长大坡道“T”型桥梁架设施工技术探究

长大坡道“T”型桥梁架设施工技术探究

张俊杰

中铁五局集团有限公司 重庆

摘  要  随着铁路建设的迅速发展，简支T梁的预制与架设在铁路工程建设中非常重要，本文针对专用铁路设计线路设计最大坡道为24‰大坡道线路,采用JQ170型铁路架桥机进行T梁架设的实际问题，介绍了“机车连挂顶送、防遛移、主机制动”的安全技术方案，文中详细分析了此方案的安全性和可行性,通过具体实施收到良好效果,谨供同类工程参考。

关键词  T梁架设  铁路架桥机  大坡道  防溜逸  制动

1  工程概况

中铁五局大瑞铁路铺架项目部承建的主要工程数量：本标段为大理至保山段，大理至保山段线路长度133.660km，T架设381孔，道岔梁架设9片。位于下坡道上（20‰以上）的桥梁架设有52孔。

2工艺原理

铺架工程的核心重点及难点主要是长大坡道上铺轨架梁，最大坡度：24‰，根据《JQ170 型架桥机使用说明书》要求，架桥机自行最大坡道为20‰，制动能力为20‰，不能满足24‰的坡道要求。

主要体现在：

1）上坡架梁时牵引力不足；下坡架梁时制动力不足，架桥机主机对位难度大；辅机运梁对位困难；架桥机防溜逸、防碰撞控制难度大。

2）架桥机机臂水平调节难度大，原设计油缸长度不足，需加设附属装置。

3）铺轨机上坡铺轨及空车退回时牵引力不足，下坡铺轨时制动力不足，铺轨机对位难度大。

因此，对架桥机进行了一些有针对性的改进措施，确保施工顺利进行。

架桥机制动力不足的解决方法主要是通过调节主机和辅机风压，增大风缸容量，并将原闸瓦全部替换为高磷铸铁合金闸瓦，同时安装自制固定止轮器等，防止架桥机溜逸，保证对位、喂梁、过梁等作业安全顺利的完成。

架桥机牵引力不足的解决方法主要是通过主机和辅机重机连挂，两机同时工作，辅机提供主机牵引力协助主机对位，同时辅机上坡运梁时用机车顶送，中间加平板游车，在辅机前端距离主机尾部30米时停车、分离，辅机自行低速喂梁。

架桥机在上坡和下坡时通过增加楔形墩和调节零号柱对架桥机的机臂进行调节，保持机臂的水平。

3 施工工艺

3.1施工工艺流程

施工准备→架桥机组装→桥头线路端头固定固定式止轮器→架桥机主机和辅机连挂对位→立零号柱→辅机退回装梁→机车顶送辅机运梁→过梁→出梁→落梁→焊梁→铺设桥面轨排。

3.2架桥机架梁前的检查

对发动机、液压系统、电气系统、起重小车、防遛备品进行检查，重点对车辆制动部分的检查：检查主风缸风压是否达到900kpa，空压机保压是否良好；检查风管是否漏气；检查三通阀工作是否正常可靠；检查制动缸的制动杆伸出量是否在有效制动范围内，制动瓦是否密贴。

3.2加强架桥机制动力

1.提高风压。经过对制动能力进行验算校核，架桥机进场后，将架桥机(主机和辅机)总风缸调压至900Kpa,制动管压力(可通过调整小闸的减压阀)调压至450 Kpa， 增加架桥机的制动力，并加大总风缸的容量，确保在大坡道运行时连续制动有效架完梁转场前再将风压恢复。

2.调整制动闸瓦间隙架桥机施工前将原有闸瓦全部替换成高磷铸铁合金闸瓦，闸瓦间隙调至5-6mm，制动缸勾贝行程调至74-100mm。

3.自制固定止轮器。在普通铁鞋两边加装带孔耳板，用螺栓固定在桥头线路端头或架桥机停留处，防止架桥机溜逸。

3.3调平架桥机机臂

1.根据机臂的高度，对零号柱进行调整，上坡时减少，下坡时增加。

2.架桥机在不同的坡度上架桥时，机臂伸缩困难，采用在一号柱柱顶与柱身间以及二号柱柱顶与柱身间增加不等厚的楔形墩来实现两柱顶的水平，以增加出梁净空和调整机臂水平

3.21‰的上坡道架设时，因车体前部上挠，车体最前端与机臂净空减小，主机存在出梁净高不够，为增加架桥机净空高，采用一号柱柱顶与柱身间加高度为200mm 的楔形墩，二号柱柱身与柱根间加高度为410mm 的楔形墩；24‰下坡道架设时，因车体尾部上挠，梁体上平面与机臂净空减小，主机存在出梁净高不够，为增加架桥机净空高，采用一号柱柱顶与柱身间加高度为410mm 的楔形墩，二号柱柱身与柱根间加高度为200mm 的楔形墩。

3.4机车压道、桥头加固

1.架梁前采用超重车对架梁线路及桥头压道(超重车其轴重不应小于架梁时计算最大轴重的1.1倍)，严禁使用已组装的架桥机压道。

2.压道范围：前方压上桥台1m，后方压到大轴重最远停留处以外50m。采取拨道架梁时，除正线外应压到计算拨道量处压道。所有大轴重通过或停留地段均应压道。

3.压道速度：最大速度不得超过5Km/h，对大轴重经常停留地段、台尾与线路衔接处和个别有疑问的薄弱处，应放慢速度或较长时间停压该处任其沉落。

4.压道次数：压道时无显著下沉，最后三个往返的轨道左右偏差≯2mm，总下沉量≮5mm。压道不得少于三个往返。压道时应有养路人员配合整道，变形地段应起道捣实再压道，直至达到上述要求为止。

5.已压过道或已架过梁的路基在暴雨或下雨很久之后，必须整修加固重新压道后方可继续架梁。

3.6架桥机对位作业

1.架桥机对位时，主机应与辅机联挂，两机同时工作。上坡时，辅机提供主机牵引动力协助主机对位；下坡时，辅机提供主机制动力协助主机停车制动。

2.架桥机对位前应检查风压(是否达到900kpa)，风压不符合要求不得行车，行车前应提前试风，风管不得有泄漏情况，管路通风良好。

3.为增加架桥机车轮与钢轨间的摩擦阻力，应提前指派专人进行烤砂并及时在钢轨上撒砂，并保持轨道干燥。

4.架桥机对位前，应首先确定停车位置。例如，架设32m桥梁时，主机五轴转向架第一轮中心到桥台胸墙或已架桥梁前端的距离为2.47m。应预先在2.47m位置处安放两个标准铁鞋，在主机走行距桥端30m时一度停车，然后主机自行对位。

5.架桥机对位时，主机上除走行司机外所有人员都下车，对位完成下好铁鞋后，作业人员再上车作业。

6.架桥机对位时车速不得大于0.5km/h，主风缸保压至0.9Mpa。前进对位距桥台胸墙或以架桥梁前端30m时应一度停车，且设置临时停车标志，检查制动系统的制动，风缸充风量是否已充满缸、制动管内风压是否正常、闸瓦厚度、安装间隙是否符合要求。同时，应再次检查、确认铁鞋是否安装妥当；车上设专人手持紧急制动阀，五轴转向架第二轴两侧由专职人员手持铁鞋，在主机前方缓慢前行，主机到位制动后，即塞入铁鞋，并打入木楔防止主机前溜；临时停车标志移至主机后端30m处，并设铁鞋防护。

7.主机对位后，制动风压应处于保压位，车轮下全部安放铁鞋或木楔，放下前后液压支腿。主机两台空压泵全部打开，保证制动风缸充风量始终保持满缸。

8.架桥机对位时，主机车4人，左右各2人，辅机4人，左右各2人，2人，持铁鞋随机防护。

9.下坡对位时，主机和辅机应带闸走行，同时走行牵引电机应位于后退档位，牵引电机反向施加一定的牵引力，辅助车辆实施制动。

10.主机对位后制动机处于制动位(同时保持总风缸风压900kpa)，车轮前后下好铁鞋并用木楔塞紧，铁鞋数量为10只，前6后4，主机打好液压支腿，前支腿压实，使车体抬升5mm，后支腿下平面与钢轨间的间隙为10mm。

11.作业人员安全注意事项：

①现场作业人员应戴安全帽、穿防滑鞋、拴安全带，必要时应在墩台拴挂安全网。

②架桥机停留地点设专人监护，严禁非工作人员走近及走上架桥机，严禁非操作人员进入操作室。

③施工现场应设防护人员劝阻围观架梁人员避到安全距离外，严禁非作业人员上桥进入作业地点。

3.7架桥机伸机臂作业

将一号柱、二号柱上升到所需高度，一号柱、二号柱柱顶高度应相同，插好一号柱、二号柱柱销，再将一号柱油缸卸压，二号柱油缸上顶，使插销压牢受力，在上坡伸机臂时，为防止机臂伸缩卷筒打滑，应派人在机臂尾端加以防护。具体方法：此人将安全带挂在机臂后支架上，手拿麻袋，若卷筒打滑，迅速将麻袋放置在交叉处主动卷筒侧，必要时适当反转卷筒。无论是上坡或是下坡伸缩大臂，在一号柱与机臂中心销孔位置上必须有人防护。方法是防护人员必须将中心销拿在手中，将其插入销孔，此处防护人员应注意在拔插中心销时，中心销反弹造成伤害。

3.8梁片换装作业

1.在机车推送运梁平车在距离倒装龙门吊20米时应一度停车，防止由于机车的惯性在龙门吊内停车不利，造成刮碰。然后以不大于3km/h的速度对位，以防止在有刮碰的情况下停车不及时，造成更大的危险。

2.在机车推送平板车喂梁到位后，应有指挥人员统一指挥前后门吊的起升作业，龙门吊操作人员必须做到令行即止，禁止误操作，同时保证龙门吊的左右平衡和前后龙门吊的平衡，防止梁片倾斜以及梁片前后的高度不一致，影响吊粱安全。

3.平板车牵出时，二号运梁车进行装梁作业时，二号车应在距梁头5米的处一度停车，然后以不大于3km的速度进入龙门吊，这时龙门吊两侧应有人防护龙门吊与二号车间的刮碰，避免二号车刮碰龙门吊，二号车就位后，由指挥人员统一指挥，使梁片前后同时落在二号车的顶梁扁担和拖梁小车上。台车前后打好木楔。梁片前端悬出机动平车以适宜与主机换装为宜，但梁片在机动平车上支撑点距离梁片端面最大不能大于4000mm，并用支撑杆将梁片支牢，防止梁片倾斜。

3.9机车顶送二号车运梁作业

1.梁片换装到二号车上后，采用机车和二号车连挂顶送二号车运梁(限速3km/h)，中间要加平板游车，上坡时，机车提供二号车牵引力，下坡时，机车提供二号车制动力。当二号车前端距离一号车尾部30米时停车前后下好铁鞋，机车与二号车分离，二号车自行低速(限速0.5km/h)与一号车连挂。

2.在上坡喂梁作业时前后两侧各派1人，二号车前的2人负责撒沙。后2人负责铁鞋制动，防止由于制动不足二号车与一号车联接后牵拉一号车，具体方法：当二号自行喂梁对位时，二号车前2人负责撒沙，增加车轮与钢轨的摩擦力，当一号车和与一号车连挂后二号车后2人在两侧，同时迅速将铁鞋放置到后端的最后一个轮对下，防止二号车向下坡方向滑动。

3.在下坡喂梁作业时，提前在一号车尾部适当位置安装好固定止轮器(左右各一个)，并在前后两侧各派1人，二号车前的2人负责撒沙，后2人负责铁鞋制动，防止由于制动不足二号车顶撞一号车。具体方法：当二号自行喂梁对位时，前台车2人负责在钢轨上均匀的撒干燥的沙子，后2人在后台车前，当二号车与一号车连挂后迅速在后台车前部两侧将铁鞋放置在后端最前一个车轮对下，防止二号车向下坡方向滑动。

4.二号车喂梁作业时，除走行司机外的其他作业人员不得停留在二号车上，等二号车和一号车连挂号，做好止轮，并确定车体稳定后，其他作业人员方可上车作业。

5.下坡运梁时，二号车顶梁扁担会在下坡时向前倾斜，为防止由于二号车制动所产生的惯性力损坏扁担，影响运粱安全，应在二号车的托梁小车前加打硬楔子。具体方法：在托梁车前端的轨道上加打硬木楔子，防止托梁小车向前滑动。

3.10过梁作业

二号车与一号车连挂后，顶梁扁担顶起梁片前端，主机拖梁小车运行到梁片下方合适位置，垫好硬木方，落下顶梁扁担，梁片落到拖拉小车上，即可进行拖梁工作。拖梁作业时，注意观察两侧有无刮碰。设专人看护。梁片到达一号天车下的吊点位置时，看护大钩人员应及时吹哨，停止拖拉小车的拖拉动作。吊梁大钩下降过程中，看钩人员必须防护大钩下降过程中与梁片的刮碰，防止大钩卡拖在梁片上，致使大钩卷筒钢丝绳松动、滑套。挂好吊梁钢丝绳后，在起升大钩过程中，大钩看护人员必须保持大钩的垂直与水平。同时注意观察大钩钢丝绳的起升情况，防止大钩钢丝绳掉槽。同时看护好起升限度，防止梁片及梁上石渣与天车底部顶碰。致使大钩钢丝绳损伤，梁片掉落，在挂吊梁钢丝绳是应注意钢丝绳与大钩的垂直问题，护梁铁瓦的放置，防止由于钢丝绳打斜以及铁瓦放置不好而使出梁过程中的梁片抖动，增加大臂钢丝绳的拖拉高度。

3.11主机吊梁作业

1.吊梁小车吊梁中心位置一般在梁两端3～4 米处。吊梁前卷扬机钢丝绳必须排列整齐，卷扬机起落过程中，必须派专人监控钢丝绳排列情况,防止乱绳。一号吊梁小车吊梁时，必须对二号吊梁小车作好防护，防止窜动伤人。

2.第一次吊梁时，梁片吊起后，应停留5 分钟，观察卷扬机是否有溜钩现象。

3.二号天车吊起梁片后，应先摘天车后方的防护钢丝绳，指挥天车或前、或后的点动，摘除防溜木楔子，同时将拖拉小车向后走出梁片底部，这时挂钩人员应注拖拉小车的走行，防止拖拉小车挤压操作人员的脚，当拖拉小车走出梁片后，1号、2号、3号、4号大钩同时下落适当高度，准备出梁。拖拉小车的看护人员应把拖拉小车停放在三号柱前与发动机之间的位置，并用木屑固定好，防止由于拖拉小车在大坡度上自行溜车。

3.12出梁作业

1.梁片吊起后，确认起升机构无异常情况，方可出梁。

2.当一号天车将梁片吊起后，出梁前应将梁片调整到一号车内膛中间位。防止梁片挡砟墙与一号柱内侧的刮碰，致使大钩钢丝绳损伤。当一号天车拖动二号天车将梁片带动向前时应注意观察支座的高度，防止支座与拖拉滑轮盒的刮碰。

3.当梁片前端接近零号柱时应点动对位，严禁梁片撞击零号柱，紧急情况下，可拉零号柱前端的急停开关。

4.出梁过程中，指挥人员喊停时，交流司机在停止天车走行的同时操作二号行车走行制动油缸，此项为新增设备，架梁前交流司机要多加练习，确保操作准确无误。

3.13横移梁及落梁作业

1.落梁时，梁片应保持水平状态，前后高度差小于200 mm，左右高度差小于20 mm。

2.梁片横移时，梁片应尽量接近桥墩(第二片梁应尽量接近但不接触第一片梁)，横移距离不得超过1100mm。机上移梁不到位时，可用10 吨以上手拉葫芦于低位进行少量牵拉，牵拉距离不得大于200mm。

3.梁片横移过程中要看护好横移丝杆的横移量，及横移杆附近的电缆，防止横移丝杆搅扰电缆，零号柱人员及后墩台人员要看护好横移量，即铆栓眼与支座下摆螺丝孔的对应位置，横移到位后吹停，安装铆栓，使梁片按落粱线就位。

4 质量措施

4.1质量控制标准

《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2018）。

《铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10415-2018）。

《铁路架桥机架梁技术规程》Q/CR 9213—2017。

4.2质量保证措施

1.T梁架设前做好梁体验收，架设时注意梁体外形尺寸的偏差对相邻梁梁面高差的影响。

2.焊缝质量必须做到：焊缝高度不得小于8mm，并不应有裂缝、气孔等缺陷；联结板的下端不应低于梁体连接板下端，否则应将超出部分割去。

3.架桥机在重新架设下一孔桥前，现场指挥人员必须确认桥梁的所有焊缝是否全部焊满，精轧螺纹是否全部按要求上好拧紧。

5  总结

根据大瑞铁路大坡度桥梁架设运用，有效的解决了JQ170架桥机在大坡道架桥的问题，为类似铺架工程采用JQ170架桥机进行桥梁架设施工提供了良好的操作依据。丰富了T梁架设作业施工经验，提高了施工能力。

参考文件：

1）新建铁路大理至保山段设计线路纵断面图，坡度表、曲线表等线路诸表；

2）《铁路技术管理规程》（铁总科技〔2014〕172号）、《铁路货物装载加固规则》（铁总运〔2015〕296号）；

3）《JQ170架桥机使用说明书》、《铁路T梁架桥机》（GB/T25335-2010）、《架桥机安全规程》（GB26469-2011）、《铁路轨排铺轨机》（GB/T25339-2010）；

4）《铁路架桥机架梁技术规程》Q/CR 9213—2017、《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2020）、《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2020）、《铁路轨道工程施工安全技术规程》（TB10303-2020）；