液压顶推在铁路既有线大跨度连续梁

液压顶推在铁路既有线大跨度连续梁

贝雷片现浇支架平移拆除中的应用

李春林

中铁九局集团有限公司  辽宁省沈阳市  110000

摘要：随着桥梁施工技术的发展，贝雷片支架在现浇支架体系中的运用越来越广泛，既能解决跨越既有构筑物的跨度问题，又能在空间受限的情况快速施工节省时间。在面对上下空间受限的情况下，如何进行有效的拆除，是本文研究的重点，从施工方案的确定、关键问题的解决和安全指标的控制及在既有线上方空间受限和天窗点施工时间受限的情况下如何确保安全质量和施工进度等方面进行了分析。

关键字：液压顶推 贝雷片支架  平移拆除 

武黄城际铁路城际车站跨既有武九铁路鄂州车站四线连续梁施工，跨度为40m—54m—40m，采用桩基础+钢管柱+横向分配梁+贝雷片组合梁支架体系，四线连续梁底部受力支架平台横向共计54排贝雷片和58组H型钢梁，H型钢梁位于桥墩位置穿插于贝雷片之间，组合梁横向采用I10工字钢锁成整体，间距60cm。待四线连续梁施工完成后，将贝雷片组合等分成4组，每组重约110t，整体向两侧平移，每侧分别平移2组再连接成整体，作为施工站台连续梁的支架受力平台，站台连续梁施工成以后再将贝雷片组合分解重新组合并顶推至站台梁外侧，吊装至既有线外拆除。

一、贝雷片现浇支架基本情况

跨既有武九铁路鄂州车站四线连续梁为武黄城际车场30—33号墩，连续梁共跨越武九铁路鄂州站11股道，贝雷片现浇支架平台搭设好以后，贝雷片支架组合顶部距四线连续梁底部跨端变截面位置最小距离仅为10cm，底部距接触网回流线最小距离为26cm，距接触网承力索最小距离为1.32m，上下空间严重受限，为确保安全接触网承力索采用绝缘护套包裹，贝雷片底部铺装了防电板。

支架与接触网位置关系如下图：

二、工程重难点分析

1、既有线跨度大，跨越股道多，施工安全风险大

跨既有武九铁路鄂州车站四线连续梁跨度为40m—54m—40m，共跨越11股既有线路，其中主跨跨越4股既有线路和两个既有站台，施工难度大，安全风险高，稍有不慎会造成中断行车等行车事故。

2、横向宽度宽、支架组合结构复杂、施工工序多

四线连续梁支架设计总宽度为48m，分别支撑一个双线梁、两个单线梁和两个站台连续梁的现浇施工，每跨组合贝雷片支架平台由540片加强腹杆贝雷片和116根HN600mm×200mmH钢梁组成，再加上连接件等构件，在既有线上方支架,平移总重量为410t。

3、支架平台受力支点多，同步平移难度大，多方向空间受限，偏差控制难

每跨贝雷片及H型钢梁组合支架由四道钢管柱分配梁支撑受力，必须确保平移过程中四道分配梁同步受力，支架平台纵向距离墩身盖梁距离8—10cm，如遇推力不平衡很容易发生偏移，导致平台卡死，调整困难。

4、上下受限，作业空间狭小，既有线天窗点施工，有效作业时间短

贝雷片支架组合顶部距四线连续梁底部跨端变截面位置最小距离仅为10cm，底部距接触网回流线最小距离为26cm，贝雷片的间距60cm，作业空间非常狭小，作业人员只能在贝雷片之间作业，效率低下，由于处于既有线上方，必须接触网停电作业，每个天窗点有效的施工时间只有90分钟，如何提高作业效率，充分利用好用有效的作业时间尤为的关键。

三、施工方案确定和关键技术问题的解决

平移方案利于狭小空间作业，四轴能够同步平移是关键，符合条件的方案中，液压顶推平移方案为最佳，一是液压千斤顶体积小，方便工人操作；二是通过油路连接，一个液压油泵可以实现同步顶推；三是顶推速度均衡适中，有利于安全管控。通过专家评审最终采用液压顶推平移方式。

液压顶推平移方案的关键问题是液压顶推的靠背装置，既要满足推力的需要又要方便快捷，在液压千斤顶回收的过程中能够迅速安装完成靠背装置，缩短液压千斤顶行程循环的时间。经过反复研究，创造出改进型水平顶推抱箍螺栓靠背装置。

进型水平顶推抱箍螺栓靠背装置示意图

实际运用图片示例图

四、液压顶推平移施工工艺及流程

1、液压顶推力计算

组合贝雷片分组：贝雷片支架共54纵排，共26组，切割成独立的4组，两侧对称进行分组，由外向内第13片即第6组为第一平移组，依次至第27片即第13组为第二平移组。

（1）、单跨分组后第一组液压顶推力计算

a.单跨分组后第一组支架加强腹杆贝雷片共计130片，每片总重470kg，贝雷片总重470×130=61.1t；

b.跨端H型钢梁重量：9m和12m长各15根，单重重量为106.1kg/m，H型钢梁总重（9+12）×15×106.1=33.42t；

c.I10工字钢重量：50根×6.5m×11.2kg=3.64t；

第一组总重量为a+b+c=61.1+33.42+3.64=98.16t。

经查材料摩擦系数表，钢与钢之间的摩擦系数取μ=0.15计算摩擦力，则

主跨整体支架摩擦力为98.16×0.15=14.72t；

（2）、单跨分组后第二组液压顶推力计算

a.单跨分组后第一组支架加强腹杆贝雷片片共计140片，每片总重470kg，贝雷片总重470×140=65.8t；

b.跨端H型钢梁重量：9m和12m长各15根，单重重量为106.1kg/m，H型钢梁总重（9+12）×15×106.1=33.42t；

c.I10工字钢重量：50根×6.5m×11.2kg=3.64t；

第二组总重量为a+b+c=65.1+33.42+3.64=102.86t。

钢与钢之间的摩擦系数μ=0.15计算摩擦力，则

主跨整体支架摩擦力为102.86×0.15=15.43t；

（3）、经计算得分组后最大液压顶推力15.43t，配备4个20t千斤顶在4个分配梁上同时顶推，完成能够满足推力要求。

2、液压顶推前的准备

按照支架平移组的划分方案，首先利于天窗点对分组界线位置贝雷片底部的防电板进行拆除，然后将贝雷片支架横向I10工字钢切割分离，同时将支架顶部破损的密度板及铁皮彻底清除，对分割后的小组重新加固并铺装新的木胶板或钢板，最后利用跨端H型钢支架平台作为操作平台，分别采用液压柱式千斤顶及手拉葫芦提升划分组的全部贝雷片和H型钢梁。

3、施工流程

（1）、提升平台安装顶推滑移装置

利用H型钢梁作为操作平台先整体提升贝雷片组合，分别在贝雷片大小里程端头上腹杆底部安装20t的手板式液压千斤顶，同时操作进行提升，底部支垫方钢。利用贝雷片腹杆端头的销栓孔横穿钢丝绳，悬挂手拉倒链整体提升H型钢梁，底部支垫方钢，整组提升完成后穿入滑移方钢，并在方钢两侧焊接φ16圆钢作为滑行轨道槽，并在槽内涂抹黄油。然后将贝雷片和H型钢梁落下放在方钢上面。安装柱式液压千斤顶，千斤顶后面安装顶靠装置。为保证水平顶进速度一致，采用1台高压油泵通过油管分流控制4个水平千斤顶，很容易保持四个水平推力保持一致，不易导致平移发生水平倾斜。

（2）、水平顶推施工流程图

（3）、平移后整体支架结构图

平移后组合贝雷片由四线连续梁底部移至两侧的站台连续梁底部进行站台连续梁的施工。如下图：

五、支架的拆除作业

站台连续梁施工完成以后，按照同样的方法将贝雷片支架平台分解组合后平移至站台连续梁外预留的分配梁段，利用汽车吊将贝雷片组合移至站台梁上，再进行解体退场。

六、结论

液压顶推方案的引入，使得既有线上方贝雷片支架平台的搭设和拆除在时间和功效上得到了进一步优化，做到了一个平台两次利用，即完成了单双线连续梁的施工又完成了站台连续梁的施工。一个既有线封锁拆除周期分解成既有线和非既有线两个拆除周期，节省了要点封锁的时间，不仅节约了施工成本，而且大大缩短了既有线施工周期，更加降低了既有线施工风险，实践证明此方案完全适用现场受限的施工环境，操作安全，机动灵活，安装简单，大大提高了施工效率。

参考文献：

[1]孙亦环  《铁路桥涵》  中国铁路出版社  2000年9月

[2]黄键《大跨变截面连续钢箱梁桥关键技术研究与实践》 人民交通出版社  2013年6月

[3]匡希龙 《桥涵施工》  西南交通大学出版社  2013年1月