浅谈上跨铁路96m钢桁梁拖拉施工技术的改进

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2×200T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 1 桥梁概况

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。

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2×200T连续式千斤顶在京沪下行天窗点时间13:30～16:10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，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13:26～16:56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，9:00～13:00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。13:26～17:52钢桁梁顶推拖拉13.19m， 用时109min，平均7.26m/h。

9月26日施工计划为9:50～13:00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6～7m/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Ⅰ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Ⅰ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)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2×200T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6～8m/h，像96.0m钢桁梁跨越京沪铁路繁忙干线，要求限定3～4 h内完成跨越，尚有很大难度。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Ⅰ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13:30～16:20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，13:31～14:22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速度顶推拖拉施工的计划。11月1日8:59～12:26顶推拖拉17.84m。11月2日8:36～13:11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[2010]326号文

[3]《铁路营业线施工安全管理补充办法》，铁运[2011]63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-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ]

张敏，1970-，男，山东日照人，本科，工程师，研究方向：桥梁工程。