范余华
中国铁路上海局集团有限公司南京枢纽指挥部 江苏 南京 210042
目前,繁忙营业线跨线天桥施工一般采用顶推法和拖拉法2种,施工前需对这2种方案进行对比分析,以选择出较实用、安全且经济的方案[1-6]。顶推法施工存在一定的局限性,而采用滑移液压同步拖拉法(以下简称拖拉法)相对来说就比较实用,现针对拖拉法作简要论述。
背景工程为京沪铁路镇江站改造工程新建天桥,桥宽为12 m,直行段跨度79.3 m,天桥中心里程SK1214+604.9,呈L形,其中一端接既有沪宁城际铁路天桥,另一端接新建站房(图1)。整个天桥共跨既有车站三台七线;铁路跨上部结构从QA轴至既A轴为三跨一联(26.40+20.45+13.65)m连续钢箱梁,既A轴与既B轴为一悬挑跨箱梁(10.7 m),与既有天桥北端相接。
本工程由于拖拉区域有电气化线路,且施工作业面狭窄,因此采用单点拖拉法施工,施工流程如下:搭设拼装临时胎架→分段拼装钢箱梁→安装重物移运器、挡板、拖拉设备→调试拖拉系统→分步封锁,分段拖拉钢箱梁→落梁并拆除拖拉设备与临时设施。
图1 新建天桥的位置示意
临时胎架由现场焊接式钢管柱以及与H型钢梁栓接为主的重型支架组成,支架基础节采用焊接栓钉的形式埋入扩大后的基础承台中,用混凝土地梁纵横向贯通加固,每根钢管柱下开挖独立柱基,拼装胎架所有钢柱之间用角钢斜撑连接,以保证支架的整体稳定性。本工程在既有2/3、4/5站台上各布置1组临时钢支撑,在基本站台上用3组临时支撑相连组成拖拉反力架。
钢箱梁在厂内分段焊接加工,运输至现场(既有铁路北侧)老站房位置天桥东侧进行拼装焊接,于重型型钢结构支架平台上拼装钢箱梁,首次拼装40 m。
根据结构的布置特点和现场条件,在既有线北侧搭设的拼装平台上安装拖拉设备,并设置3组共6台重物移运器与2台纠偏装置,同时在反力架、2/3、4/5站台临时支撑上各设置1组共6台重物移运器与纠偏装置,用于箱梁的拖拉滑移。每次拖拉一段至临时支撑上,为避免拖拉过头,预先在箱梁前端设置定位挡板,既用于控制拖拉,又可起到临时加固作用。
1)拼装第2段钢箱梁以及上部结构20 m,同时拖拉耳板向后移至箱梁后端,并重新放置钢绞线,封锁普速场下行3、5股道,拖拉至2/3站台。
2)拼装第3段钢箱梁以及上部结构19.3 m,同时后移拖拉耳板至箱梁后端,重新放置钢绞线,封锁普速场下行Ⅰ、3、5股道,拖拉至Ⅰ道上方。
3)封锁普速场所有股道,拖拉至A轴处混凝土柱上部,在混凝土柱上用钢垫块临时支撑箱梁,防止位移。
4)封锁普速场所有股道与城际场下行5道,拖拉至既有天桥就位。
在每座临时支撑对应位置布置200 t千斤顶8台,将混凝土柱顶永久橡胶支座安装好;然后通过液压装置,用8台千斤顶同时将箱梁抬高5 mm,并拆除所有重物移运器及纠偏装置;随后落梁至梁垫上,再拆除最上层梁垫;以此类推,直至降至混凝土柱顶橡胶支座高度,保证箱梁整体落梁的稳定;最后人工拆除临时支撑架。
跨线天桥施工前,对跨线天桥钢箱梁支撑架基础及支撑架进行了设计分析与计算,并将研究方案报设计院复核,结果满足承载要求。
拖拉设备应满足天桥结构累积拖拉驱动力的要求,尽量使每台液压拖拉器受载均匀;尽量保证每台液压泵站驱动的液压拖拉器数量相等,提高液压泵源系统利用率;在总体布置时,要认真考虑系统的安全性和可靠性,降低工程风险。
将拖拉试验的数据作为参考,计算出后续正式拖拉的理论平均速度,与后续正式拖拉过程中的实际速度进行对比分析。
为安全高效地实施拖拉作业,应将拖拉时间与天窗点时间进行对比,按照试验段拖拉的平均速度,使钢箱梁在规定时间内拖拉至指定位置,确保列车正点开通。
在天桥正式拖拉前,先进行最大悬臂试验,即用水平仪测出此时箱梁最前端的顶面相对标高,然后将箱梁由拼装区拖拉至反力架边缘位置,待拖拉至指定位置后,悬停12 h,并用水平仪测出此时箱梁最前端的顶面相对标高,由此得出挠度值,作为后续正式拖拉过程中挠度分析与变形控制的依据。
运用网络计划技术、动态管理方法,结合新技术、新工艺、新材料、新设备、新方法,采取“分步封锁、分段拖拉”的施工方案,既确保了工程质量和工期,节约了成本,又大大减少了工程施工对铁路运输的干扰。
运用纠偏油缸与纠偏导轮组合的方式实现纠偏。当中线偏差超过1 cm时,利用纠偏油缸主动顶紧,在拖拉过程中进行纠偏,降低水平力;横向可调式纠偏导向轮布置在钢梁横向两侧,起到限位作用。
运用超大型构件液压同步拖拉技术,采用传感监测和计算机集中控制,通过数据反馈和控制指令传递,可全自动地实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警,从而使液压同步拖拉过程的同步控制更加及时,从而保证精度和安全。
本文主要对繁忙营业线中跨线天桥的拖拉施工进行技术研究,通过对施工方法及技术参数的分析,选择了一个安全、经济、高效的施工方法,从而为整个项目的推进提供了重要保障。