邻近运营高铁新建联络线铁路T梁架设施工技术论文_鲁宇

中铁二十五局集团第一工程有限公司 广东广州 510400

摘要:随着铁路的快速发展,在架梁施工中遇到的工况也越来越复杂,尤其是连接各大枢纽的联络线也越来越多,往往遇到邻近高铁、既有线架梁的技术难题。对此,需要改进架梁的施工方案,以克服此类情况,本文就TJ165架桥机邻近武广高铁吊装位置不足架梁技术进行讨论,希望能够为相关的施工提供一定的参考,从而应用到铁路架梁工程施工中。

关键词:架桥机;架梁;邻近高铁;改造

一、工程概况及施工条件

1 概况

湘桂铁路扩能改造工程1标段与武广高铁连接的上、下行联络线共有6座桥,分别为下行联络线陈家湾大桥(18-32m+1-24m)、下行联络线柏树大桥(14-32m)、下行联络线耒河大桥(13-32m)、上行联络线陈家湾大桥(20-32m)、上行联络线柏树大桥(14-32m)、上行联络线耒河大桥(14-32m)共架设94孔单线T梁;其中下行联络线陈家湾大桥6#墩-0#台,下行联络线柏树大桥,下行联络线耒河大桥、上行联络线陈家湾大桥6#墩-0#台,上行联络线柏树大桥,上行联络线耒河大桥架梁均属邻近铁路营业线施工。

2 新建联络线与既有高铁位置关系

通过对现场调查,架设完后T梁边缘与武广高铁梁体翼缘间距较小,施工条件困难,其中上行联络线耒河大桥、下行联络线耒河大桥只有12cm。(见下表)

湘桂铁路联络线线与武广高铁相对位置图

二、工程重难点分析

1 本工程邻近既有运营高铁,列车速度快,施工安全风险高

本工程邻近既有运营高铁架梁为安全等级B级施工管理,架梁时在天窗点内进行,时间为0:00时-5:00时,列车正常运行速度为300Km/h,列车运行时的风动力对架桥机稳定性产生影响,安全风险高,必须采取措施保证架梁安全。

2 新建联络线与既有高铁线间距小,架梁设备与接触网正馈线距离近,无法满足高压电安全距离要求

根据湘桂铁路联络线与武广高铁相对位置图可知,TJ165架桥机与接触网正馈线先对距离只有2.2米,高铁运营时正馈线带电电压为27.5KV,无法满足高压电安全距离。

3 新建联络线与既有高铁线间距小,T梁吊装位置不足,无法按常规方法直接架设就位,降低施工效率

由于TJ165架桥机吊装T梁架设时,吊装钢丝绳吊盒钩宽度为20cm,联络线与武广高铁梁体翼缘最小距离只有12cm,无法满足正常架设的需求,须采取措施提高架梁效率。

三、动车组风压影响计算分析

结合湘桂铁路联络线邻近武广高铁架梁施工方案,首先对CRH2动车组以300km/h速度通过架桥机(过孔完毕,处于未施工状态)时的脉动力进行数值模拟计算,得到架桥机不同位置部件所受脉动横向力和脉动升力;接着对架桥机在脉动力和风载荷共同作用下的横向倾覆稳定性进行分析。

(1)当CRH2动车组300km/h通过架桥机时,TJ165型架桥机(过孔完毕之后)在脉动力和风载荷共同作用下的横向抗倾覆安全系数为3.48,大于1.3,架桥机稳定性满足要求;

(2)当CRH2动车组300km/h通过架桥机时,架桥机所受最大推力为2690N,最大吸力为-2333N,最大脉动横向力幅值为5023N;架桥机所受最大向上升力为1223N,最大向下压力为-1199N,最大脉动升力幅值为2422N。

(3)当CRH2动车组以300km/h速度通过架桥机导梁时,靠近交会侧导梁测点所受最大压力幅值为143Pa,远离交会侧导梁测点所受最大压力幅值为84Pa,交会侧和非交会侧表面测点压力幅值之比为0.587,内外表面压力内、外表面顶面压力比为0.605。

(4)架桥机导梁在中间段所受脉动压力幅值基本不变,在两端所受脉动力幅值大于导梁中间段,两者最大相差17Pa。

通过计算,在武广高铁时速300Km/h运行时,脉动力和风荷载共同作用下,架桥机的稳定性满足要求,但为了更加确保架桥机及武广高铁运行安全,对武广高铁在架梁施工区段进行限速120Km/h的限速,在架梁施工阶段,架桥机和武广高铁运行安全得到保证。

四、邻近接触网安全技术措施

由于TJ165架桥机与接触网距离无法满足安全距离,故采取对正馈线进行改迁的措施:与长沙供电段签订了《施工配合协议》和《委托施工协议》,由广州铁路集团长沙供电段对武广高铁接触网正馈线进行了改迁,由接触网外侧改迁至柱顶,以满足高压电安全距离,并在施工过程中对武广高铁接触网进行停电。

说明:正馈线由外侧改移到柱顶。单位:cm

五、T梁架设施工技术方案比选

1 方案比选

针对本段桥梁架设的实际情况提出以下2种方案进行比选:第一种是利用现有的墩顶横移梁设备,通过横移梁架设,第二种是对T梁进行改造,即对T梁在架桥机钢丝绳的吊装位置预留缺口,通过架桥机正常架梁。

1.1 墩顶横移梁方案

设备选择:采用墩顶横移梁设备、TJ165架桥机

施工原理:利用2套横移梁设备,在梁落至最底位时进行纵向对位,纵移到位后落在预先设置好的横移梁托盘上,确认梁底托盘处于正常的就位状态。利用横移梁液压系统进行前后梁端同步移梁,横移梁液压系统移梁时每次的行程为不应大于800mm。在油泵达到顶进行程时,将油泵拆除,重新安装到下一个卡槽。当T梁移梁到位后再用前后各两台100T的千斤顶顶起梁体,支座下垫好M50干硬性砂浆,撤去滑道,松千斤顶,落梁就位。

1.2 T梁改造

选择设备:TJ165架桥机

施工原理:使TJ165架桥机吊梁扁担安放到预留位置,然后正常架设。

1.3 方案对比

(1)安全方面

采用墩顶横移梁架设要求在横移T梁时,前后桥墩台两个油顶必须同步进行,在滑移时必须随时调整梁的纵、横向位置,存在安全隐患。

采用对T梁改造后进行架梁,架梁完成后对捆梁钢丝绳拆卸便捷,安全压力小。

(2)工期方面

采用墩顶横移梁架设时,梁体的走行速度必须控制在200 mm /min左右,加上横移梁设施的转移,一孔梁架设时间约为3小时,每天最多只能架设1.5孔。因此会给工期造成延误及工期的不确定性。

采用对T梁改造后进行架梁,一孔梁架设时间约为2.5小时,每天可架设2孔,因此工期可以提前,对营业线限速时间减少。

(3)成本方面

采用墩顶横移梁架设需要多投入10个人工,增加了施工成本。

采用对T梁改造后进行架梁属于正常架设,节约了部分施工成本。

六、结束语

邻近高铁、既有线吊装位置不足架梁技术在湘桂铁路架梁54单线孔,施工过程较为顺利,在施工中必须严格执行技术交底,采取各项安全措施,保证施工安全。通过对T梁改造后架梁的方案比起墩顶横移梁方案来说实施可行性高,安全可靠性好,相对作业时间更短,并且资金投入少,创效明显,科学合理的节约了大量的成本,实现了显著的效益,为今后在类似工程上的推广起了借鉴的作用。

参考文献:

[1]中国铁路总公司.铁建设[2006]181号.铁路架桥机架梁暂行规程.北京:中国铁道出版社,2006.

[2]国家质量监督检验检疫总局及国家标准化管理委员会.GB6067-2010.起重机械安全规程.北京:中国标准出版社,2010.

[3]中国铁路总公司.Q/CR9603-2015.高速铁路桥涵工程施工技术规程.北京:中国铁道出版社,2015

[4]中国工程建设标准化协会组织.GB50017-2017.钢结构设计规范. 北京:中国建筑工业出版社,2006.

论文作者:鲁宇

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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