1、接觸網(wǎng)門型框架硬橫跨施工安裝工法 一、前言 電氣化鐵路接觸網(wǎng)支持結(jié)構(gòu)的形式比較多,過去。由于受技術(shù)、材料、經(jīng)濟(jì)等諸多因素的影響,我國的接觸網(wǎng)在站場上一直是采用軟橫跨支持結(jié)構(gòu)形式(見圖1)。1985年建成開通的北京秦皇島電氣化鐵路接觸網(wǎng)工程在雙望、曹東莊、撫寧、榆關(guān)、義卜寨5個車站首次采用了框架式硬橫跨支持結(jié)構(gòu)(圖2),從而填補了我國電氣化鐵路接觸網(wǎng)史上支持站場結(jié)構(gòu)形式上的一項空白。 框架式硬橫跨是站場接觸網(wǎng)支持較為理想的結(jié)構(gòu)形式,盡管其他形式的支持結(jié)構(gòu)亦在準(zhǔn)高速、高速條件下采用,但框架式硬橫跨對提高接觸懸掛的穩(wěn)定性、列車運行速度無疑具有更重要的作用和意義,對結(jié)構(gòu)性能的綜合利用和維修也顯示出特有
2、的優(yōu)越性。 為能較好地完成這項新技術(shù)的實施,1983年成立了由設(shè)計、施工、廠家組成的QC技術(shù)攻關(guān)小組,通過調(diào)查、研究、計算、試驗等工作,制定了嚴(yán)密的施工組織和施工工藝,并據(jù)此指導(dǎo)施工安裝。1984年,用本工法安全高質(zhì)量的完成了京秦線5個站179組框架式硬橫跨的施工安裝。1985年在鐵道部工程建設(shè)系統(tǒng)質(zhì)量管理成果發(fā)布會上被評為優(yōu)秀成果和優(yōu)秀QC小組。 本工法的開發(fā)使框架式硬橫跨這種新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,所以,本工法具有一定的先進(jìn)性。 二、工法特點 本工法是由杯形基礎(chǔ)的澆制、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土等徑圓支柱(以下簡稱圓支柱)的整正、硬橫梁安裝三套新工藝組成,它具有以下特點: 1比較先進(jìn),有益于
3、硬橫跨這種新支持結(jié)構(gòu)的推廣和應(yīng)用。 2施工工藝比較嚴(yán)謹(jǐn),易于掌握,安全措施合理,有利于提高施工人員技術(shù)素質(zhì)和保證工程質(zhì)量、安全施工。 3硬橫跨在地面組裝成形,一次整體吊裝,無須反復(fù)調(diào)整,減少了施工人員攀登支柱的次數(shù),減輕了勞動強度,提高了施工效率。 4硬橫梁的吊裝利用列車間隔時間(吊裝一組僅用1520分鐘),對運輸?shù)挠绊憸p到最小程度。 5減少了交叉工序,有利于施工的連續(xù)性和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),便于組織施工。 三、適用范圍 本工法適用于電氣化鐵路站場和區(qū)間(雙線以上)的框架式硬橫跨支持結(jié)構(gòu)的施工,包括各類杯形基礎(chǔ)的澆筑,不同直徑和長度的圓支柱安裝、整正,矩形或倒三角形截面硬橫梁的安裝。 四、工藝原理 電
4、氣化鐵路接觸網(wǎng)框架式硬橫跨支持結(jié)構(gòu)的橫跨梁采用剛性梁,橫跨的剛度由此得以提高,能更好地承受接觸網(wǎng)并使之受力平衡,從而提高懸掛的穩(wěn)定性和列車的運行速度。 杯形基礎(chǔ)采用特殊內(nèi)模、固定底盤和中心定位釬,實現(xiàn)了連續(xù)澆注一次成形,故能保證同組基礎(chǔ)兩中心連線的距離符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。 利用千斤頂、特制支柱整正框架、木楔、經(jīng)緯儀對支柱的限界和傾斜度進(jìn)行微調(diào),以保證支柱的中心線與基礎(chǔ)的中心線重合,同時保證兩支柱中心線的距離與設(shè)計值的誤差在20mm以內(nèi)。 硬橫跨梁安裝時,先在地面組裝,然后將橫跨梁整體吊起放置在支柱上部的臨時托架上(臨時托架提前安裝在支柱的規(guī)定高度處),橫梁穩(wěn)定后吊車撤離線路,再進(jìn)行節(jié)點組裝,并利用特
5、制的絲杠微調(diào)橫梁。 五、工藝流程 工藝流程見圖3。 六、操作要點 (一)杯形基礎(chǔ)澆制 1基礎(chǔ)類型 根據(jù)橫梁長度不同杯形基礎(chǔ)有三種型號(見表1),基礎(chǔ)的外形見圖4。杯孔直徑D700mm,基礎(chǔ)內(nèi)模用薄鋼板制成,和基礎(chǔ)澆筑在一起,不起模。 2依據(jù)設(shè)計圖紙和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對基坑的型號、坑深、限界、中心位置及同組兩坑中心距離進(jìn)行復(fù)核、檢查。基坑底部應(yīng)平整并清理干凈。 3安裝基礎(chǔ)模型板,并調(diào)整、放正模板。 4將內(nèi)模底盤、中心釬、基坑三者的中心線調(diào)整在同一鉛垂線上。 5在基坑底部鋪撒一層干凈的石碴墊層。 6澆杯底混凝土,混凝土要搗固密實。 7將基坑內(nèi)模置放到內(nèi)模底盤三個立腳之問,鋼筋骨架置放在內(nèi)模外圍,并進(jìn)行調(diào)整
6、,使內(nèi)模、骨架的中心線與基坑中心線重合,然后將內(nèi)模和骨架在坑口處固定。 8澆內(nèi)模外圍與基坑間的混凝土,當(dāng)澆到距坑口面50mm處時,須將“井”字形和“O”字形鋼筋放入。 9將基礎(chǔ)和杯芯底抹平,覆蓋好,按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。 (二)支柱的安裝與整正 1當(dāng)基礎(chǔ)混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的70時,即可利用吊車將支柱吊立到基礎(chǔ)杯芯內(nèi)。 2支柱立放到基礎(chǔ)杯芯內(nèi)時,須在杯口處用三個木楔將支柱臨時固定。 3利用三個千斤頂和特制的框架對支柱進(jìn)行整正。 4用經(jīng)緯儀觀測支柱順線路和垂直于線路方向的傾斜度。 5支柱整正后,用C18級混凝土填充支柱與基礎(chǔ)的間隙(同一組硬橫跨兩根支柱先填充一根)。 (三)硬橫跨安裝 1硬橫跨橫梁,
7、是由端頭段和中間段用螺栓連接組成,長度15.529.5m,重量1.01.6 t。 2地面組裝 (1)根據(jù)跨越股道的數(shù)量每根橫梁由兩個端梁和數(shù)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)中梁組成; (2)依據(jù)設(shè)計文件的要求和梁上的編號,在地面將端梁和選擇的中梁用螺栓組裝在一起。 (3)橫梁組裝完后,對各段梁的型號、接觸面密貼情況進(jìn)行復(fù)核、檢查。 (4)將復(fù)核、檢查無誤的橫梁吊到平板車上待吊裝。 3將臨時托架和操作架安裝到支柱上。 4架梁 架梁是利用吊車將安裝列車上的橫梁整體吊起后放置到臨時托架上,待梁穩(wěn)定后,吊車摘鉤,安裝列車退出安裝現(xiàn)場。 5安裝 (1)施工人員登上支柱,按設(shè)計規(guī)定的型號、位置先將抱箍與弦桿用螺栓連接好,再將抱箍與
8、支柱連接好; (2)一組硬橫跨安裝完畢后,卸下臨時托架和操作架; (3)用C18級混凝土將另一根支柱與基礎(chǔ)的間隙填充。 七、工藝要求 (一)杯形基礎(chǔ) 圖4 杯形基礎(chǔ) 1同一組硬橫跨的兩個基礎(chǔ),應(yīng)先澆筑完一個,再以該基礎(chǔ)為基準(zhǔn)檢查、校核相對應(yīng)的另一基坑的位置,無誤后再澆筑另一個。 2基坑的深度應(yīng)加上坑底鋪撒石碴的厚度。 3杯形基礎(chǔ)所用水泥、水、石碴等材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、水灰比、配合比、拌合、振搗等同軟橫跨基礎(chǔ)。但支柱與基礎(chǔ)問須用C18級混凝土填充,并用搗固鏟搗固,其石子的粒徑不應(yīng)大于20mm。 4當(dāng)骨架與內(nèi)模安放完畢后,繼續(xù)澆注混凝土?xí)r,須用鍬沿內(nèi)模外圍均勻布放,禁止用鍬推入坑內(nèi)。 (二)支柱的吊立
9、與整正 1支柱在吊立前,應(yīng)將插入杯芯部分支柱表面鑿毛。 2利用千斤頂和木楔整正支柱時,要相互配合好,以免支柱傾倒。觀察支柱的傾斜度必須使用經(jīng)緯儀。 3支柱整正器框架與支柱的連接必須牢固。 (三)硬橫跨安裝 1橫梁在地面組裝完后,在橫梁的下面應(yīng)墊以墊木或臨時支架,以防橫梁變形。 2吊裝橫梁用的鋼絲繩外表面應(yīng)用橡皮管套好,以免損壞橫梁鋼件鍍鋅層。 3橫梁正式吊裝前,應(yīng)對端梁兩個端面的固定框架進(jìn)行校核、方正,該框架必須在橫梁安裝完后才能松卸。 4放置橫梁的兩組臨時托架應(yīng)盡量與軌面等高、并保持水平。 5操作托架安裝高度根據(jù)施工人員的操作方便而定。 八、勞動組織 勞動組織見表2。九、機(jī)具設(shè)備機(jī)具設(shè)備見表
10、3。 十、質(zhì)量要求 1杯形基礎(chǔ)的質(zhì)量應(yīng)符合鐵道部鐵路電力牽引供電工程質(zhì)量評定驗收標(biāo)準(zhǔn)(TB42187)和有關(guān)設(shè)計文件的要求; 2每組硬橫跨基礎(chǔ)中心連線應(yīng)垂直車站正線; 3支柱的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合鐵道部鐵路電力牽引供電工程質(zhì)量評定驗收標(biāo)準(zhǔn)第419條的有關(guān)規(guī)定; 4支柱的限界應(yīng)符合設(shè)計要求; 5同組硬橫跨兩根支柱的中心連線應(yīng)垂直于車站正線,允許最大偏角為3; 6硬橫跨支柱應(yīng)直立,同組硬橫跨的兩支柱中心距離需符合橫梁跨長,施工允許誤差為20mm; 7硬橫跨各梁段的結(jié)合部位要密貼,連接螺栓的長度與螺母數(shù)量應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計要求; 8硬橫跨與支柱連接應(yīng)牢固可靠,橫梁安裝完后應(yīng)呈水平狀態(tài); 9硬橫跨安裝高度應(yīng)符合
11、設(shè)計要求,允許偏差不得大于+100、0mm。 十一、安全措施 1吊車在起吊橫梁時,吊臂下嚴(yán)禁站人; 2橫梁放置到臨時托架上后,必須使端梁的弦桿與托架上表面完全接觸且穩(wěn)定后,方可摘鉤讓吊車撤離線路; 3硬橫梁在吊裝時,應(yīng)盡可能在橫梁所跨越股道的中間股道進(jìn)行吊裝; 4利用調(diào)整絲杠進(jìn)行垂直線路方向的對孔調(diào)整時,操作絲杠的人員與安裝人員必須密切配合,絲杠只能微調(diào); 5其他有關(guān)安全規(guī)定執(zhí)行鐵道部鐵路電力牽引供電施工技術(shù)安全規(guī)定(TBJ40887)。十二、效益分析 1本工法技術(shù)先進(jìn)、新穎。框架式硬橫跨支持結(jié)構(gòu)無論在國內(nèi)還是在國外都作為高速、準(zhǔn)高速電氣化鐵路站場和區(qū)間(雙多線)支持結(jié)構(gòu)的主要形式,因此,本工
12、法的開發(fā)為這項新結(jié)構(gòu)的推廣和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 2硬橫跨的吊裝利用列車間隔時間進(jìn)行,對運輸?shù)挠绊憸p到最小程度,這在運營線電氣化工程改造施工時意義尤為重大。 3本工法保證硬橫跨施工安裝能夠一次到位達(dá)標(biāo),減少了施工人員攀登支柱的次數(shù),減輕了勞動強度,有利于保證工程質(zhì)量和人身安全。在京秦線179組硬橫跨施工中,未出現(xiàn)任何質(zhì)量超標(biāo)和人身安全事故。 4本工法有利于接觸網(wǎng)施工程序的連續(xù)性和標(biāo)準(zhǔn)化,不僅能促進(jìn)施工人員技術(shù)素質(zhì)的提高,也能充分發(fā)揮施工機(jī)械的效能。 十三、工程實例 1985年建成開通的北京架式硬橫跨支持結(jié)構(gòu),都是采用本工法安裝的。1986年該五站由于線路改造軌道延長又增加的40組硬橫跨支持結(jié)構(gòu),也是采用本工法安裝的。在施工安裝中,均未出現(xiàn)任何質(zhì)量、安全問題,都是一次施工安裝達(dá)標(biāo)。自建成開通至1991年運行6年之久,這五個站的硬橫跨從未發(fā)生質(zhì)量方面的問題,收到了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。