浅谈单导梁架梁方案在上跨铁路桥封锁要点施工中的应用-建筑设计
浅谈单导梁架梁方案在上跨铁路桥封锁要点施工中的应用
李宏刚
摘 要：作者通过实例介绍了采用单导梁方案在封锁点内架设上跨铁路桥的施工组织安排，反应了铁路封锁施工的严肃性，同时对单导梁的适用范围进行探讨。
主题词： 单导梁 架梁方案 封锁要点 应用
一、工程概况：
由我单位施工的襄渝线K462+278上跨铁路人行天桥，上部结构为20m+24m后张法预应力砼空心板梁，其中第一跨（24m跨）跨越襄渝铁路上下行正线和站内3、4道，桥梁中线与襄渝铁路下行线正交。20m板梁单件重约38T，24m板梁重约50T，每跨横向布置2片，桥面总宽度为3m。盖梁长度为4.26m，两端比板梁外侧宽0.63m。板梁在距桥位约500m处210国道旁空地预制。
二、施工难点：
㈠、施工场地狭窄。0#桥台（24m梁端）台后道路斜对桥台，沿桥梁走向0#台胸墙至道路外侧距离仅20m；2#桥台（20m梁端）台后为210国道，方向与桥梁走向垂直相交，公路宽度不足20m，公路另一侧为1栋5层商住楼，两桥台处均有地方架空光缆。
㈡、安全风险大。本次架梁施工为营业线2级施工，桥下4股道均有接触网，点后即常速行车，必须确保行车安全。
㈢、架梁作业时间有限。由于第一孔跨越既有铁路，吊装作业必须在铁路封锁点内进行，铁路局批复每次给点90分钟，除去接触网停电送电时间，有效施工时间约79分钟，实际给点4次（计划要点10次）。
㈣、桥面宽度只有3m，不能满足吊装机械上桥作业；且桥位处属于深路堑地段，桥下无法支设吊车。
㈤、经过对吊车方案、架桥机方案、人字杆方案、跨墩龙门吊安装和单导梁过跨、吊车配合专用安装门架方案的对比，本工程采用单导梁、吊车配合门架安装板梁方案。采用本方案，灵活机动，可兼顾预制场装车需要，属于相对安全、经济方案。
三、施工前准备工作
㈠、材料、机具、设备的准备。架梁时使用的材料、机具设备等应在架梁前3天全部到位，对门架进行组装。使用的吊车经质监部门检验合格，司机持证上岗。吊装主要设备一览表：
序号 设备名称 规格型号 单位 数量
1 汽车吊 100T 台 1
2 组合钢导梁、门架 30m/100T 套 1
3 牵引车 60T 辆 1
4 汽车吊 50T 台 1
㈡、**封锁施工有关手续。提前1个月向铁路运输部门报送封锁施工计划，写明影响范围及需要其他单位配合事项。封锁点内要求襄渝铁路上下行同时封锁，每次要点120分钟。收到铁路局给点电报后，项目部提前3天与相关设备管理单位（工务、供电、电务、通信段等）联系，保证配合人员按时到位。
㈢、对0#、2#台后施工场地进行平整、夯实，拆除吊车作业范围内架空管线及地面影响物。为保证门架缆风钢丝绳拉设稳固，桥台施工时，在桥台两侧预留锚固吊环，以便拉设缆风绳。
㈣、构件的检查、清理。架梁前需对所有构件进行全面检查，除按设计图清点预制板梁的型号、数量外，还应核实以下资料：
1、板梁的强度：安装起吊前，板梁混凝土强度（含封头）必须达到设计要求，用试件检验。
2、板梁的外形尺寸、预埋件的位置及规格尺寸的检查均需满足规范允许偏差。
3、检查吊环的规格及位置，吊环有无变形损伤，吊环孔是否满足穿卡环或钢丝绳。
4、桥台（墩）顶的弹线、尺寸复核。板梁安装前，应将桥台（墩）上的杂物清理干净，检查跨距、宽度及支座垫石位置、标高，弹出板梁安装的纵横控制线及支座就位线。
四、施工组织安排
㈠、编制施工网络图。根据运输需要，铁路局最后将给点次数压缩为4次。我们对原来计划要点施工的内容进行合并，加大了每次封锁点内的工作内容。为确保安全准时完成每次要点施工任务，我们按照每日的工作量，编制了详细的施工网络图。以架设第一片24m板梁为例
本次封锁要点计划用时72分钟
㈡、架梁方案。按先24m跨再20m跨顺序安装。
1、24m板梁吊装工艺流程：架设钢导梁、门架→卸炮车端板梁上钢导梁平车→纵移板梁过跨→横移安装。具体步骤如下：
⑴、架设钢导梁、门架：将100T汽车吊紧靠0#桥台支设，25m钢导梁运送到桥台路基后卸车，并将10m引导梁与其组装拼接成35m，然后整组钢梁向桥上递送，同时在1#桥墩盖梁上引导梁下弦弦杆正下方摆设托辊（滚轮）2个。期间汽车吊落绳松钩，将吊点后移，吊起钢导梁后端，配合汽车吊变幅及回转的推力，使引导梁在托辊（滚轮）上滚动前移，直至纵向到位。2#台尾的50T汽车吊将钢导梁前端吊起，取出托辊，使钢导梁就位。
钢导梁过跨前，将门架缆风钢丝绳顺导梁长度方向摆放，钢导梁就位同时，用50T汽车吊将位于2#台附近提前组装好的专用门架吊至1#桥墩上，待前后4根缆风绳拉紧后松钩。
⑵、卸炮车端板梁，上钢导梁轨道平车
钢导梁架设好后，检查调整轨道，并放上轨道钢平车。然后让板梁车装载1#（24m）板梁退运至0#桥台钢梁处，如图一所示。用100T汽车吊将1#板梁炮车端吊起，人工将炮车推出，吊车负载板梁向桥位方向即吊车后方回转，同时板梁牵引车配合向后缓慢倒车至合适位置停车，吊车将板梁炮车端（后端）卸放在钢导梁轨道平车上，如图二所示。
⑶、纵移板梁过跨
待吊车松钩取绳后，让牵引车继续向后缓慢倒车，推动钢梁轨道平车前移，待牵引车至吊车侧面即钢梁处停止，再用吊车将牵引车端板梁吊起，开走牵引车，吊车负载板梁向桥上回转，配合变幅的推力，让板梁循钢导梁轨道继续前移过跨。
⑷、横移安装
1#板梁纵移到位后，在安装门架横移小车上配挂2台20T手拉葫芦（倒链），与0#桥台100T汽车吊配合将板梁吊离钢平车，推走钢平车后松放手拉葫芦，将1#板梁降落至钢梁轨道处横移，待整体移出钢导梁后继续配合降落板梁至支座高度横移，横移就位后落梁，临时支放在钢导梁与防震挡块之间。
重复前述操作，将2#（24m）板梁横移重叠放在1#板梁上，见图三。反向操作上述第⑴条，取出钢导梁，横移2#板梁就位安装，调整1#板梁就位，完成24m跨板梁安装。
2、20m板梁吊装工艺流程：架设钢导梁、门架→卸炮车端板梁上钢导梁平车→纵移板梁过跨→横移安装。
与24m板梁安装时区别在于用100T汽车吊直接就位（取出）钢导梁，钢导梁组装长度19.8m,不需附加引导梁。
五、相关验算
㈠、钢丝绳
吊装一端示意见图四，铰角不小于60°。24m板梁一半重量约250KN，为此选用D为38mm 6×37＋1的钢丝绳，查《一般用途钢丝绳》得知：钢丝绳最小破断拉力961KN，两股合计1922KN，安全系数达到3.8倍，能满足施工要求。
㈡、汽车吊
查阅浦沅QY100K汽车吊起重参数表可知：22m主臂，工作半径8m时，起重量40.5T，平面图所示，板梁在货车上的吊点距吊车支腿处不超过3m，即离回转中心不超过7.5m，能整体起吊20m板梁向钢导梁上递送；24m板梁一端重约25T，100T吊车10m工作半径起重量30T，也能满足起重要求；同时，板梁安装高度同吊车支腿等高，故能满足抬吊吊装板梁的要求。
㈢、钢导梁
将30m/100T鱼腹式组合钢导梁去掉5m，跨度减小，荷载降低，能满足荷载要求。
六、总结：
㈠、可以改进的方面： 第一天封锁要点，时间非常紧张，勉强完成当天点内施工任务，个别工序超过计划用时，再次施工时需改进施工方法：
1、门架安装时可以调整两支腿的高度，朝横移方向人工设置约1%的下坡，便于板梁横移方便。第一天要点时门架顶部朝横移方向为上坡，24m板梁横移速度非常慢，超过了计划时间。
2、缆风绳的锚固吊环需提前设置好，并安全牢固。做准备工作时，对0#台方向的锚环考虑不细。第一天要点安装门架时，将0#台方向的2根缆风绳分别固定在台后一根直径为20cm的铸铁水管和大树上。由于铸铁管强度有限，点后又重新在台后挡墙上安设2根锚杆，将缆风绳固定到锚杆上，确保了门架稳固。
㈡、体会：
单导梁吊装方案的优点：单导梁、专用门架组装完成约需1天，要点前需要的准备时间较短。对作业场地要求不高，适用于在施工场地狭小的地方使用。
缺点是：横移梁、落梁时由于一端采用人工拉倒链作业，工序需要时间较长。对汽车吊、牵引车司机业务能力要求较高，3名司机不但要操作熟练，而且要配合默契。
实践证明，在小跨度（如24m、20m跨）或施工场地狭小的上跨铁路天桥封闭要点施工采用单导梁吊装方案，能够保证施工时间，确保施工安全。
