架梁顺序为从大里程往小里程架设，架完的时间可比我方架梁开始时间早10天左右。2.6 铁路部门对架梁的要求必须确保铁路既有设备的安全，出于安全考虑建议采用架桥机架梁。结合以上的综合分析，最终确定待大里程标段架完梁后，利用其场地组装架桥机及运梁轨道，采用汽车吊在既有环丰路配合吊梁到梁上运梁通道，施工架桥机架梁的施工方案。3、 架

5、桥机及汽车吊的选型考虑到跨铁路一跨的30m梁为最不利的状态，边梁重最大为110t，结合铁路部门要求，采用吊车吊梁安全系数不小于1.4，架桥机架梁安全系数不能低于1.1。因此拟定采用140t的架桥机，型号为NF140t/40m A3 型，配合的汽车吊采用两台350t吊车，在既有怀丰路作为将梁吊运到桥上运梁轨道的配合方案。NF140t/40m A3 型架桥机安全系数计算，最大梁重为跨铁路跨的边梁，重110t，架桥机安全系数为140/110=1.27>1.1，架桥机满足要求。汽车吊安全系数计算，结合现场既有环丰路与新建桥的位置关系，利用相邻标段3跨作为组装架桥机及运梁轨道的铺设场地，汽车吊放在

6、既有环丰路右幅路基段停放，架梁期间运梁车自京密路开放环岛进入环丰路右幅进入环丰路按架梁顺序停放，卸梁时运梁车自环丰路开行到汽车吊位置，两台350t吊车将梁从运梁车吊起、转臂，将梁放在新建梁上的运梁车上。350t吊车的作业半径为14m，吊车的主臂长度为28.3m，允许的吊重为79t，因此吊车的安全系数为79*2/110=1.43>1.4，汽车吊满足要求。4、 总体施工方案待相邻大里程侧架梁完成，经验收后将场地交由我方进行架桥机组拼及铺设运梁通道，架桥机组装完毕经调试符合要求后，报请当地质量技术监督管理部门进行现场验收，验收合格并办法证书后进行架梁。先架铁路北侧的两跨，主要工序包括架桥机过孔

7、、汽车吊调运梁到桥上运梁轨道、架桥机架梁。铁路北侧的两跨架设完毕后，进行铁路一跨的架设施工，跨铁路的施工须严格执行铁路部门审定的施工计划及施工方案，按照铁路局批准的施工计划及时间组织相关的施工，要点时间为4个封闭点，主要进行架桥机过孔、架桥机架梁及铁路跨相关的附属工程施工。架梁施工的大致流程为：架桥机组装、调试及运梁轨道铺设架桥机验收架桥机过孔架第6跨7片梁架桥机过孔架第5跨7片梁按照铁路部门审批的要点计划组织实施跨铁路跨的施工架桥机过孔并拆除桥面系施工完工。对于每一跨7片梁的架梁顺序为3、4、5、7、6、1、2。5、 具体实施情况5.1 架梁前的准备工作5.1.1 技术准备1） 下部结构的混

8、凝土试件强度是否满足架梁的要求；2） 复核垫石位置和标高、箱梁尺寸，确保箱梁能一次准确就位；3） 对预架箱梁按顺序编号，弹出中线位置以保证箱梁的正确就位；4） 对所架梁跨支座的标高及位置尺寸进行复核。在盖梁上弹出支座中心线、梁端线；5） 架桥机在要点过孔前进行试运行，全面检修和保养，确保工作状态正常。5.1.2 运输组织准备本工程所有的小箱梁均采用定购厂制梁，在架梁之前由梁厂采用运输炮车运输到施工现场，运输之前由项目部及运输单位一起协调道路运输事宜并到交通部门办理运输配合手续，在架梁前一天将所用的梁体全部运输到现场。架梁施工期间，既有环丰路右幅封闭，梁车到现场的顺序要结合架梁的顺序，先架的在前

9、面，经既有公路运输到现场后在既有环丰路右幅存放。随架梁运输梁车经环丰路上跨铁路桥运输到两台350t吊车位置，经吊车将梁体转运到桥面的运梁小车上。5.1.3 架桥机横移轨道铺设1） 轨道铺设时，轨顶面要保持水平，用水准仪测量，下面用组合钢垫块和硬木楔垫支加固。两端悬臂必须等于或高于中间轨道，最大不能高于50mm；2） 钢垫中间段用硬木塞垫，支垫间距不大于0.5m，两端1.5m范围加倍；3） 垫硬杂木时中支腿轨道在混凝土梁翼缘板处不垫实，混凝土梁肋处及轨道连接处必须垫实；4） 支腿横移轨道必须平行，偏差量不得大于20mm。5.1.4 架桥机的主要结构及性能1) 结构组成由前吊梁天车、后吊梁天车、双

10、侧主梁、2个前支腿、2个中支腿、2个后支腿（含后托架）、2个后顶镐、前支腿横移轨道（铺设在盖梁上）、中支腿横移轨道、2组运梁平车、运梁平车纵移轨道、液压系统、电气系统等部件组成。如下图：2) 性能额定起重量T2×70=140吊钩提升速度m/min0.64提升小车运行速度m/min0.450.69箱梁架设速度m/min3.05.0过孔运行速度m/min1.2桥机横移速度m/min1.2自重t165t5.1.5 桥上运梁轨道1） 桥面的运梁小车采用2台100t的运梁车，运梁小车轨道铺设在2#和3#梁上，间距2.04m，用P50轨进行铺设，钢轨下铺设枕木间距为60cm，钢轨和枕木之间用道钉

11、进行连接，以保证两钢轨的稳定；2） 保证轨距及水平，确保运梁车的运输稳定；3） 运梁轨道与已架梁体的位置关系，确保梁体的受力均匀；4） 枕木与梁体间不平处，用木楔子备紧，钢轨与枕木间用道钉钉固好，保证轨道的线形圆顺；5） 桥上运梁轨道随架梁进度，及时对运输轨道进行接长，以满足后续梁孔的架设。5.1.6 350t吊车站位处的基底承载力架梁时两台提梁转运吊车放在怀丰路右半幅的路基段，架梁施工之前提前测量吊车站位处的地基承载力，须满足吊车作业需要。5.2 北侧两孔架梁安全措施5.2.1 吊车、架桥机钢丝绳的选择与检查吊车及架桥机施工时选用的钢丝绳要满足规范的要求及规定的安全系数。吊车采用的钢丝绳选用

12、6×37+1，60，抗拉强度为170kg/mm2，长度为10米，单股使用，与箱梁成60度角，大兜（钢丝绳单股兜底吊装,每个角用半圆管包角包上，以保护箱梁和绳索），兜点距离梁端1米，绳索破断拉力为238.53吨，安全系数=238.53/31.7=7.52>6，满足吊装安全要求。架桥机采用4根直径为43mm、公称抗拉强度为1550N/mm2的6×37钢丝绳作捆绑吊装。兜点距离梁端1米，绳索破断拉力为108吨，安全系数=108×8/110=7.8>6，满足吊装安全要求。在吊车及架桥机吊装梁体时，在钢丝绳与梁体接触处设置钢包角防止损伤梁体，在钢包角两侧填塞小木

13、楔防止钢包角滑动。5.2.2 吊车吊梁时注意核实梁体的实际重量在用吊车吊起梁体时，可以核实梁体的实际重量，在吊起脱离运梁车时暂停，核实重量，按照梁体的设计重量及汽车吊需要的安全系数提前做好相关的计算表格，如果实际重量超出一定范围，使得汽车吊的安全系数不满足规定的数值，将梁体放下，重新确定方案后再定夺，按照本工程跨铁路边梁设计110t重量，按照1.4的安全系数计算，两台汽车吊的容许吊重在满足安全系数时为79*2/1.4=112.86t，对应于每台吊车为56.43t，按照设计数值计算应为55t，施工时只要实际重量不超过56.43t就是安全的。如果超出及时与施工负责人汇报。本工程实际实施时没有超限的

14、。5.2.3 梁体的架设与固定第一片梁架设3#梁体，落梁定位符合要求在松开架桥机的钢丝绳前，在靠近已架梁端，用钢筋棍将两梁体的预埋钢筋搭接焊接牢固，同时在梁端，用方木或圆木等将已架梁体支撑牢固，以防止梁体左右不稳定。架设第二片后，将第二片梁体与第一片梁在梁端及中间部位用钢筋棍将两片梁含为一体，后续类比。在架完3#、4#、5#三片梁后，架设边梁，参照第一片梁的方式将梁进行固定，之后架设次边梁，完成后再架另一次的边梁及次变梁，全部完成后在用钢筋棍将所有的梁体大致连为一体后，可以拆除支撑用的方木或圆木。5.2.4 桥下及通行路的防护安全措施架梁施工期间，桥下及正在通行的道路采取防护措施，架梁及过孔期

15、间禁止行人在桥下通过，采用绕行方式疏导行人及车辆等，确保施工期间的安全。5.2.5 具体实施情况架桥机组装完毕验收合格后，利用两天的时间将铁路北侧的两跨共14片梁架设完成，利用夜间将第二天要架的7片梁按照架设顺序运到现场，白天进行架梁，架梁期间严格按照施工方案施工并记录没道工序施工的时间，以便于合理安排、优化跨铁路一跨的架梁时间。按照现场的实际记录，架设一片梁的时间约在45-55分钟。通过架设这两跨梁可以对跨铁路架梁的方案及时间安排进行合理优化，反应出来的问题可以在要点施工之前进行针对性的解决，以确保跨铁路架梁的安全可控。5.3 铁路跨施工程序办理及安全措施5.3.1 施工方案审批及相关营业线

16、施工手续办理跨越铁路施工属于铁路部门施工管理的范畴，需要严格按照铁道部、北京铁路局相关营业线施工管理的要求组织实施，跨越铁路架梁施工的方案需要单独编写并报路局相关站段及业务处室审批，同时尚需与相关的业务站段及部门签订安全监护协议、安全配合协议等，在获得铁路局的审批并在其监护、配合下方能组织实施，以有效确保既有铁路设备的安全，确保行车安全。在施工方案中需要提出施工单位的施工计划，本工程在架桥机过孔、架桥机架梁及梁体焊接、湿接缝与梁缝绑筋支模浇筑等方面均需要在封闭铁路运行的情况下组织施工，因此需要进行既有线要点施工，对铁路运营有一定的影响。5.3.2 具体的要点施工方案结合工期安排及施工的项目，计

17、划要四个封闭点组织施工。第一个封闭点：桥梁过孔、架梁2片(3#、4#梁)；第二个封闭点：架梁3片(5#、7#、6#梁)；第三个封闭点：架梁2片(1#、2#梁)、桥梁过孔及相关附属施工；第四个封闭点：梁缝、湿接缝等附属施工。铁路要点封闭施工任务需要细化到分钟，必须严格按照确定的施工计划组织施工，从而确保铁路的有序运营。架桥机过孔及架一片梁的具体时间计划安排如下表：序号工序内容需用作业时间（分钟）备注1架桥机过孔并安全检查451.2m/min一片箱梁架设所需时间梁号第一个点第二个点第三个点3#4#5#7#6#1#2#1架桥机1、2号天车同时绑扎挂绳1010010100102架桥机1、2号天车同时纵

18、移1515015150153m/min31号和2号天车同时横移3371312731.2m/min41、2号天车同时落梁33333330.69m/min5梁体就位33333336梁体临时支撑、钢筋临时焊接10101010101010支撑和焊接各4人7拆除吊装钢丝绳555555581、2号天车返回100101301009小计59493872583849合计时间15316887表中：每个点架完最后一片梁后天车返回的时间不计，第二、第三个点开始前可将梁体绑扎好并可在点外纵移到已架的梁体上，给点后进行横移，可以节省该点前两个工序的时间，约25分钟。按照具体的计划，最多的施工时间为168分钟，计划要点时间180分钟，可满足施工的具体要求。铁路部门批准的计划为：12月1日-12月4日，每日一个封闭点，进行相应的施工。具体实施时，在计划的时间内超额完成施工任务，第一个点完成架桥机过孔及3、4、5#三片中梁的架设，第二个点完成7#、6#、1#、2#四片梁的架设，后续的两个封闭点进行架桥机的过孔及相关附属工程施工，圆满完成架梁施工任务。5.3.3 施工期间的安全措施1) 严格按照铁路部门的规定，提前到相