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铁路桥梁架设方法简介

铁路桥梁架设方法简介中铁二院土建一院游励晖中铁二院土建院2008年10月主要内容一、我国铁路桥梁类型概况二. 铁路桥梁常用架设方法三、常用的主要设备四.铁路架桥事故及处理实例一、我国铁路桥梁类型概况我国铁路发展到现阶段,几乎是各种技术标准的铁路都有了建设的实例,桥梁的种类也比较齐全。

从结构形式上看,除悬索桥、斜拉桥由于要满足铁路的动力特性需要很高的经济代价而很少采用外,一般简支梁、连续梁、连续刚构、拱桥、T形刚构、刚架(框架)桥、钢混结合梁等应用都比较普遍。

从材料上看,主要包括石材、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢材。

V VV V(b)(a)(c)(d)公路路面标高铁路路面标高(e)u (曲梁)(a )M V RH(拱)b H RV M (c )()H H(d )(e )MHM H V V V H V HV V (a )(b )(c )(d )(e )( f (f )简支梁常用跨度主要有8米、10米、13米、16米、20米、24米、32米、40米、48米、56米、64米、80米、96米,其中现在铁路设计最常用的是16米、24米、32米、48米、56米、64米、80米、96米。

砼材料的简支梁目前一般控制在64米以内,采用钢桁架结构的简支梁一般有48米、64米、80米、96米。

砼梁型通常有T梁(包括“工”字梁、“∏”形梁)、箱形梁。

连续梁通常采用主跨跨度大于40米,目前范围从40米至192米,其中40-144米是目前砼连续梁的主跨选择范围,64-192米是目前钢连续梁的主跨选择范围,边跨一般采用主跨的0.55-0.65倍长度,特殊情况可以适当加长或缩短,但要采取特殊措施处理。

连续刚构大多数与连续梁采用类似的跨度,但由于它不需要主墩的大吨位支座,所以目前最大跨度已经至192米。

拱桥分上承式、中承式和下承式,上承式拱桥有石拱桥(如成昆线一线天桥,跨度54米)、砼拱桥、钢桁拱桥等,跨度从50米至236米(目前已经建成),不久的将来,上承式铁路钢桁拱桥跨度将达到400米左右。

中承式拱桥我国铁路采用较少,其代表性桥梁主要有丰沙线永定河7号桥,为钢筋混凝土肋拱桥,拱跨150米。

宜万铁路野三河大桥,为钢管砼中承式拱桥,拱跨126米。

下承式拱桥,一般采用推力自平衡的系杆拱桥,常用跨度从50米至128米,材料有预应力砼、钢管砼拱和钢箱拱。

T形刚构一般采用预应力砼,目前最大跨度铁路桥已经至100米左右。

钢混结合梁是一种近年来应用较多的铁路中等跨度的梁型,有钢板(箱)与砼桥面板结合和钢桁与砼桥面板结合等形式,跨度从48米至80米为多。

图1 达成铁路嘉陵江特大桥图2 丰沙铁路永定河7号大桥(主跨2×80米连续钢桁梁)(主跨150米中承式砼拱桥)图3 宜万铁路野三河大桥图4 神延铁路秃尾河特大桥×(主跨126米中承式钢管砼拱桥)(主跨1164米预应力砼简支箱梁)图5 水柏铁路北盘江大桥图6 宜万铁路万州长江大桥(主跨236米上承式钢管砼拱桥)(主跨168+360+168米单拱连续钢桁梁)图7 贵州公路江界河大桥(主跨330米上承式砼板拱)图8 广州公路丫髻沙大桥(主跨360米中承式钢管砼拱)图9 遂渝铁路草街嘉陵江大桥图10 成都枢纽铁路三环路大桥(主跨88+160+88米砼连续刚构)(主跨56+56米砼系杆拱桥)图11 渝怀铁路长寿长江特大桥图12 渝怀铁路涪陵乌江大桥(主跨144+2×192+144米连续钢桁梁)(主跨64+128+64米砼连续刚构)图13 达成铁路制16米T 梁图14 达成铁路制32米分片式箱梁图15 成都枢纽铁路48米钢砼结合梁图16 包西铁路108米钢桁砼桥面结合梁1718图17 达成铁路64米钢桁砼桥面结合梁图18 包西铁路108米钢桁砼结合梁桥面板19图19 福厦铁路制32米整孔式箱梁二. 铁路桥梁常用架设方法一般简支梁桥的架设主要是采用移动式架桥机逐孔架设,如原24-32米以下跨度的T梁采用130吨架桥机,而现在适用于客货共线高速铁路的32米T梁需采用160吨架桥机。

24-32米分片式箱梁需要采用450吨架桥机;24-32米整孔式箱梁需要采用900吨架桥机。

40米以上跨度的砼简支梁桥一般采用移动模架法预制拼装或现浇架设。

钢桁架简支梁桥一般采用现场支架拼装或拖拉法、顶推法架设。

砼连续梁和连续刚构、T形刚构一般采用悬臂灌注法架设,部分中小跨度的梁也可以采用满堂支架现浇法架设。

钢桁连续梁一般采用悬臂拼装法架设。

部分中小跨度的梁也可以采用满堂支架就地拼装。

拱桥的架设对于上承式、中承式来说,一般采用就地拼装拱架,对于中小跨度的拱桥,可以设置临时拱架或满堂支架,再在上面浇筑拱肋砼等,最后施工拱上结构。

对于大跨度的拱桥,一般以拱肋本身作为施工支架,采用吊装法(缆索吊、浮运)、预拼转体、悬臂拼装等方法形成拱肋骨架,再进行外包或内灌砼。

最后施工拱上结构及桥面。

下承式拱桥主要的架设方法有就地满堂支架灌注,一般先梁后拱。

也可以整个下承式拱桥先在就近的预拼场形成外部静定的简支梁体,再拖拉就位。

钢混结合梁的架设,对于钢板梁与砼桥面板组合的钢混结合梁,一般采用满堂支架或军用墩梁临时支架支撑,先拼装钢板梁,再安装砼桥面板,最后完成桥面施工。

对于钢桁梁与砼桥面板组合的钢混结合梁,基本与明桥面的钢桁梁架设方法相似,先拼装钢桁梁,再安装或现浇砼桥面板。

图20 浙赣铁路架设32米简支梁(一)图21 浙赣铁路架设32米简支梁(二)图22 浙赣铁路架设32米简支梁(三)图23 达成铁路架设16米简支梁(运梁)图24 达成铁路制32米整孔式箱梁图25 达成铁路运输32米整孔式箱梁图26 达成铁路已架32米分片式箱梁图27 达成铁路已架16米简支T 梁(4片)图28 达成铁路架32米整孔式箱梁架桥机图29 成都枢纽铁路架设道岔梁图30 浙赣铁路预制40米整孔箱梁节段图31 秦沈铁路架设24米整孔箱梁图32成都枢纽铁路架设48米钢砼结合梁(一)图33成都枢纽铁路架设48米钢砼结合梁(二)图34 浙赣铁路40米整孔箱梁架设图35 成都枢纽铁路现浇56米系杆拱梁图36 达成铁路沱江120米连续梁悬灌(一)图37 达成铁路沱江120米连续梁悬灌(二)图38渝怀铁路黄草乌江168米连续刚构合拢图39 连续刚构悬灌图40 连续刚构悬拼(浮运吊装)图41 移动模架制梁图42 吊索塔架拼装连续钢桁梁(一)图43 吊索塔架拼装连续钢桁梁(渝怀铁路长寿长江特大桥)图44吊索塔架拼装连续钢桁梁(三)(孙口黄河桥)拖拉法架设钢桁梁()拖拉法架设钢桁梁()图45 拖拉法架设钢桁梁(一)图46 拖拉法架设钢桁梁(二)图47 汉江斜腿刚构拼装施工图图48 劲性骨架砼拱桥施工(一)图49 劲性骨架砼拱桥施工(二)图50 劲性骨架砼拱桥施工(三)图51 劲性骨架砼拱桥施工(四)图52 劲性骨架砼拱桥施工(五)图53 劲性骨架砼拱桥施工(六)5455钢管砼拱桥平转施工(一)图54 劲性骨架砼拱桥施工(七)图55 钢管砼拱桥平转施工()图56 钢管砼拱桥平转施工(二)三、常用的主要设备铁路桥梁架设的主要设备有:移动式架桥机和轨道运梁车;悬臂灌注挂篮及吊索塔架;缆索吊机;轮胎式运梁车和架桥机;万能杆件支架及64式军用梁、贝雷架、65式军用墩以及工业电梯、塔吊、施工栈桥等。

图57 双臂式架桥机(T 梁)图58 双臂式架桥机(分片箱梁)图59 双臂式架桥机(T 梁)图60 双臂式架桥机(T 梁)(液压装置)图61 轮胎式运梁车(一)图62 轮胎式运梁车(二)图63 轮胎式运梁车(三)图64 轮胎式运梁车(四)图65 整孔箱梁架桥机(900吨)(一)图66 整孔箱梁架桥机(900吨)(二)图67 整孔箱梁架桥机(900吨)(三)图68 工业电梯及塔吊图69 浮船运输桥梁节段图70 浮船施工栈桥图71 军用梁及军用墩模板预压图72 移动模架制梁台车图73 缆索吊机吊臂四.铁路架桥事故及处理实例(一)遂渝铁路重庆枢纽谢家湾特大桥2005年2月14日上午8时30分左右,由中铁三局线桥分公司负责铺架的遂渝铁路襄渝联络线谢家湾特大桥(17*32m,专桥9753,R-1200m右偏曲线,单线,8#、9#、10#墩为圆端形空心墩,其余均为矩形实体墩,线下工程由中铁八局成铁三公司施工)发生在架设7#~8#墩之间的梁片时,架桥机及7#~8#墩之间的待架梁片、6#~7#墩之间的已架右(曲线内侧)片梁一齐向右翻落桥下,造成架桥机损坏报废、两片梁报废、7#墩(高25米)裂成3段,承台与墩身和地面连接处开裂的特大安全事故。

事故现场(一)事故现场(二)现7#墩的破坏情况架桥机0#支腿飞到8#墩前桥下翻落的6#~7#墩间的右片梁6#~7#墩间的右片梁被架桥机砸坏事故的主要原因是中铁三局的架桥机(94年开始使用)的1#支腿(中支腿)(位于7#墩处)的四个油缸由于回油机械故障,右侧一个油缸(千斤顶)的顶程与另外几个相差10厘米左右,在架设7#-8#墩之间的梁片尚余4米左右就到位时发生架桥机支架向右倾斜,而架桥机支腿横向间距为2.95m,梁片间距为2.0m,架桥机支架的突然向右倾斜使架设好但没有进行横向连接的6#~7#墩之间的右片梁受到侧向弯矩的作用向右侧翻,同时架桥机的0#前支腿由于焊接不够牢固和架桥机下沉时的前冲力将其折断并冲到8#墩前面。

由于架桥机的0#前支腿坠落造成悬臂状态,加之后部失稳最终造成前述事故。

因此事故初步定论为机械事故,主要责任方是中铁三局。

事故直接经济损失数百万。

主观上也存在全线铺架工作即将结束(832孔梁已经铺架809孔)、春节放假期间麻痹大意,架桥机2月13日晚上就位后14日早上未认真检查,施工技术人员不齐、监理未到场检查等原因。

桥下翻落的6#~7#墩间的右片梁6#墩处的桥上左侧钢轨被拉开架桥机0号前支腿被顶坏飞落8#墩前正常顶程油缸(一)正常顶程油缸(二)非正常顶程油缸桥下现场清理完毕后进行了以下工作:1、在6#墩顶起顶6#-7#墩的残梁,使之脱离支座。

梁端下部设置横向钢滑轨,在桥下左侧设置钢缆牵引装置,将残梁向左外侧拉下。

注意实施时确保6#墩安全,拟采取在6#墩前方和左侧用编织袋装土堆成斜坡(高5-8米)使残梁向左翻落时不致砸坏6#墩。

并确保桥墩上、下操作人员和设备的安全。

(2月23日顺利完成)2、控制爆破炸掉7#墩的墩身,凿除或小药量控制爆破7#墩的承台。

注意确保桩基不受损,并且注意操作人员和设备的安全。

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