单线箱梁“踩双架单”架设施工技术简述

单线箱梁“踩双架单”架设施工技术简述

朱科超

（中铁五局集团第六工程有限责任公司） 重庆市  401147

摘要：为方便沪乍杭高铁新建时节约土地资源及不影响湖杭高铁运营，故在湖杭铁路新建时把沪乍杭高铁并行段进行同步施工，为以后沪乍杭高铁施工降低难度和安全风险。中铁五局六公司提出了“在湖杭高铁铺轨前完成沪乍杭单线箱梁架设”施工方案，总结开发切翼缘简支梁单线箱梁架设方案和单线架桥机“踩双架单”架梁方案，从而既不影响湖杭高铁桥面系施工，同时又能把沪乍杭与湖杭高铁并行段的单线箱梁架设完成，为类似施工的桥梁架设提供了参考。

关键词：高铁；单线；踩双架单箱梁架设；简述

1 工程概况

湖杭铁路HHLJXZQ-4标正线里程范围DK48+922.84-DK68+041.69，标段内新建线路长19.119公里,同步实施沪乍杭工程新建线路长13.194公里。本标段包含桥梁13座—32.313公里（双线1座—19.119公里，单线12座—13.194公里），制(存)梁场1处。共有架设预制箱梁759孔，其中双线箱梁495孔，单线箱梁264孔。

根据施组要求，单线桥梁与双线桥梁应同步施工完成，单线桥梁12座（需预制架设为9座，现浇3座），总长度为13.194km，共计264孔预制架设单线箱梁，其中有2座特大桥并行在双线余杭特大桥左右两侧，设计单双线之间最小梁边梁缝为2cm，其余7座桥由双线余杭特大桥的道岔连续梁引出，单线箱梁均属于沪乍杭高铁预留工程。

2 工程特点

随着我国经济持续快速发展，人们对铁路运输速度的要求也在日益提高。高速铁路作为一种先进的交通方式，其客流增长与经济发展是逐步适应的过程。同时，为了缩短、减少高速铁路的建设周期，往往在高速铁路正线建设的同时，预留后期规划建设的接口与正线同步实施，这样大大减少后期工程的既有线施工工作量，又保证了既有铁路的正常运营。

目前国内架设单线箱梁的设备众多，各机械工艺流程也各不相同，结合本项目的特殊施工条件，中铁五局六公司专门调配JQ580型架桥机，通过前期筹划设计计算，结合单线箱梁的结构的受力特点，通过采用专门设计制造的分载梁，既满足现场施工生产，又保证了施工安全，实现在双线梁处架设单线箱梁的特殊工况。

3 施工主要关键工序

3.1 工艺原理

3.1.1  JQ580型架桥机受力分析

JQ580型架桥机中心线按照单线箱梁线路中心重合站位时，后支腿的临时支撑太靠近翼缘板外侧，架桥机中支腿受力点偏压双线箱梁翼缘板，施工载荷无法满足要求。如图所示：

图3.1.1-1JQ580型架桥机中、后支腿受力点断面示意图

3.1.2  双线箱梁结构受力计算

JQ580型架桥机架梁检算：时速350公里单线24.6m、32.6m标准梁，上架时速350公里单线24.6m、32.6m标准梁（梁重458t）；时速160公里单线24.6m、32.6m 标准梁，上架时速160公里单线32m梁（梁重366t）。分析架桥机架梁工况，最不利工况就是支座最不利情况，采用BSAS软件进行受力分析。

1）支座最不利工况

在架桥机架梁各工况下，单支座最大反力结果如下：

在支座最不利工况下，时速350公里单线24.6m、32.6m梁及时速160公里单线24.6m、32.6m梁支反力超出支座吨位。

3.1.3  分载梁设计

分载梁的设计：单线梁直接与道岔梁相邻，架桥机进行单线梁施工时，架桥机靠近道岔梁边缘，存在施工载荷超过箱梁设计荷载标准，通过项目部与设计院沟通联系，共同商讨研究，在架桥机的中支腿处，架设一处刚性分载梁，以均衡双线箱梁的局部受力，从而满足各结构点的受力要求，分载梁设计图如图所示：

图3.1.3-1分载梁设计断面图

图3.1.3-2架桥机配合分载梁施工断面图

3.2施工主要工序

3.2.1 JQ580型架桥机“踩双架单”施工具体流程如图所示：

3.2.2 主要施工工艺

（1）道岔梁桥头预留孔尺寸

因分载梁需要临时锚固在道岔梁梁面，需在道岔梁梁端设置预留孔，通过4根螺纹钢将分载梁与道岔梁进行临时固结，两头使用200*200mm钢板垫，带双螺帽。道岔梁在施工时预留4个直径60mm，深度与梁板一致的锚固孔。螺纹钢采用直径φ50mm PSB1080系列，长1800mm, 单根精轧螺纹钢抗拉拔屈服力为1000KN。

分载梁与道岔梁进行临时固结，两头使用200*200mm钢板垫，带双螺帽。预埋几何尺寸见图3.2.2-1所示。

图3.2.2-1 预留孔几何尺寸平面示意图

（2）分载梁安装

1）预留孔

预留孔预留偏差为10mm，竖向垂直度偏差为5mm，清理预留孔内杂物。

2）分载梁吊装

提前将分载梁运至施工地点桥墩旁，根据桥墩高度和现场场地配置汽车吊，汽车吊将分载梁吊至道岔梁梁端，与预留孔对准，调整分载梁位置，使用螺纹钢进行紧固，螺纹钢应配备钢板垫和螺母，螺纹钢需锚固牢靠，螺母露丝不得小于3丝，安装效果图如3.2.2-2所示：

图3.2.2-2 分载梁安装断面示意图

3）架桥机与分载梁链接

分载梁安装到位后，架桥机U型支腿顶升机臂，使中支腿悬空，拆除中支腿底部的绞座，并安装中支腿与分载梁连接的连接座，架桥机过孔纵移至分载梁，使用高强度螺栓将连接座与分载梁进行链接，螺栓需锚固牢靠，螺母露丝不得小于3丝，如3.2.2-3所示：

图3.2.2-3架桥机与分载梁连接示意图  

4）架桥机正常架梁工艺

通过设置的分载梁支撑架桥机支腿，消除了道岔梁翼缘板承受架桥机支腿的重量过大的技术难题后，施工现场条件满足架桥机正常过孔及架梁工艺。架桥机过孔完成后，检查分载梁支撑的位置及螺栓连接牢固情况，确认安全后进行正常架梁作业，通过喂梁、落梁及调梁、灌浆、等强等工序。

5）拆除分载梁

单线箱梁架设完成，砂浆强度达到20Mpa后，方可拆除千斤顶，做好架桥机过孔准备工作。首先将架桥机U型支腿顶升受力，拆除中支腿下方的分载梁连接螺栓，螺栓拆除后，U型支腿继续顶升使中支腿与分载梁完全分离，使用吊车将分载梁吊离架桥机，吊车将架桥机中支腿原有的绞座吊至中支腿下方，人员进行组装，安装螺栓，使其中支腿恢复原先正常支撑状态，开始后续正常过孔架梁。分载梁仅在有道岔梁引出单线箱梁的第一孔进行使用，后续架梁不需使用。

3.2.3质量控制措施

（1）单双线并行段切翼缘板箱梁架设

1）箱梁生产时，应控制箱梁的外观尺寸，长度偏差应控制在±20mm，高度偏差应控制住+10，-5mm，宽度偏差应控制在-5mm，架设切翼缘板箱梁最重要的是控制梁宽，在切翼缘板侧是已架设完成的双线箱梁，设计梁边梁缝仅20mm，箱梁出厂验收时应检查箱梁的外观尺寸，满足架设需求，方可出厂。

2）调整箱梁前后梁缝及与双线箱梁梁边梁缝时要满足设计要求，前后梁缝要均匀，梁边梁缝要满足设计要求20mm，切不可单双线箱梁之间不留梁缝。

3）千斤顶调整箱梁水平时应根据水准仪测量的数据进行逐个调整，正常箱梁可以通过油顶的一端串联一端并联进行调整，切翼缘板箱梁需进行4个千斤顶逐个调整，不能同时调整，这样才能保证箱梁四角受力一致，确保梁体稳固，梁体无损伤。

（2）双线道岔梁引出单线桥梁箱梁架设（踩双架单）

1）道岔梁在现浇前应在前进方向梁端根据分载梁安装位置进行预留孔预留，预留孔直径偏差±5mm，孔间距的偏差10mm，预留孔的垂直度偏差±5mm，深度为贯通道岔梁顶板。

2）分载梁安装时应先检查预留孔的位置是否满足安装，在受力点位置进行木板铺垫，木板厚度不应大于10mm。安装完成后应将精轧螺纹钢进行双螺母锁紧，外露3丝以上。

3）分载梁与架桥机中支腿连接处应对准螺栓孔，把每个螺栓孔穿入高强度螺栓，保证螺栓垂直受力，紧固每个螺栓，保持螺栓受力均匀，螺母露丝不得小于3丝。

4）架桥机过完孔后应对架桥机机臂进行抄平，架桥机前端应高于后端，成上坡状态，坡度不大于5‰。

5）安装或者拆除工序完成后，现场负责人对其检查，检查合格后方可进入下一步。

3.2.4安全控制措施

（1）提前做好锚固预埋孔的安装，确保锚固装置牢固。

（2）做好架桥机架完箱梁后，前支腿拉杆锚固措施。

（3）监控架桥机过孔走行速度及轮组运行情况。

（4）箱梁架设时要在单双线之间梁缝插入木楔，防止箱梁之间碰撞。

（5）在吊装分载梁时应检查钢绳索具，起吊前应进行试吊，由专人指挥，在施工区域加设警示标志，严禁非工作人员进入施工段落。

（6）实行逐级安全技术交底制，由工程项目组织有关人员对工程项目或专项工程进行详细地书面安全技术交底，凡参加安全技术交底的人员要履行签字手续，并保存资料。

（7）随时监控现场风速风向，当风速超过5级时停止架梁吊装作业。

4 工程实施成果

单双线并行段切翼缘板箱梁架设与单双线并行段切翼缘板单线箱梁全尺寸后续架设相比，利用双线桥面施工时间架设，缩短以后沪乍杭开工建设架梁工期3个月，避免了既有线天窗施工。

双线道岔梁引出单线桥梁箱梁架设（踩双架单）施工方法与双线道岔梁引出单线桥梁第一孔梁现浇施工方法相比，利用分载梁等辅助工装后，踩双架单工点8处，每处使用仅2天完成，缩短工期3个月以上。

总的来说，消除整套架梁设备闲置损耗的时间；同时为后续工艺无砟道床施工提前3个月，为总工期节省一个无砟道床工作面。该施工方法整体具有节约成本、节省工期、减少设备闲置时间及减少工作面等优点。施工过程操作简易、安全性高。

4.1经济效益

在单双线并行段切翼缘板箱梁架设，为以后沪乍杭高铁开工建设避免了既有线天窗施工和邻近施工，降低了安全风险，节约了既有线施工费用，降低了以后施工难度，提前完成单双线并行段的架梁任务。

在双线道岔梁引出单线桥梁，采取了踩双架单施工方法，比双线道岔梁引出单线桥梁第一孔梁现浇施工施工方法，节约了人工、材料、机械的投入，这种工况全标段共有8处，采取预制架设每处仅需2天完成，总需要16天完成，而现浇每处需要30天才能完成，总需要240天完成，在同时施工的情况下，至少需要120天。单双线并行段切翼缘板箱梁架设和双线道岔梁引出单线桥梁箱梁架设（踩双架单）施工方法，节约了既有线施工配合费、现浇梁的人材机费用，抵扣增加部分材料费用，经济效益明显。

4.2社会效益

单双线并行段切翼缘板箱梁架设施工施工方法与单双线并行段全尺寸箱梁架设相比，因其施工安全、流程简单、操作简易，超前架设工艺受现既有线施工，工期影响小，降低了安全风险。

双线道岔梁引出单线桥梁箱梁架设（踩双架单）施工方法与双线道岔梁引出单线桥梁第一孔梁现浇施工方法相比，缩短了工期，提高了施工质量，降低了现浇的安全风险。

总的来说，极大的缩短架梁工期和缩短无砟道床开工工期，为后续施工富余充足的机动时间，社会效益明显。为全管段架梁总工期的完成打下了坚实的基础，为实现开通总工期创造了便利条件，施工方法的实施得到了业主、监理的一致好评，为企业赢得了良好的社会信誉。

参考文献：

[1]《高速铁路桥涵工程施工技术规程》Q/CR 9603-2015

[2]《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2020

[3]《JQ580型架桥机操作使用说明书》

[4]《YL580型运梁车操作手册》