D型便梁工法研究.doc

D型便梁工法研究D型施工便梁使用工法一、 前言 D型施工便梁是铁道部定型产品，目前有铁道部沈阳桥梁工厂、山海关桥梁工厂、宝鸡桥梁工厂等三家指定厂家生产，成都局从一九九九年起开始引进使用，受到路局、分局安全部门的重视和欢迎。在工务、工程部门正逐步扩大运用，并受到好评。铁路局并于2000年4月27日发出，成铁运电2000251号铁路传真电报，该电报要求需架空线路的桥涵、病害整治工程均要采用D型梁架空线路。二、 工法特点1、 在既有线上施工下穿式涵洞、地道、小桥、管道必须对线路进行加固后方能施工，使用较多的方法是在路基上开挖支墩灌注砼后架设纵向束梁并在其上架设横抬束梁。D型便梁的使用使纵梁跨度成倍加大，支墩可不挖或浅挖或少挖，行车速度可提高到Vmax=60km /h。 2、当施工组织设计为不需要支墩时，可利用列车间隔完成整组D型梁的架设。 3、可利用D型梁架空线路抽换既有涵洞盖板，小桥梁片，更换路基结构，处理路基、道床出现的病害。4、 防洪抢险时，可利用D型梁支承线路，维持通车，确保运输畅通。5、 为铁路行车安全提供了一种有力的技术装备保障措施。6、 为铁路提速平交改立交提供了一种施工工具。7、 简化施工操作程序，节约了工程成本。三、 适用范围1、 既有单线、双线铁路的站内、区间增设和改建小桥、涵洞、框架、地道、下穿式管线施工。2、 可作为临时措施中的便桥使用。3、当设计为公路浅埋人行过街地道时也可使用。4、适用于R400m曲线地段，但当V15km/h时，在R200的站内线路上（除正线、到发线）也可使用。5、 不适用道岔位置上的线路。6、 对D24型梁的使用限制：当直线地段线间距，单、双线均适用；当曲线地段R400m且线间距，适用于双线。7、 对D20型梁的使用限制：当直线地段线间距；当曲线地段R400m线间距。8、 对D16型梁的使用限制：当直线地段线间距；当曲线地段R400m线间距。四、D型便梁的结构原理及构造示意图1、产品名称：Dxx型低高度施工便梁。目前便梁分为D12、D16、D20、D24四种型号，其中D16、D20、D24跨度分别为Lp=，Lp=。 2、设计单位：上海铁路局勘测设计所（原名）及铁道部专业设计院。 3、结构原理：足够强度的低高度纵向箱型钢梁，支承横向钢枕将两条走行轨下承式抬起，承受列车动、静荷载，使线路得到加固并架空。4、 构造示意图如图一图一 D型施工便梁的构造示意图 五、施工工艺及方法1、工艺流程图如图二图二 工艺流程图2、 D型梁卸车如果D梁使用地点条件允许，可使用汽车吊或轨道吊装卸车；如果D梁通过轨道车牵引平板车（两台）运至施工地点，且无使用汽车吊、轨道吊装卸车条件时，作业前，先在架设位置或其前后适当距离，或旅客站台上选择一适合位置（应无电线杆或接触网杆等影响横移的障碍），作为卸梁、存梁场地，按技规要求请点、防护，保证足够的卸车时间，每次卸一片或两片梁，一个小时内完成，卸梁前在线路侧或站台上搭设枕木垛如下图三： （1） 。 （2） 在线间存放时,应满足b值的要求，（D16梁b max= ，D20梁bmax= ） m之外存放的要求。 （3） 线间存放单片梁时，枕木垛先搭设至轨顶同高（图中I位置），封锁点内再升至II位置，即与平板车顶面同高。（如图三中3、4线间存放单片梁） （4） 线间存放两片梁时，第I层枕木垛应分开搭设，第II层枕木垛搭设与轨面齐平，第III层枕木垛在封锁点内升至与平板车顶面同高。（如图三中1、线，、3线间存放两片梁） （5） 在封锁点内应将D型梁降至使用标高并满足限界要求。 （6） 枕木垛的搭设位置、尺寸、标高应先设计绘图并进行书面交底，并要结合支墩一并考虑。（7） 纵梁与支墩间应设置木垫板。（8） D梁从平板车向枕木垛上横移采用穿走行轨，摆放滚筒、托船、人力推出加绳索牵引的方式，其工作方式如下图四：a. 劳动力准备：起重工4名、普工2030名。b. 由于D16梁重，因此选用小于10t的油顶8台即可同时将两片梁移出。 c. 梁移到枕木垛上，抽出短轨后，平板车即可牵走，最后点内将梁落到位，也可在平板牵出后就开通线路，在封锁点外落梁。 （9） 横移梁还可采用图五的工作方式：图中顶梁横移用的千斤顶可用线路起拔道的压机,在钢板中部切割一个比钢轨略大的（10mm左右）与钢轨形状相同的轨孔，从钢轨头部套入钢板作为压机的后座，此法在平板车上不需起梁，可缩短横移时间。钢模割孔如图六：（10） 在条件允许情况下也可用吊车将梁从平板上直接吊到枕木垛上。3、 跨线移梁至施工位置 移梁前，首先与车站取得联系，保证足够的封锁点或天窗时间。并在封锁线路前，先将要移的纵梁用千斤顶移至搭好的枕木垛上。并根据要移动的水平距离，选好两根等长的P43轨，作为滑轨准备好。线路封锁令一下达，立即将两根滑轨抬来，一端塞于梁底，一端搭至欲送达的线间处，并固定好（注意绝缘）。同样各用一根大绳拴住D型梁两头，用人力拖拉的办法，移梁就位。移至线间后，立即抽掉滑轨和线路上的枕木、木楔等，并用千斤顶、木楔立即将纵梁立正，移至设计位置（先在支垫上弹好墨线）。每片梁均照此进行，必须注意，没有足够的封锁点或天窗时间不得进行移梁。4、D型梁安装D型梁纵梁就位后，采用不封锁线路的办法，安装横梁。首先用千斤顶将一侧的纵梁升高2030cm，隔五根或六根抽一根原有旧枕，塞入横梁，若横梁位置不够，可将邻近旧枕松开（不取），作适当调整，只需抽出45根旧枕，然后调整旧枕间距，即可将所有横梁安装到位。塞入横梁过程中，应将轨底作好绝缘，防止造成信号电路短路，并捣固道床。横梁一端可以先和就位的纵梁联结，装上牛腿及联结板和定位角钢，但不能上紧螺栓，横梁全部插入后，将升高的另一侧纵梁落至设计位置，与横梁联结，装上牛腿，联结板和定位角钢，所有眼孔均应上满螺栓和弹簧垫圈，待全桥组装齐全后，上紧全部螺栓。横梁安装完毕后，即可安装钢轨扣件SBK01，以保持轨距。在设支垫时，应注意控制标高，使横梁顶距轨底有1020mm的空隙，以便塞绝缘胶垫，更重要的是，才能使钢轨扣件的齿咬合，不至移动，起到控制轨距的作用。但在厂家的配件中，没有扣铁与钢轨间的绝缘配件，可采用线路上的绝缘缓冲垫片或弹条I扣件的尼龙挡板座替代，或用高强度的橡胶代替也可，以保证绝缘。待轨底挖空5060 cm高后，即刻逐根装上斜杆S6,以增强D型梁的刚性。5、施工中的检查、养护 施工过程中每天都要有专人进行检查和养护，检查支垫有无下沉、变形、裂纹，横梁与轨底的绝缘垫，钢轨扣件有无松动、脱落，螺栓有无松动、裂纹，D型梁纵梁是否移位等，每过一趟车，线路工都要检查线路的技术状况，若有异常应即时处理或报告。每隔七天对螺栓上一次油，以防锈蚀，造成拆除困难。 6、拆除D型梁拆除D型梁分两步进行。（1）第一步，拆除横梁。，即渗水填料回填后，暂不回填道床，首先拆除斜杆S6，然后逐根拆除横梁并及时逐根穿进轨枕。从一端开始拆除，两头一齐松开螺栓，放下横梁至枕底，然后用预先拴好的大绳以人力拖拉旋转90，使横梁顺线路方向，从枕木头与纵梁间的空隙中拖出，抬至安全位置，上紧螺栓立即回填这一空道碴，并捣固道床，这样按照顺序逐根拆除，逐空回填、捣固，当还剩5根横梁时，已无空间使横梁旋转，这时就要与车站联系，封锁线路12小时，照前法拆下横梁，但不回填道碴，待5根横梁全部拆出并拖出后，立即上好枕木，回填道碴，捣固道床。检查线路状况良好后，开通线路，纵梁就留在线间。（2）第二步，拆除并装运纵梁。首先与车站联系好装车时间和停车位置，待平板车到达时，立即用油顶和枕木将纵梁升至高出平板510cm，用电动葫芦和铁船、滚筒将纵梁移至平板车上（加转向架），并立即捆绑牢固，这样逐片装上平板车，运走。7、枕木支墩支承D梁其跨径确定可参照以下公式计算。 Lp=B+(H+h+)2+式中，B建筑物全宽 H建筑物全高 h轨底至纵梁底高（可分高、中、低位查表） 8、当D梁长度不能满足上述计算跨径但B+2m小于D梁跨度时，可采用深支墩代替枕木垛以缩短跨径，支墩的深度一般埋入建筑物底板下1m左右，同时需检算支墩底部应力，基坑边坡需加挡板防护。 9、D型便梁的组装详见沈阳桥梁工厂提供的“D型施工便梁使用说明书”及“发送杆件表”现以D20型施工便梁为例，提供以下组装图示供参考（图七、八）图 七图 八D型便梁的设置见表一、表二、表三表一 D16甲型低高度施工便梁设置表设置尺寸线路情况曲线半径线间距便梁布置形式纵梁位置轨底至梁底梁顶至轨面便梁定位线至纵梁中线距R(m）a(m)H(mm)h(mm)b(mm)c(mm)直线单线甲式高位42533522002200双线4.4a4.0乙式低位57518517201720a4.4丙式高位42533519401940曲线单线R400A式高位42533522302170双线R4004.7a4.21B式低位57518518501865R400a4.7C式高位42533520752090 外轨超高：100（便梁设横向坡度满足超高值） 表二 D20型施工便梁设置表设置尺寸线路情况曲线半径线间距便梁布置形式纵梁位置轨底至梁底梁顶至轨面便梁定位线至纵梁中线距R(m）a(m)H(mm)h(mm)b(mm)c(mm)直线单线甲乙式丙高中位低27542557578563548522802230双线4.81a4.51丁式最低位72533519651965a4.81甲乙式丙高中位低27542557578563548521152115曲线单线R400丁式最低位72533522302230R800甲乙式丙高中位低27542557578563548522552205双线R400a4.88丁式最低位72533521552145R8005.04 a 5.035.02甲乙式丙高中位低2754255757856354852255224522352205 外轨超高100（便梁利用墩台设置横向坡度来满足超高值）表三 D型施工便梁构件数量（单孔）名称D12D16甲D20D24件号数量件号数量件号数量件号数量纵梁S 92S12S102S112横梁S2甲19S2甲25S2乙31S2乙37牛腿S3甲z： Y：Z：38Y：38S3甲z： Y：Z：50Y：50S12Z： Y：Z：64Y：64S12 Z： Y：Z：74Y：74S13Z： Y：Z：64Y：64S13Z YZ：74Y：74结点板S476S4100S4128S4148S14Z： Y：Z：20Y：20S14Z： Y：Z：Y：S155S156S1612S1614挡碴板S538S550S562S574斜杆S636S648S6甲60S6甲72定位角钢S710S712S716S718钢轨扣件SBK0176SBK01100SBK01124SBK01148支座挡角S174支座垫板S184板式橡胶桥梁支座40035035544003503544螺栓螺母M18100M18528M18100M18696M18100M181378M18100M181646螺栓螺母M1660M16304M1660M16400M1660M16496M1660M16592接头弹片22号接头弹片22号10接头弹片22号10外轨超高100（便梁利用墩台设置横向坡度来满足超高值）六、机具设备机具设备如表四、表五表四 D型施工便梁构件数量（单孔）名称D12D16甲D20D24件号数量件号数量件号数量件号数量纵梁S92S12S102S112横梁S2甲19S2甲25S2乙31S2乙37牛腿S3甲z： Y：Z：38Y：38S3甲z： Y：Z：50Y：50S12Z： Y：Z：64Y：64S12 Z： Y：Z：74Y：74S13Z： Y：Z：64Y：64S13Z YZ：74Y：74结点板S476S4100S4128S4148S14Z： Y：Z：20Y：20S14Z： Y：Z：Y：S155S156S1612S1614挡碴板S538S550S562S574斜杆S636S648S6甲60S6甲72定位角钢S710S712S716S718钢轨扣件SBK0176SBK01100SBK01124SBK01148支座挡角S174支座垫板S184板式橡胶桥梁支座40035035544003503544螺栓螺母M18100M18528M18100M18696M18100M181378M18100M181646螺栓螺母M1660M16304M1660M16400M1660M16496M1660M16592接头弹片22号接头弹片22号10接头弹片22号10表五 其他机具设备序号 名称及规格数量1油顶10t8台2铁托船 1000400100 mm4个3短轨P50 l4000 mm8根4钢棒 50mm l500 mm36根5短枕木若干6薄板若干7木楔若干8麻绳 40 mm100m9或起道压机4台10或带钢轨孔钢板4块11轨道平车、带转向架2台12对讲机2台13或起重吊车15t1台七、劳动组织防护人员：3名抽换枕木：线路工 8名搬运横梁：普工 14名安装线路扣件：线路工 可利用抽换枕木人员安装结构件：线路工 8名纵梁就位：桥工或线路工 4名 兼做其他起重工： 4名八、质量要求 1、组装形成的D型施工便梁应满足既有线路各项技术要求，如标高轨距绝缘等。 2、牛腿及联结件全部螺栓应同时上紧，但紧度要适中，以免破坏弹簧垫应有的作用。 3、施工中应随时检查，上紧松动的螺栓，并涂油保养。 九、安全措施1、施工中由专人指挥，严格按施工方案进行。2、设置专人防护，站场施工应增设防护人员。3、作业施工中，各种施工人员要位置明确相互配合，以免碰手碰脚。4、 施工时，必须穿线路工的工作服。5、 运送横梁和抽换下来的枕木不得侵限放置。6、D梁施工应严格执行铁路局“六不准”的规定，按技规设置防护。十、 社会效益、经济效益分析1、 社会效益安全第一是铁路运输的重要指标之一，成都局未引进D型梁之前线路架空的方式安全隐患较多，施工环节繁杂，引进后大大提高了行车安全系数，行车慢行速度可由30km /h提高到60km/h，缩短了慢行时间，可优化运行图，成都局即将进行提速，大量的平交改立交施工采用D型梁架空加固线路，可提高施工跨度适应大量的铁、公立交工程，本工法工务、工程部门均可使用，社会效益十分显著。2、 经济效益以广汉地道施工为例。AI线采用无深支墩D梁架空施工，其费用组成如下：a. D16梁租用（500元/月7月）3500元；（按30次）；（40工日30元/工日）1200元；。B. 3线采用深支墩工字钢束梁架空施工其费用组成如下：（8根30元/根3月）1680元；（30次）；（4墩22400元/m3）30464元；、拆除工费（60工日30元/工日）1800元；。根据计算，采用D型梁与采用公字钢束梁相比，。 十一、工程实例 1、宝成线广汉站内新设15 m人行地道，跨越4条既有线，II、3线分别采用D20型、D16型施工便梁架空，1999年11月架设，2000年4月拆除，圆满完成施工任务，确保了行车安全。 2、成都站内成渝正线DK1+ ，桥梁为2片“” 盖板，2000年6月1日12日用D20施工便梁架空线路抽换梁成功，确保了安全，缩短了工期。 3、达成引入成都枢纽龙潭寺公路立交箱形桥工程，设计为框架结构， ,，其上有成渝左右正线和到达线，由于D20型梁倒用不下来，采用D16型梁，两端设砼支墩，2000年6月架空开挖，9月竣工，圆满完成施工任务。 全文完