公路架桥机在铁路架梁施工中应用

1、工程简介

武汉货线外绕及武东南疏解工程与新建武汉天兴洲公铁两用长江大桥工程铁路引线密切相关，其中货车外绕左右线北接武汉天兴州长江公铁两用大桥主桥南岸III、IV线，跨和平大道、经戴家湖，向东下穿普客联络线左线、跨过武汉水泥厂、武九线（北环线）楠姆庙车站后，与北环线（南侧）并行，下穿冶金大道（武钢厂前），与武钢车场（西侧）并行（距离20.5m），穿过武昌东站，沿既有武九线西侧引入武昌东编组站铁路到发场，出武昌东编组站后，线路上跨南环线，经军械士官学校西侧，与既有南环线接轨。是武汉铁路规划的重要疏解线路。

全标段包含特大桥8座、大桥2座、中桥2座，具体为：

特大桥：货线左线1#引桥、货线左线2#引桥、九峰1#特大桥、九峰2#特大桥、肖马杨1#特大桥、武黄1号立交桥、普客左线引桥、普客右线引桥（普客左右线下部结构及连续梁部分由中铁五局承建）；

大桥：货线右线引桥、跨青王公路大桥；

中桥：吹笛河中桥，武黄公路2号立交桥。

全标段共计T梁444单线孔（888片），均采用《时速160公里客货共线铁路预应力后张法简支T梁（2005）2101》通用图施工，结构类型为有碴轨枕后张法预应力混凝土T形梁，单线由两片组成，双线由四片组成，计算跨度为24m和32m。

2、前期准备工作

2.1方案比选结果

本工程桥梁分布主要集中在两大块、一小块。两大块分别为大桥南岸段和九峰风景区段，其中南岸段包括货线左线1#引桥、货线左线2#引桥、货线右线引桥、普客左线引桥及普客右线引桥，该部分T梁数量为636片，占全标段T梁总数的71.6%。该部分工期最紧张。该段前接主桥，后接武钢胡家山路基，开工初期，主桥尚在建设，后面胡家山征地拆迁根据当时的判断无法在短时间内启动，前后无法连通，意味着采用铁路架桥机，根本没有通道，如果等通道拉通，则工期根本不可能满足要求。而且，根据设计文件，原楠姆庙车站需进行拆除，拆除后的车站空地可很好的满足制梁场建设的要求。

2.2公路架桥机与铁路架桥机相比较优缺点

2.2.1针对铁路架桥机必须通过既有线运至桥位的特点，受引入通道的限制，而采用改造后公路架桥机散件运输、现场拼装就位的方式，解决了通道不通的问题，提高了架梁组织的灵活性，从而为梁场选址创造了良好的条件。

2.2.2在双线铁路桥梁架设施工中，改造后的公路架桥机，可实现全幅机械横移梁片，达到一次落梁到位，比较常规铁路桥机采用单铺双架具有明显的优势。

2.2.3铁路架桥机轨道梁底部小车的轨距可以改变，打破了传统铁路标准规距1435MM的限制，增强了横向的稳定性。

2.2.4上部主梁的间距可以改变，可以实现不同宽度梁体的架设。

2.2.5采用轮胎式运梁车，灵活方便。

2.2.6公路架桥机改造可利用旧设备，解决了好多设备的闲置问题，为企业和社会创造了价值；

2.2.7该设备结构安全、性能可靠、操作简便、成本低，大方便了梁体的横向移动，具有很大的推广价值；

2.2.8铁路架桥机受制约因素多：①必须临近既有线或修运梁专用线；②运梁使用特种平板车运梁；特种平板须上报年度计划；③在铁路局申请要点施工；④铁路桥机的拼装有足够的场地并有运输线路。而新建铁路大都远离既有线路，这就势必造成必须为铁路架桥机修筑运梁专线。而此费用高达每公里几百万元。

2.3方案控制要点

根据制架梁总体方案要求，即梁场设在楠姆庙车站内，主桥南岸采用改造后的公路架桥机架设，九峰段桥梁通过既有线运输和采用铁路架桥机进行架设，肖马杨采用公路架桥机架设。铁路架桥机架设工艺和方案已很成熟，而利用公路架桥机进行架设铁路T梁是一种尝试，是一种创新。

要解决公路架桥机架设铁路梁，则筹划和施工的控制要点有：第一，公路架桥机的改造如何实施，怎样更好的适应铁路桥梁架设的实际；第二，架梁方案需要很详细的研讨，该架桥机各种工况如何满足铁路各种构筑物的承载要求，则架梁方案对应的结构检算必须通过。第三，架梁实施中各种细节必须高度掌握和监控，确保安全生产。

2.4构筑物检算说明

为满足公路架桥机的施工载荷在各种工况下能够满足所经过所有构筑物的承载能力，委托铁四院对桥墩下部结构及连续梁部分进行了检算，委托中铁咨询对上部T梁本身进行了检算。检算结果均能满足。

3、架桥机改造前、后的比较

3.1架桥机改造后的概况：

3.1.1架桥机改造前总图：

3.1.2改造前的架梁主要工序

3.1.2.1过孔：

1#支腿支撑在桥台上，2#支腿支撑在纵向移动钢轨上，0#支腿、3#支腿悬空。2#支腿沿钢轨纵向移动到一定尺寸后使用天车捆梁配重前进，达到下孔墩帽上支垫稳固、牢靠。

3.1.2.2喂梁：

过孔完成后，0#支腿支撑在墩帽上，1#支腿支撑在横移轨道上，2#支腿悬空，3#支腿支撑稳固、牢靠。

3.1.2.3架梁：

喂梁完成后，收起3#支腿，使3#支腿悬空，此时架桥机处于0#支腿和1#支腿的支撑上，可实现直接横移到位。

3.2架桥机改造后的概况：

3.2.1设备改造后的总图：

3.2.2改造后的架梁主要工序

3.2.2.1过孔：

中支腿支撑在桥台上，后支腿支撑在纵向移动钢轨上，前支腿悬空前进。前支腿纵向移动到一定尺寸后使用天车捆梁配重前进，达到下孔墩帽上支垫稳固、牢靠。

3.2.2.2喂梁：

过孔完成后，前支腿支撑在墩帽上，中支腿支撑在横移轨道上，后支腿支撑在桥面上，开始喂梁。

3.2.2.3架梁：

喂梁完成后，收起后支腿，使后支腿悬空，此时架桥机处于前支腿和后支腿的支撑上，可实现直接横移到位。

3.3架桥机改造的关键技术：

3.3.1对原来架桥机的3#支腿和2#支腿合二为一，统一为后支腿。2#支腿具有的移动功能和3#支腿具有的减少悬臂端长度配合完成喂梁统一到后支腿上，使改造后的桥机后支腿具有配合喂梁和纵向移动的功能。

3.3.2将改造后的后支腿使用钢横梁将两个轮箱向内侧移动到间距2.5m。

3.3.3设备功能、质量研究总结：

设备经改装后能适应多种工况的铁路梁架设。

武汉货车外绕项目部单线梁，两片梁间距为2.2m；双线梁两片中梁间距为2m-3m不等。前支腿和中支腿都支撑在横移钢横梁上，不会出现偏载的情况，架桥机过孔、喂梁工序中后支腿传到桥面上的偏载力将会对已架设桥梁的安全产生较大的影响。

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