天津快速路密云路立交工程跨现状津浦铁路

天津快速路密云路立交工程跨现状津浦铁路钢箱梁架设施工方案编制人：审核人：审批人：中铁四局密云路立交桥工程项目经理部2006-2-16密云路立交跨现状津浦铁路钢箱梁架设施工方案1、工程概况1.1、工程规模本工程立交为半苜蓿叶半定向四层全互通式立交，桥梁面积约105000平方米。跨铁路部分是本次立交桥密云路方向的一个重要组成部分，不仅要跨越现状津浦铁路，又要跨过铁路地道,地形较为复杂。1.2、津浦铁路现状现状津浦线在桥址仅有一座地道，位于津浦铁路里程DK8+056.4，净宽8米，双向行车，机、非混行。拟建桥梁B左、B右、E、F、N五条线位共5幅桥需跨越现状津浦铁路。正在实施的中心城区快速路密云路立交的密云路主线（B左、B右线）及E线、F线、N线三条匝道与现状津浦铁路（四股）相交，这四条线从北至南分别为为津浦上行线、津浦下行线、陈塘支线、天津折返段专用线。四条线路的现有标高及线路间距如下图所示(现状津浦线横段面图)。在现状津浦铁路南、北两侧规划有京沪高速铁路和津浦铁路、陈塘支线。铁路规划设计由铁三院承担。桥梁与铁路的相对位置参见“桥梁基础与规划铁路线位平面位置关系”图。拟建桥梁与现状津浦铁路交叉点在现状津浦铁路上的里程及交叉角度见下表。线位交点里程斜交角度NK8+002.583.75°FK8+011.183.75°BK8+030.483.75°EK8+067.177.72°拟建桥梁各线位与现状津浦铁路交叉点在津浦铁路上的里程及交叉角度汇总表津浦上行线津浦上行线陈塘支线天津折返段专用线北6.4766.4796.5166.5186.4156.4136.2166.2155.9275395143527001435250014354800143541001.3规划铁路情况现状津浦铁路南侧为京沪高速铁路，共7条线位，由南向北依次为西营门走行线、动车走行左线、京津下行、津沪下行、津沪上行、京津上行、动车走行右线。现状津浦铁路北侧规划6条线位，由北向南依次为：津浦右线改线、津浦左线改线、陈塘支线、陈塘支线复线、牵出线、驼峰推送线。待新线修建完成后，现状津浦铁路和陈塘支线（共4股铁路）全部废除。2、桥梁设计原则2.1主体结构设计原则桥梁主体结构，包括基础、墩台、盖梁、主梁等的设计满足了以下几个原则：1）、主体结构必须与现状及规划铁路预留满足要求的净宽及净高；2）、基础的布置应不影响铁路路基的稳定；3）、主体结构在施工过程中的各个阶段均不侵入行车限界；4）、主体结构在施工过程中不会因落物而影响列车安全；5）、建成的桥梁布置防护网。满足这五个原则，将不存在桥梁在施工过程中及投入运营后对现状铁路及规划铁路发生干扰的问题。2.2钢箱梁跨径及墩位设计为跨越现状铁路及临近的规划线位，B线左、右桥（左桥宽16.25米，右桥宽12.75米）、F线匝道（宽8米）、N线匝道（宽8米）采用了58.5米的跨径布置，E线匝道（宽8米）采用60米的跨径布置。跨径组合除E匝道外均为40m+58.5m+40m，E匝道为40m+60m，一共有14跨钢梁，跨铁路5跨。与现状铁路临近的墩位为B29左、右桥两个墩位、F20墩、N12墩、E4墩，共5个墩位，全部位于现状铁路北侧。距离铁路最近的桩位于左桥B29墩的东南角，桩与轨道的净距达到6.6米，而各墩位承台处于铁路路基坡角以外。这样的布置保证了桥梁基础施工过程中不会影响铁路路基的安全，同时也保证了灌注桩成孔的安全，降低了承台基坑的支护的难度。较大的跨径不但跨越了现状铁路，同时将临近布置的规划铁路一并跨越。这些规划线路与现状铁路之间布置了道岔等，目前的跨径布置为列车留出了良好的视线，为铁路行车安全创造了必要条件。主跨两侧分别布置了40米跨径的桥梁结构，也为规划线位留出了足够的空间。另外，各个墩位通过倒T形截面的盖梁支撑简支钢结构主梁，外观上梁底是平齐的，即，没有突出的盖梁。2.3钢箱梁控制高程控制桥梁高程的是：1）、现状铁路以南的两条动车走行线，规划轨顶高程8.9米（大沽水平），轨顶净空7.96米；2）、现状铁路以北的津浦改线，规划轨顶高程6.9米（大沽水平），轨顶净空7.96米。本此设计实际预留梁底至轨顶高差最小8.3米，完全满足铁路要求。规划图具体详见下图。3、跨铁路钢梁施工方案3.1方案概述基础及墩台包括临时墩基础施工完成后，与跨越现状铁路的主跨相邻边跨钢箱梁根据地形复杂程度采用满堂支架上拼装或用架桥机架设完毕，然后搭设在主跨内搭设临时支墩，为主跨钢箱梁的施工创造基本条件。钢箱梁的安装采用华中建机生产的HZQ40-120C型双导梁架桥机架设，主跨箱梁分片分次架设，首先架设远离跨铁路的一段26m，此部分钢箱梁全部架设完毕且栓接后再架设跨铁路部分32.5m部分（E线为26.5m+33.5m），铁跨部分的钢箱梁全部架设完毕后再行拴接成整体，方案如下详述。3.2、箱梁架设方案首先设计部门根据现状情况、运输条件和架桥机类型进行分片设计，每片长度不大于12m，宽度不大于3.5m，然后在厂家进行加工组焊成单件。将分片预制的主跨钢结构主梁采用50t和32t吊车吊装到已建桥梁的顶面或搭设的拼装平台，并现场拼装成为所需架设长度。钢箱梁的拼装分成几个时间段，首先从厂家运输至工地的单片箱梁根据架设的顺序及架设的长度纵向组拼成单个吊装件，长度为26m和32.5m（E线分为26.5m+33.5m），其中，E、F、N线箱梁横向宽8m分成两片，B左线横向宽16.25m，分四片，B右线横向宽12.75m，分三片，由上述可知，跨铁跨共分26个单片，每次架设13片。每幅箱梁的架设完后再立即横向连接横隔板，待跨铁路部分的13片全部架设完后再纵向连成整体。每片钢箱梁下设扁千斤顶，用于调整每跨钢箱梁的各片钢箱梁高差以便顺利进行栓接拼装。架设的工艺流程图如下页所示。为方便架桥机横移，架桥机前支腿位置设于铁路北侧墩台的北侧，架桥机横移支腿轨道线与现状铁路线基本平行，支腿基础落于永久性承台上或扩大基础上。架桥机中部支腿横移轨道直接设在架设好的钢梁上，与前支腿横移轨道成三条平行线。具体见临时墩设计平面图。架设顺序：大的顺序：先架远离铁路半跨13片梁，后架跨铁跨13片梁；单跨架梁顺序：考虑地道下穿铁道影响，箱梁架设方向自右至左，即从N→F→B右→B左→N线架设箱梁。HZQ40-120C型架桥机架设单片梁的时间为20min,时间计算如下:HZQ40-120C型架桥机技术参数项目跨度（m）起重量（T）大车移动时间（m/min）起吊小车移动时间（m/min）起吊小车提升速度（m/min）斜桥最大角度适用弯桥最小曲率半径（m）整机功率（kW）HZQ40-120C401202．74．50．845R35096(1)、架桥机过孔时间:架桥机在过孔要点之前，已做好全部过孔准备，大车过孔时间t1=33.5/2.7=12.4min,前腿落架时间为5min,总的过孔时间为17.4min.(2)、架桥机架梁时间：在架桥机架要点梁架之前，后部喂梁已完成，小车已吊装钢梁且提升到位。架桥机架梁时间为：t1=33.5/4.5=7.4min,小车落梁时间为t2=1/0.8=1.25min,考虑到其它时间因素,架设一片梁的时间为12min.综合上述架桥机的过孔和架设一片梁的时间计算,可知每次要点时间可控制在20min之内.钢箱梁架设示意图见下页。3．3临时墩设计为方便架桥机架设钢箱梁，在主跨中部设一排临时墩，临时墩基础采用钻孔桩基础，上设计承台，基础由设计部门设计，满足钢箱梁受力及架设过程中的受力要求。在需架设的箱梁梁两头均需搭设临时顶升支架，以方便起落梁。临时顶升支架设在永久性承台上，采用八三式军用支墩搭设。受力单元采用1.75m×1.0m。位于钢箱梁分节中心处的项升支架横向联结成整体以增加支架的稳定性。在施工承台时,在承台基础上预埋U形螺栓,以方便和军用支墩连接。架桥机前腿走行临时支架同样采用八三军用支墩搭设，其受力单元也采用1.75m×1.0m，与箱梁的临时顶升支架联结成整体，在施工承台或扩大基础时,在基础上预埋U形螺栓,以方便和军用支墩连接。顶部走行轨采用P43轨，另外，跨地道桥部分采用双排贝雷梁作受力横梁，横梁连成一线，方便架桥机横移。临时墩的设计详见附图。3．4与钢箱梁人工拖拉方案的比较跨铁路主跨钢箱梁本施工方案采用架桥机架设方案，结合施工现状，与我公司以往钢箱梁拖拉架设的施工方案比较，有以下几点优势：（1）、钢箱梁整体拖拉，需要较大的预拼平台，因地形复杂，作业空间不允许；（2）、钢箱梁拖拉持续时间较长，通常达45min以上，而架桥机每次要点时间可控制在20min之内，在繁忙的津浦线上架设钢箱梁，有时间优势；（3）、拖拉过程与钢箱梁正常受力相反，箱梁受力复杂，部分结构处需作大量的补强处理。4、钢箱梁架设工期安排及铁路线封锁计划跨铁路部分一次架设，架桥机过孔要点一次封锁后需13个封锁点架设完毕，共需14个要点时间。跨铁路钢箱梁架设时间为2006年6月17日~2006年6月30日，为14天。具体计划安排见下表：津浦铁路封锁计划表序号要点封锁原因封锁日期封锁时间1架桥机跨铁路悬伸前主梁就位2006.6.1720分钟2架设N-2钢箱梁2006.6.1820分钟3架设N-1钢箱梁2006.6.1920分钟4架设F-2钢箱梁2006.6.2020分钟5架设F-1钢箱梁2006.6.2120分钟6架设B右-3钢箱梁2006.6.2220分钟7架设B右-2钢箱梁2006.6.2320分钟8架设B右-1钢箱梁2006.6.2420分钟9架设B左-4钢箱梁2006.6.2520分钟10架设B左-3钢箱梁2006.6.2620分钟11架设B左-2钢箱梁2006.6.2720分钟12架设B左-1钢箱梁2006.6.2820分钟13架设E-2钢箱梁2006.6.2920分钟14架设E-1钢箱梁2006.6.3020分钟5、保证列车安全的措施5.1设计保证措施主跨主梁设计为叠合梁，但一般叠合梁需要吊模浇筑桥面板。模板安装过程中及浇筑过程中有可能落物，会影响铁路行车。为此，本此设计的主跨主梁改变了一般叠合梁的构造方式，在主梁钢结构部分布置了完整的顶板，使得混凝土桥面板的浇筑有现成的工作面。立交在上跨铁路区段的防撞护栏严格满足PL3防撞等级，确保桥上机动车不会冲至桥下影响铁路的安全通行。另外，设计在桥梁护栏顶布置防护网。这些措施保证了桥梁结构无论是施工过程还是实际运营均无落物的可能。5.2施工保证措施1)、项目部成立以项目经理为组长的跨铁路钢箱梁架设安全领导小组，安质部长任副组长，架梁队主要管理人员为组员，对整个架梁过程中安全工作统一组织协调；2）、利用多种形式广泛开展安全教育，有针对性地组织施工人员学习有关铁路既有线施工安全常识，做到安全预想教育，提高全员的安全意识。特殊工种如起重工、电焊工、驾驶员等必须持证上岗。3）、架梁前主动与铁路部门有关单位联系，签订施工安全协议，制定切实可行的施工方案，报铁路部门同意后执行。4）、架桥机拼装、吊装作业、及临时墩拆除作业均由专人指挥。5）、其余安全措施符合国家和天津市各安全管理规定。6）、架桥过程安全操作规定符合架规规定。6、与电气化铁路的关系主梁表面将做绝缘涂层，同时做接地处理。中铁四局天津密云路立交桥工程项目部2006-2-16