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1、工字鋼梁施工工藝摘 要：當公路下穿鐵路需修建立交橋或在既有線上增建（改建)其它建筑物時，為不影響鐵路正常運營，且便線繞行不可行或不經濟時，采用工字鋼便橋將線路進行架空加固，再進行明挖或頂進施工,完成橋梁施工.關鍵詞：工字鋼便梁 線路架空加固 橋梁施工1、前 言當公路下穿鐵路需修建立交橋或在既有線上增建（改建)其它建筑物時，為不影響鐵路正常運營，且便線繞行不可行或不經濟時,常采用鋼便橋將線路進行架空加固，再進行明挖或頂進施工，完成橋梁施工。2005年我公司與中建七局組成聯合體，共同完成了昆明市東三環南段道路工程第二合同段K7+267.074下穿昆小線、集裝箱貨場H1線、H3線鐵路框架橋的施工.該2、框架橋原設計方案為頂進法施工，后變更設計為工字鋼便梁架空線路明挖方案施工，大大縮短了工期，排除了老公路與框架橋間施工干擾,保證了施工安全，提高了經濟效益?？偨Y東三環K7+267。074框架橋成功的施工方法和經驗，工字鋼便梁架空加固線路的施工方法是非常值得借鑒和推廣的。2、工字鋼便梁的特點及施工條件鋼便梁架空線路的形式根據新增建筑物跨徑大小及線路條件，可采用D型、B型便梁或工字鋼便梁等。采用D型、B型便梁對鐵路線路條件的要求較高，只能用于線路曲線半徑400m的地方，線路曲線半徑400m時只能采用工字鋼便梁進行架空。由D（B）便梁及工字鋼便梁的施工條件可以看出，工字鋼便梁適用于施工環境受限的地點。3、在既有運營線的涵洞拆除、接長或新增工程采用敞坑或頂進施工時對行車限速(45Km/h)干擾較小。通過周密的計劃安排,采用工字鋼便梁在運營線上施工，可以保障線路的正常運行，能有效地保障線路安全暢通及橋梁的施工安全及施工工期，且適用性較強，操作簡便，鋼構件可重復使用。 但鋼便梁屬于無碴橋面，緩和曲線、豎曲線地段不宜采用工字鋼便梁架空線路，列車也不宜在橋上停車。3、工字鋼便梁的工藝原理工字鋼便梁的工藝原理：鋼便梁結構通常采用高度為60cm、寬20cm的H型工字鋼（以下簡稱型鋼，材質16 Mn q合金鋼，屈服強度340MPa)，通過U型螺栓及扣板組拼而成.縱梁長12m，計算跨度11。6m，兩片縱梁都由44、根型鋼單層并列的束梁構成.橫梁為單根型鋼，間距1。21.5m，橫梁為雙根一束時，計算跨度不大于9。0m；橫梁為三根一束時，計算跨度不大于11。0m。為加強鋼束梁的整體性，在每束縱梁內設5組拉桿，通過拉桿和拉桿局部硬木填塊并擰緊拉桿螺母,將4根型鋼聯結成整體束梁。鋼便梁抬梁采用挖孔樁支承，樁徑1.51.5m,樁長及配筋根據路基高度、地質條件、土壓力(恒、活荷載）大小和樁頂荷載等具體計算確定。在挖孔樁施工前，應先采用P43或P50鋼軌按3-333或353式進行吊軌，鋼軌可用25m長或20m非標準軌.在便梁長度范圍，在鋼橫梁和木枕位置先后換成類木枕，便梁之外按既有線混凝土抽換木枕（類木枕也行，但聯結5、鋼箍及扣板需作相應變更).軌枕扣件可采用不分開式扣件。便梁范圍是否安裝軌距拉桿根據線路具體情況確定。鋼橫梁位置的臨時木枕和距挖孔樁中心4。0m的木枕,可不用U型螺栓和角鋼扣板與吊軌聯結。但吊軌端部木枕與吊軌聯結箍緊并應安設臨時木梭頭.4、工字鋼便梁的施工工藝流程和操作要點施工工藝流程圖軌束梁加固方案審定、辦理安全配合協議熟悉圖紙施工復測挖孔樁、路基護坡框架橋及其翼墻施工開工準備工字鋼便梁架設施工場地平整施工準備工程竣工交驗附屬工程施工 線路恢復光電纜防護,電力及接觸網改遷H型鋼便梁拆出工字鋼便梁、扣配件預制施工工藝流程圖5、工程實例東三環K7+267。074框架橋工字鋼便梁的工程概況東三環K76、+267。074框架橋位于K7+251.684K7+290.191直線段上,框架橋中線在K7+286.139與昆小線K7+672.736處相交，交角為850531，與集裝箱貨場H1線的交角為762439，與H3線的交角為605428。框架橋與道路平面為斜交布置,平面呈不等邊梯形,結構形式為217.5m鋼筋混凝土框架橋。5。1該框架橋的的施工難點:由于K7+267。074框架橋下穿三股鐵路且三股道互不平行，其中H1、H3線右側接近道岔且為曲線,昆小線又套有米軌鐵路,線間距較大，因而鐵路的吊軌及橫抬梁的設置是一個很大的困難。5。1.2該橋右側緊臨老公路和鐵路平交道口，公路行車密度大，行車安全和施工7、安全的防范措施須十分嚴密.5。1。3由于該處鐵路處于站區及貨場，調車作業頻繁且時間無規律，框架橋施工中保證列車安全運行的防護工作是施工中的重中之重。5.1。4站場接近區段，段管線多、路徑雜，改移保護難度大。5。1。5框架橋下地基承載力低，須對地基進行加固處理，而架空的線路下凈空較小，地基加固機具的施工操作十分困難。5。2、施工順序：昆小線、H1、H3線吊軌加強線路施工昆小線兩側鉆孔樁施工H1線兩側鉆孔樁施工H3線兩側鉆孔樁封鎖H1線,鋪設9道岔一組開通H1線鋪設便線便線開通昆小線米軌停用，封鎖昆小線7天昆小線線下樁蓋系梁施工,鋼梁架設開通昆小線封鎖H1線15天H1線線下樁蓋系梁施工、鋼梁架設拆8、除道岔、便線開通H1線封鎖H3線7天H3線線下樁蓋系梁施工、鋼梁架設開挖線下土方地基加固施工框架橋分段、分點封鎖線路，拆除吊軌梁、鋼梁整修線路。東三環K7+267。074框架橋采用架空線路明挖施工方案，主要施工流程為:施工準備先間隔封鎖昆小線封鎖H1線最后封鎖H3線。5。3、操作要點昆小線縱梁用3根一束工字鋼，H1、H3縱梁用4根一束工字鋼.縱梁兩端固定于支墩上，縱梁設計最大跨度11.6m.橫梁用單根一束工字鋼，設計最大跨度單根為8m，在H1、H3線曲線地段橫梁為2根一束，最大跨度11m，橫梁中心為1。2m。為保證工字鋼梁的穩定和受力均勻,縱梁兩端置于頂部預設的短枕木、短鋼軌間并用木枋打緊，底9、部焊接于鋼板上，梁束每1。52m用U型螺栓鋼箍箍緊，必要時可增設鋼板焊接進行加強。橫梁兩端置于縱梁上,用U型螺栓與縱梁扣緊，對于采用2根梁束的制作與加固方法與縱梁相同.橫梁頂面與軌底的接觸面采用橡膠墊板。詳見鋼便梁平面布置圖。（附圖1）施工步驟：5。3。1 施工準備施工前作好施工現場管網、線網調查工作。與管網、線網、線路等設備管理單位簽訂施工配合協議。配合各管網、線網業主對管網、線網進行加固防護和挪移工作。與鐵路、車站、貨場有關單位進行協調、配合、申報封鎖和慢行計劃；作好“實施性施工組織設計申報、審核工作。將編制好的“實施性施工組織設計方案報監理、指揮部、鐵路局等部門審核、審批,以完善施工方案10、，取得施工許可,并完善各種手續。施工機具、材料到位。因為該工程對施工時間要求極高,所以在單項工程開工前,按材料計劃備齊所需材料并進行加工制作，按施工計劃運至施工現場，按計劃配備機具設備，并檢查其性能滿足使用要求。并儲備線路搶險、線路恢復所需的材料和機具.作好施工人員安全、技術培訓工作。配齊施工及防護人員，進行崗前安全和技術培訓，在施工前對全體施工人員進行安全教育和專業技術培訓，提高施工人員的安全意識，懂得在既有線上施工的基本知識,確保線路暢通的行車安全的重要性.做好施工防護的準備工作，設置防護通信電話、防護棚、安裝防護信號燈和慢行標志，配齊防護人員.作好施工前精測工作，各點位座標、標高仔細計算11、，多人復核,定點準確，重要樁位做好護樁。5。3.2 吊扣軌施工采用P43或P50軌制成軌束梁按353布置，先對昆小線、H1線、H3線75米線路進行吊扣軌加固.申報昆小線和H1線、H3線施工慢行計劃和線路封鎖計劃.按封鎖、慢行計劃時間，進行吊扣軌施工。單根抽換枕、套箍等工作利用“天窗”時間完成.安裝橫梁前，拆除吊軌、拆除線路，橫梁安裝完成后，再鋪設線路進行吊軌加固.5。3.3 加工、安裝工字鋼便梁5.3。3。1架空鋼梁共計15組。安裝工字鋼縱梁施工步驟:沿鐵路股道外兩側縱梁中線挖除寬1.8m、深至縱梁底面標高下50cm土方，挖土時視情況對鐵路道床進行支擋防護?？v梁與既有軌面線路縱坡平行。加工、組12、合好單束工字鋼，將組合好的單束鋼梁置于架設區域的兩側。吊裝工字鋼縱梁至支墩預埋短鋼軌間并打緊，U型螺栓扣緊工字鋼梁束。加工好所有連接桿件，作好標識,派專人負責清點發放。檢查、加固縱梁、縱梁與基本軌用方向拉桿連接,檢查加固線路.2安裝工字鋼橫梁、架空線路每股道工字鋼便橋設計為5跨,本方案計劃每次封鎖線路時間5小時內安裝橫梁1跨,每天封鎖2次，自東向西隔跨安裝,其步驟如下：利用列車通行間隙,根據橫梁位置、方正或抽換短橫梁（枕木);封鎖線路,拆除或撥移第一跨線路,挖除線下道床至橫梁底面下30cm；吊裝H型工字鋼長橫梁，用U型螺栓與縱梁扣緊；將線路移到長橫梁上就位，掉軌加固開通線路;按上述步驟，依次鋪13、裝15跨橫梁,架空線路,每股道橋橫梁按3天完成。架梁作業時間表序號作業名稱時間（h）備注1清除道碴22安設縱梁23安設橫梁34加固縱、橫梁、線路3時間合計106、施工機具和勞動力安排該工程工期要求非常緊迫，故在工程的施工準備階段對施工機具、材料、人員就位情況都要求環環相扣，不得有絲毫懈怠。6。1需投入的主要施工機具序號施工機具名稱規格型號單位數量備注1工字鋼t根據設計圖要求進行備料、下料，鋼便梁的預制、加工因工地現場無合適場地,在外租用場地進行預制。2P50鋼軌t3木枕根 4扣配件套59#道岔組 16道碴級道碴m36200KW發電機組臺1750T汽車吊輛28平板汽車輛29250T火車求援吊輛114、10火車動車輛1機車壓道1110T手拉鏈葫蘆臺212電動扳手把613單軌車臺814起撥道機QB29臺1015液壓搗固機XYD2臺416軌縫調整器臺217鋼軌鉆眼機D2G-32D臺318鋸軌機DSIG4臺319自卸車CQ-16輛 420電焊機交流機臺621抽水機S80-65160臺27。5KW22道尺把323全站儀拓普康臺124水平儀臺16。2勞動力安排（人)序號工種名稱人數序號工種名稱人數1線路工255普工202防護人員126焊工63起重工107機電工44安裝技工108測量人員3合計:90人7、質量保證措施7。 1、建立開工前的技術交底制度每項工程開工前，必須由主管工程師向全體施工人員進行技術15、交底，講清該項工程的設計要求、技術標準、施工方法和注意事項等。每個工序開工前由施工隊主管工程師向施工班組進行技術交底，使全體人員在徹底明了施工對象的情況下進行施工.施工前對各個控制點進行精確測量，準確定位。7。 2、每趟列車經過后，技術人員必須對軌距、高低等線路幾何尺寸進行檢查校核,對不合格點馬上進行整改，相關技術數據記錄在案。7. 3、建立健全原材料、成品、半成品的管理制度該項工程使用工字鋼、鋼軌及扣配件量特大,且用于關鍵部位.故對材料的要求必須更加嚴格。所有材料必須為有質量保證的廠家生產，有出廠合格證，且經復檢能達到材料所需的各項指標，經監理、業主檢查合格同意進場的原材料、成品、半成品，方16、能進貨.材料進場后要分類、分批堆放，并設立標志卡，堅持按用途歸口管理、發放，不得混雜，對易受潮的物品要做好防雨、防潮措施。8、工字鋼便梁施工安全措施8.1 所有用于鋼便梁上的工字鋼、鋼軌在使用前必須進行探傷檢測.各項指標符合規范要求,且經材料復檢物理性能滿足設計要求的才能用于施工。8.2工字鋼便梁施工完畢,必須經鐵路局行車安全監察室、工務段和車站檢查,確認符合列車運行條件，并經雙方簽認后，經機車壓道后方可放行列車，并在運行中加強養護. 8。3為保證工字鋼便梁的穩定,設置支座時在第根方樁頂預埋藏.3m長的短鋼軌四根，每根外露長度為0.6m，作為橫向固定.并用扁鋼與預埋鋼軌焊接.短鋼軌間預埋厚6817、mm鋼板，工字鋼便梁安裝后，底部用扁鋼與預埋鋼板焊接。8。4 縱、橫梁抬梁、軌料在運輸中必須配備足夠人員，保證運輸安全。8.5 施工現場必須明確施工負責人,統一指揮、調度，保證現場有序不亂。施工負責人對每次鋪好的線路進行檢查，達到列車放行的條件用規范要求方能放車。8。6 指派專人在每次列車通過后，對施工范圍兩端各20m及便梁結構進行檢查,發現異常及時采取措施，保證行車安全。8.7 對電纜、地下管線等地下構造物進行保護。8.8 嚴格執行鐵道部TBJ412-87鐵路行車線上施工安全技術規則及營運線施工作業“八不準”、“一把關”的規定及昆明鐵路局相關規定。9、環保措施9。1采用工字鋼便梁施工本身就是18、一項安全環保的技術措施, 主體工程完工后，可重復利用的工字鋼、鋼軌、扣配件、枕木等，回收時應采取合理的防銹、防腐措施，作好標識，認真清點入庫。9。2、施工挖孔樁或樁板墻挖土外運時要合理選擇施工便道路線，對鄰近沿線村莊和集鎮的便道要經常保持干凈、整潔，必要時灑水除塵，裝運砂石料時控制裝載量并加以覆蓋，避免行走時撒落，以減少施工揚塵土對環境的污染。10、效益分析10。1技術效益東三環K7+267.074框架橋結束后，我公司對工程所用的工字鋼、鋼軌、枕木、扣配件等進行了回收,并在這個工程中也總結了很多非常實用的施工經驗，后來用于云南三環中化化肥有限公司120萬噸/年磷銨工程進廠道路與昆陽支線鐵路立交橋施工工程及廣大線K70+966通道涵的修復工程上，現在大部分材料還在周轉使用。我公司大多技術人員已經能熟練掌握此項施工技術和操作方法，用于同類工程。10。2經濟效益工字鋼便梁架空線路不僅能確保施工安全,有效地縮短施工工期,工字鋼也可多次流通周轉，由此可見工字鋼便梁施工技術為我公司產生非常可觀的經濟效益。工字鋼及其它扣配件運轉到一定周期后，還可以按廢棄鋼鐵進行處理，同樣能有經濟回報.11、結語我公司對此項施工技術特別重視，于2006年設計了關于工字鋼便梁的一系列施工方案，對上承式、下承式及吊軌為3-33-3型或35-3型的各種型式做了詳盡的設計，作為公司參考圖紙，可用于今后的同類工程施工.9