1、浅谈上跨铁路 96m 钢桁梁拖拉施工技术的改进摘要:以山西中南部铁路通道上跨京沪铁路使用 2200T 液压连续式千斤顶无导梁顶推拖拉方法架设钢桁梁为工程背景,初次拖拉后,通过及时更换滑道梁钢板、加固整修,改良滑块与滑道梁间的接触物,制作新的横向限位装置,确保千斤顶同步顶推,并试拖拉、加强组织,实现了过程纠偏,连续拖拉,钢桁梁拖拉处于有效可控状态,按照济南铁路局批准的施工计划,安全顺利完成了 96m 钢桁梁拖拉的施工任务。实践证明通过技术的改进,钢桁梁拖拉顺利,满足各项要求,保证了工程的顺利进展。 关键词:顶推拖拉;滑块;滑道梁;同步顶推;过程纠偏 中图分类号:TU74 文献标识码:A 1 桥梁
2、概况 山西中南部铁路通道 ZNTJ-18 标段内 D1K955+807 特大桥梁全长4874.06m,共 3 个桥台,146 个墩,为三线转四线转三线转二线复杂特大桥,其中第 111#112#墩第 112 孔为 96.0m 双线下承式钢桁梁,中心里程 D1K957+096.87,上跨京沪铁路线大汶口磁窑站间 K587+580.90m 处,交角 67。该段京沪铁路为分离式路基,路堤高约 6.0m,总宽约65.0m。跨度 96.0m 钢桁梁采用无竖杆整体节点平行弦三角形腹杆体系,桁高 14.5m,主桁中心距 12.8m,节点长度 12.0m,梁全长 97.1m,总重1605T。钢桁梁杆件由武汉桥梁
3、厂生产。采用 M24、M30 高强度螺栓(共计 45780 套)进行现场拼装,桥面板现场焊接施工,使用 2*200T 液压连续式千斤顶无导梁顶推拖拉方法架设钢桁梁。 2 钢桁梁拖拉过程 2.1 准备工作 (1)完善钢桁梁拼装支架、滑道梁设计及检算资料,拼装支架 C 与112#墩连接抗剪的检算,A 支架检算,B 支架稳定检算等; (2)与济南铁路局建管处完成拖拉方案研究,与济南铁路局运管处完成要点施工技术研究; (3)完成与相关设备管理单位的安全配合协议; (4)钢桁梁拼装完成后的验收和复验工作; (5)提前 2 天进行钢桁梁试拖拉,及时发现和处理存在的问题和不足。2.2 拖拉过程 2012 年
4、 3 月份开始,96.0m 钢桁梁进行拼装支架及滑道梁施工,支架高 18m,在 111#墩、京沪铁路两线间及 112#114#墩处分别设置临时支墩支架 A、B、C、D、E。在 C、D、E 支架上拼装钢桁梁,4 月 30 日前临时支架 C、D、E 竣工,经检测合格。5 月 13 日7 月 26 日现场完成钢桁梁拼装,7 月 6 日8 月 13 日完成钢桁梁桥面板焊接,8 月 18 日22日经红外超声波和 X 光拍片检测焊缝合格,8 月 5 日9 月 3 日完成钢桁梁涂装。8 月 30 日由建造、设计、监理和施工单位初步验收合格,9 月12 日初验的需整修项目经复验合格,具备顶推拖拉钢桁梁条件。
5、根据济南铁路局济运电(2012)216 号文关于山西中南部铁路通道96m 钢桁梁跨越京沪铁路施工的通知 ,9 月 23 日,施工单位利用2200T 连续式千斤顶在京沪下行天窗点时间 13:3016:10 进行顶推拖拉试验。顶推拖拉 1.2m,发生钢桁梁向右偏移,滑道梁不锈钢板有隆起现象,滑块个别偏斜。油泵压力表以 6MPa 启动,4MPa 左右运行,小于设计摩擦系数 0.1 的要求。9 月 24 日继续试验,全天实际顶推拖拉时间77min,顶推 4.96m,平均 3.85m/h,顶推速度远远小于施工计划 20m/h的要求。现场发生滑道梁不锈钢板凸起,开焊,接头焊缝断裂,钢桁梁多次向右方向偏移,
6、纠偏反力座空心轴承挤损,纠偏困难。此时,已预料到 9 月 25 日26 日封锁施工的计划,难以按时完成。 9 月 25 日施工计划为 13:2616:56 封锁京沪下行线 210min。根据试顶推和现场实际情况,提前进行了施工,9:0013:00 顶推 7.94m,到京沪下行线安全界限,下午封锁施工点 210min 内仍未完成顶推拖拉钢桁梁至京沪两线间临时支墩 B 上。继续延点 60min 至 17:52,钢桁梁才顶推到 B 支架支墩上,至此交点,开通京沪下行线路,实际延点56min。13:2617:52 钢桁梁顶推拖拉 13.19m, 用时 109min,平均7.26m/h。 9 月 26
7、日施工计划为 9:5013:00 封锁京沪上行线 190min、钢桁梁跨越京沪上行线 30m 至 111#墩 A 支架上。现场实际钢桁梁端部进入 B 支架中部 6.5m 停止,顶推拖拉 7.05m,用时 69min,平均 6.12m/h。 2.3 发现问题 (1)原定拖拉速度 20m/h,实际有效时速 67m/h,不可控的工作内容和时间占用比例过大,理论速度与实际速度相差悬殊,按级施工进行监控,无法在有限的时间内完成任务; (2)钢桁梁顶推过程中出现滑块偏斜,停止拖拉过程纠偏时间不可控制,纠偏反力座损坏严重,纠偏问题较突出; (3)滑道梁上不锈钢板有隆起、开焊现象,滑块个别倾斜; (4)滑道梁
8、上不锈钢板与滑块间采用的四氟乙烯板变形断裂; (5)钢绞线由于受力不均匀,一根被拉断; (6)对钢桁梁拖拉跨越繁忙干线的营业线施工,是否一定要按级施工从铁道部、路局要点存在争议。 3 技术改进及效果 3.1 分析及改进 针对钢桁梁拖拉施工中存在的问题,指挥部高度重视,邀请大桥局专家组进行会诊,分析原因并采取措施如下: (1)滑道梁为了减少摩擦系数而铺设的不锈钢板 2.6mm 厚,未按施工组织设计的 4mm 厚施工,因太薄而导致焊接不牢。采取更换滑道梁上的不锈钢板,厚度为 4mm,滑道梁两侧每隔 100mm 焊接 100mm,保证焊接质量,同时对横向焊缝打磨平顺,解决不锈钢板隆起的问题。 (2)
9、钢滑块下垫的四氟乙烯板,前进端未设倒角呈船头坡状,因而易受阻。采取更换滑块与滑道梁间的 4mm 厚的四氟乙烯板为 4cm 厚的高强度“MGE”塑料板,并采用沉头螺栓与滑块连接;且其前端设倒角呈船头状。 (3)96.0m 钢桁梁拼装平台不在同一水平面上,顶推方向右侧比左侧低 20mm,顶推拖拉时易向右偏移;最初安装的横向限位空心轴承轮强度与刚度不足。制作新的横向限位纠偏反力座,安装大直径实心滚动导向轮 3 对。轴承由空心变为实心,并预留注油孔,真正实现过程不间断纠偏。 (4)200T 连续式千斤顶同步顶推不足,两侧钢绞线锚固受力不均衡,易横向偏移。调整千斤顶两侧同步顶推,更换新的钢绞线,拖拉前对
10、钢绞线进行预张拉,使之受力均匀。 (5)200T 连续式千斤顶属加工定做产品,非定型产品,轻信厂方提供的顶推速度 30m/h,未经试验的情况下按 20m/h 提报跨越京沪干线封锁施工计划,试顶推拖拉时间太迟,无富裕时间整改,造成施工计划不能兑现的被动局面。应提前进行试拖拉,以确定合理的速度。 (6)通过试拖拉进行实战演练,进步加强人员组织,统一指挥调度,每个节点滑块由专人负责,备齐小型施工机具。 (7)虽然 2200T 连续式千斤顶顶推拖拉方法是安全可靠的,而目前我国顶进速度较快的千斤顶尚属空白,一般在 68m/h,像 96.0m 钢桁梁跨越京沪铁路繁忙干线,要求限定 34 h 内完成跨越,尚
11、有很大难度。应与济南局保持最直接的沟通,重新界定临近营业线施工范围和认识跨越繁忙干线拖拉钢桁梁的施工性质,把施工等级从级变更为临近营业线 B 类监控。 3.2 改进效果 2012 年 10 月 24 日,试行顶推拖拉 54min 完成 5.05m,方向稳定,进展顺利。10 月 30 日,利用京沪铁路下行天窗点 13:3016:20 进行点外 B 类防护(车站设驻站联络员,工地设安全防护员利用无线报话机联系,客车相邻站通过时停止作业)顶推拖拉施工,13:3114:22 顶推拖拉 51min 完成 6.30m,平均 7.4m/h。 根据以上试验情况,济南铁路局批准按 6.0m/h 速度顶推拖拉施工
12、的计划。11 月 1 日 8:5912:26 顶推拖拉 17.84m。11 月 2 日 8:3613:11顶推拖拉 17.3m,安全成功地完成了 96.0m 钢桁梁顶推拖拉 84m 的施工任务。 通过拖拉技术改进后,钢桁梁拖拉实现了过程纠偏和连续拖拉,使钢桁梁处于有效可控状态,并按照济南铁路局批准的施工计划,安全顺利地完成了 96m 钢桁梁拖拉的施工任务。12 月 6 日,施工单位依据此次的改进技术顺利完成了 44#45#墩之间的 80.0m 单线下承式钢桁梁无导梁顶推拖拉施工,为山西中南部铁路通道下行联络线按计划接通京沪铁路磁窑站创造了有利条件。 4 结束语 钢桁梁首次顶推拖拉,在限定时间内
13、未完成施工任务,应据实积极认真分析并查找原因,切实采取有力有利的技术改进措施。本案例通过更换滑道梁钢板并加固整修,改良滑行接触物,安装实心导向装置,确保千斤顶同步顶推,并试行拖拉、加强组织,最后实现了过程纠偏和连续拖拉,使钢桁梁拖拉处于有效可控状态,按照施工计划,安全顺利地完成了 96m 钢桁梁拖拉的施工任务。实践证明通过技术的多项改进,钢桁梁拖拉顺利、状态良好,满足各项要求,保证了工程的质量与进度,说明该技术的改进是成功的。 参考文献 1客货共线铁路桥涵工程施工技术指南 , (TZ203-2008) 2济南铁路局营业线施工管理实施细则 ,济铁总发2010326 号文 3铁路营业线施工安全管理补充办法 ,铁运201163 号文 4山西中南铁路通道道砟桥面双线下承式简支钢桁梁 ,专桥(2010)0123-、 张敏,1970-,男,山东日照人,本科,工程师,研究方向:桥梁工程。