单线铁路长大桥梁铁路架桥机架梁桥上T梁换装施工技术

赵明

中铁十四局集团第五工程有限公司 山东 济宁 272117

1 工程概况

新建日照疏港铁路为单线铁路，共计527孔T梁架设施工任务，其中，跨疏港大道特大桥桥梁全长为5437.8m，孔跨布置为160单线孔预应力混凝土简支T梁桥。

根据施组安排该桥采用PJ165铁路架桥机架梁，铁路平板车运梁和倒装龙门倒装的架梁施工方案，在架梁施工中为减少梁体倒装运距，提高运架梁施工效率[1]，应用了倒装架桥机倒装龙门专用底座在桥面上组立倒装架桥机倒装龙门，有效保证了架梁工期节点。

2 桥上换装施工方案

2.1 桥上倒装龙门安装工艺流程

施工准备→线路拆除→专用底座安装→专用底座固定及定位→线路恢复→补砟整道→支立架桥机倒装龙门→验收及试吊。

2.2 施工准备

2.2.1 安装前提前对现场进行调查，确定安装位置，要求尽量安装在坡度不大于3‰的直线地段，倒装龙门跨度29.6m，架桥机倒装龙门两端分别设立在两孔梁上，两个支立点尽量靠近梁端支座位置。

2.2.2 支立倒装龙门的两孔梁提前完成横向预应力钢棒穿设和湿接缝混凝土浇筑施工，使两片梁形成一个整体，为保证人员高空作业安全，桥面系钢横梁、护栏、电缆槽和人行道盖板提前安装完成。

2.2.3 提前平整桥下吊车作业平台，使其满足现场吊车支立吊装条件。

2.2.4 提前加工倒装龙门专用底，并检查加工及焊接质量，底座详细结构如图1所示。

图1 倒装架桥机倒装龙门底座

2.3 线路拆除

架桥机倒装龙门专用底座安装在钢轨下，安装前提前对工程线进行封锁，根据确定好的位置将安装位置的线路钢轨或轨排临时拆除，再将装底梁处的道碴清除，并将部分轨枕移位。

2.4 专用底座安装

架桥机倒装龙门专用底盘为拼装式结构，可用架桥机主机或吊车进行吊装。

在桥下不具备支立吊车条件时采用架桥机主机进行专用底盘吊装（如图2所示）具体步骤[2]如下：

图2 利用架桥机主机安装底座

2.4.1 先在桥头将专用底座的底梁和连接杆吊装到架桥机的主机上。

2.4.2 主机行驶到安装专用底盘的位置。

2.4.3 将底梁和连接杆按前后架桥机倒装龙门的位置卸在轨道两侧。

2.4.4 拆除前架桥机倒装龙门位置钢轨，并吊放在主机上，再将两个底梁吊装就位，安装连接杆，钢轨复位。

2.4.5 拆除后架桥机倒装龙门位置钢轨，并吊放在主上再将两个底梁吊装就位，安装连接杆，钢轨复位。

在桥下具备吊车支立条件时，可采用吊车进行专用底座吊装，具体步骤如下：

2.4.5.1 拆除前后架桥机倒装龙门位置钢轨。

2.4.5.2 将前后专用底座的底梁吊装就位，安装连接杆。

2.4.5.3 钢轨吊装复位。

2.5 专用底座定位及固定

专用底座联好后，用手动葫芦人工调整定位，专用底盘中心应与轨道中心重合，左右偏差不大于50mm。安装时注意调整底盘平整度，底盘左右高差不得大于20mm，底盘下方T梁腹板受力位置采用硬杂木或橡胶垫进行支垫，底座安装相对位置根据倒装架桥机倒装龙门具体尺寸确定。每个架桥机倒装龙门2个专用底座间采用槽钢加工的连接杆进行连接，枕木头两侧每侧2道，增加底座的整体性能。

2.6 线路恢复

底盘安装定位完成后将钢轨安装复位，并上紧扣件及夹板。

2.7 补砟整道

一般情况下，铁路架桥机架梁时梁上砟带道碴较少，因此在安装专用底盘的位置要补碴整道，调整线路高低、轨向等，并对线路进行捣固使底盘与道床为一个整体，保证底盘稳定性。

2.8 支立倒装架桥机倒装龙门

机车平板运送倒装架桥机倒装龙门至桥上安装位置，吊装至安装好的底座上，架桥机倒装龙门中心与线路中心一致，误差不大于10mm；架桥机倒装龙门与底座应接触良好，不得出现“3条腿”现象[3]。

2.9 验收及试吊

2.9.1 安装完成后对架桥机倒装龙门平整度，架桥机倒装龙门与底座接触情况，底盘中心、架桥机倒装龙门中心、线路中心偏差情况，线路整道情况，是否存在三角坑、死弯、反超高等病害进行检查验收。

2.9.2 安装完成第一次吊梁时，先进行试吊，将梁片提升50mm后停留10分钟，期间检查各处无异常后方可继续提升梁。

3 底座受力计算

3.1 设计信息

钢材等级：Q235

梁跨度（m）：0.500

梁截面：普通热轧工字钢：I25a

板件宽厚比等级：S3

梁平面外 计算长度：1.000

强度计算净截面系数：1.000

构件所属结构类别：钢框架

设计内力是否地震作用组合：否

梁上荷载作用方式：无荷载作用

设计内力：

绕X轴弯矩设计值 Mx（kN.m）：20.000

绕Y轴弯矩设计值 My（kN.m）：5.000

剪力设计值V（kN）：40.000

3.2 截面特性计算

A=4.8541e-003；Xc=5.8000e-002；Yc=1.2500e-001；

Ix =5.0200e-005；Iy =2.8000e-006；

ix =1.0200e-001；iy =2.4000e-002；

W1x=4.0200e-004；W2x=4.0200e-004；

W1y=4.8300e-005；W2y=4.8300e-005；

3.3 验算结果

3.3.1 梁构件强度验算结果。

截面塑性发展系数：γx=1.050

截面塑性发展系数：γy=1.200

梁构件强度计算最大应力（N/mm2）：133.649 ＜ f=215.000

梁构件强度验算满足。

3.3.2 梁构件整体稳定验算结果。

平面外计算长度（m）：1.000

平面外长细比λy：42

受弯整体稳定系数φb：0.936

梁构件整体稳定计算最大应力（N/mm2）：

139.436 ＜ f=215.000

梁构件整体稳定验算满足。

3.3.3 梁构件抗剪验算结果。

计算点（形心点）以上对中和轴面积矩（m3）：

Sx =2.3070e-004

梁构件计算最大剪应力（N/mm2）：22.978 ＜ fv=125.000

梁构件抗剪验算满足。

3.3.4 梁构件折算应力验算结果。

计算点（翼缘与腹板交点）以上对中和轴面积矩（m3）：

Sx2 =0.0000e+000

梁构件计算最大折算应力（N/mm2）：

44.622 ＜ 1.1f=236.500梁构件折算应力验算满足。

3.3.5 局部稳定验算。

翼缘宽厚比B/T=3.51 ＜ 钢结构规范GB50017容许宽厚比[B/T]=13.0

腹板计算高厚比 H0/Tw=25.50 ＜ 钢结构规范GB50017容许高厚比[H0/Tw]=93.0梁构件验算满足。

4 结束语

在日照疏港铁路跨疏港特大桥架梁施工中，采用了在简支T梁上加装架桥机倒装龙门专用底座，再将架桥机倒装龙门支立在专用底座上的方式，有效地解决了单线长大桥梁铁路架桥机架梁桥上T梁倒装困难的难题，不仅大大提高了架梁施工效率，而且有效保证了架梁施工安全，为类似施工提供了借鉴和参考。