北京地鐵八通線跨京秦鐵路橋結合梁的施工

【摘要】介紹跨京秦鐵路橋施工中,大噸位吊機單機架設鋼梁、接觸網絕緣防護及拆除、橋面板吊模施工等技術。
【關鍵詞】跨線橋　結合梁　鋼梁架設　接觸網防護　橋面板施工
1 　概述
北京地鐵八通線跨京秦鐵路處設計為1.35 m 鋼—混凝土結合梁,該處鐵路里程為K6 + 2.5 , 八通線與京秦鐵路線交角64°。結合梁下部由4 片工形鋼梁全焊而成,鋼梁高1.95 m , 每片26 t , 中心間距1.5 m 、2.3 m、1.5 m(圖1) ,形成幅寬5.9 m 的鋼梁;上部現澆鋼筋混凝土橋面板,厚0.3 m , 寬8.85 m 。上下組合而成結合梁。吊裝就位后鋼梁距京秦鐵路軌頂8.35 m , 距接觸網線0.6 m 。
本橋施工特點為: 利用大噸位吊機在既有鐵路上方架設鋼梁,對接觸網進行有效絕緣防護,利用鋼梁下翼緣鋼板及鋼梁加勁肋安裝托架, 在托架上施作橋面板。
主要工藝流程為:施工調查、確定吊裝機械→場地碾壓、承載力測試→ 鋼梁進場、結構驗收→ 絕緣板、支座安裝→吊具安裝、試吊→ 起吊、空中轉體、移梁就位→中間橫隔板焊接→鋼托架安裝→橋面板施工→拆除模板、托架及絕緣板。
2 　鋼梁架設
2.1 　吊機選擇
工字形鋼梁由4 片組成,其中每兩片在廠內通過中間橫隔板焊連成一組,每組梁重520 kN , 由專用運梁車運至工地。由于施工現場場地狹窄,梁體吊裝受既有路基和接觸網的限制,同時因京秦鐵路運營的特殊性,都對吊機的起吊能力要求較高。為保證鋼梁安全、正點吊裝就位,通過方案比選,我們采用220 t 吊機單機吊裝就位。吊機性能見表1 。
2.2 　接觸網防護
接觸網電壓2.7 萬伏,鋼梁底距接觸網約0.6 m , 架梁施工必須與接觸網絕緣隔離。為確保施工安全, 接觸網防護采用鋼梁底部安裝抗高壓絕緣板,絕緣板擊穿電壓不小于8 萬伏,安裝方案見圖1 。
2.3 　吊裝就位
(1) 吊機支腿處承載力每平米不小于200 kN 。現場用3∶7 灰土碾壓密實,支腿下墊兩層枕木,上鋪20 mm 厚的鋼板4 平方米 。
(2) 吊索采用D = 40 mm 鋼絲繩8 股,按吊裝方案將2 套吊具綁扎好。同時安裝支座。
4 　需要改進的方面
(1) 八通線的橋梁支座錨栓采用標準彎鉤形式,彎鉤尺寸較大,埋置在梁底的容易侵占梁體內的波紋管和鋼筋位置;埋置在墩頂的,需要預留至少80 m ×200 m ×300 mm(順橋向80 mm , 橫橋向200 mm , 深300 mm) 的方孔,方孔容易與墩頂蓋梁內的主筋沖突,施工不便;并且方孔中心與支座錨栓孔不重合(因錨栓彎構彎向一側),方孔定位不便。今后如再使用,應將錨栓改為大頭栓釘形式。
(2) 八通線BTBZ 系列板式橡膠支座按承載力不同,一共有十九種規格: 500 kN 、600 kN 、750 kN 、800 kN 、900 kN 、1 000 kN 、1 100 kN 、1 200 kN 、1 350 kN 、1 500 kN 、1 600 kN 、1 750 kN 、1 900 kN 、2 100 kN 、2 200 kN 、2 400 kN 、2 700 kN 、3 000 kN 、3 500 kN 。其中1 200 kN 以下的型號適用于30 m 以下(包括30 m) 預制梁,1 750 kN 以下的型號的支座考慮了支座的整體更換,1 750 kN 以上的型號的支座一般使用在現澆箱梁,用量較少,未考慮支座的整體更換,支座拆卸時須分體進行。今后設計,可進一步完善。

圖1 　絕緣板安裝示意圖(單位:mm)
　

圖2 　鋼梁吊裝立面示意圖
表1 　220 t 汽車吊性能表

2.4 　中間橫隔板焊接
利用接觸網檢修“ 天窗”時間,吊機配合連接拼焊圖2 　鋼梁吊裝立面示意圖兩組鋼梁之間的橫隔板。　
3 　混凝土橋面板施工
3.1 　鋼托架安裝至墩頂以上1 m , 空中轉體至八通線路方向, 移梁就橋面板的施工依靠安裝在鋼梁兩側的鋼三角架支位,拆除吊具。托(圖3) ,中間依靠鋼梁下翼緣板加固支撐,采用吊模的施工方法現澆橋面板。
3.2 　橋面板混凝土澆注由于鐵路上方絕緣板封閉,為方便拆模,在橋面板頂橫隔板處預留進人孔。橋面板混凝土灌注時,為防止混凝土的收縮與鋼梁不同步造成裂縫,在鋼梁中間設一道“ 后澆帶”,待混凝土強度達到100 %且齡期超過10 天后用同標號混凝土灌注后澆帶。
3.3 　托架拆除
鋼梁內側支架的拆除。由于下面有絕緣板封閉, 灌注橋面板時頂面預留了孔洞,人從頂面進入箱內拆
除支架并暫置于橋面板上。

圖3 　鋼托架略圖

圖4 　鋼托架拆除防護示意圖
橋面板兩側鋼托架拆除。為防止拆除時向下掉物,影響鐵路運營,利用橋面板頂預埋鋼筋,在橋面板兩側搭設防護板(如圖4) ,既可作為操作平臺,又避免物體下落。
4 　絕緣板拆除
絕緣板每組100 kg , 位于接觸網與鋼梁底板之間, 且與接觸網斜交,垂直拆除下落無法操作。為保證接觸網及人身安全,同時不影響列車運營,我們利用橋面板制作滑車,絕緣板拆除后自動落在滑車上,然后沿縱向推出至鐵路外側31 # 墩附近卸落。拆除時間利用接觸網檢修的天窗點1 h 30 min , 安全、正點地完成了拆除任務。

圖5 　拆除絕緣板滑車示意圖

5 　安全措施
(1) 吊梁前與車站提前聯系好,鐵路上下行均需做好鐵路防護,防護人員穿著整齊,口令規范統一。
(2) 給點后由工務段在鐵路兩側路肩及線路中間碼放枕木垛,枕木垛高出鋼軌面20 cm 。
(3) 拆除吊具及吊索時,一定要用繩索配合,避免碰撞接觸網造成損壞。
(4) 嚴禁施工人員站在絕緣板施工。
(5) 鋼梁架設完后,要在鋼梁兩側懸掛安全網,并封閉鐵路上方,避免物體下落影響列車運營。
(6) 嚴禁跨鐵路運輸鋼筋、模板及施工機具。
(7) 鋼梁架設就位后立即在墩頂焊連鋼梁接地極。
(8) 絕緣板拆除前必須與相關單位聯系,取得同意后方可組織拆除。

6 　結語
通過跨京秦鐵路橋鋼—混凝土結合梁的施工,使我們掌握了在既有線上進行大噸位吊裝鋼梁,并利用絕緣板對鐵路接觸網進行有效防護等技術,實現了在鐵路上方高壓條件下的安全作業施工。同時通過橋面板施工,了解了鋼筋混凝土與鋼梁的結合工藝,為以后的鋼—混凝土結合梁施工積累了一定的經驗。