沈 冰 上海铁路局上海工务段
何杨线1#桥上盖板宽度不足整治实践
沈 冰 上海铁路局上海工务段
随着近年来铁路几次大提速和高速铁路的飞速发展,给工务设备养护维修工作带来严峻的挑战,一些老式桥梁已逐渐不能满足列车运行要求。针对这一问题,以何杨线1#桥上盖板宽度不足这一典型问题为例,提出具体解决办法,改善设备质量,保证列车运输安全。
上盖板;钢板;钻孔;高强度螺栓
何杨线1#桥(中心里程K3+177),1962年建成,为1孔为LP=18.8m下承式钢板梁单线桥,该桥处于何家湾—殷行区间,为7节2.4m和2节1.2m钢梁组成。该桥为明桥面,P50轨普通线路,直线、平坡,既有木桥枕规格:(200×220×3 000)mm,桥上允许速度为70km/h,锁定轨温为31°,非电气化区段。
何杨线1#桥两端外侧有碴线路均为P60轨无缝线路,由于钢梁纵梁中心距为1.524 m,且钢梁上盖板宽度严重不足,导致桥面钩螺栓位置处于钢轨外侧铁垫板处(见图1),无法铺设P60轨无缝线路。
图1 钩螺栓位于铁垫板处
在桥两端2节钢梁增设4块钢板为P2(320×16×1100)mm(见图2),中间7节钢梁增设14块钢板为P1(320×16×2300)mm(见图3),原纵梁宽度为155 mm,螺栓钻孔按照设计要求分2排间距150 mm进行钻孔,孔径φ23,具体尺寸和布置参照设计要求,如跟现场实际情况不符,可做适当调整。
图2 P2(320×16×1 100)mm钢板
图3 P1(320×16×2 300)mm钢板
纵梁上翼缘顶加钢板P1P2与上翼缘采用M22高强度螺栓连接(见图4),高强度螺栓材质为20MnTiB,符合10.9S级,终扭力矩582 N·m,施工应按照《铁路高强度螺栓连接施工规定》(TB1214-92)进行,高强度螺栓连接表面必须采用喷砂除锈,将表面油污、氧化物、铁锈及其他杂物清除干净,再涂无机富锌漆进行表面处理,保证摩擦系数在0.35以上,严格按照高强度螺栓施工工艺施工,禁止漏拧、超拧、欠拧。高强度螺栓与上翼缘下部采用上边高10 mm,下边高20 mm,宽60 mm×长60 mm楔形钢块连接(见图5)。
图4 高强度螺栓
图5 楔形钢块
P1P2钢板材质为Q345,预先采用第七套涂装体系进行涂装,钢板尺寸与螺栓孔现场放样切割及钻孔如与设计不符可适当调整。
施工时逐个节间改造纵梁上翼缘,每个节间两片上盖板同时施工。
施工前全面检查工机具,确保状态良好,做好钢板孔位复核。
施工前申请2个维修天窗,第一个维修天窗内,拆除护轨;第二个维修天窗内,拆除压梁木。
施工前点前作业项目:做好材料、机具运输工作,施工人员提前半小时到达施工现场就位。
封锁时施工流程为:拆除扣件、道钉,钢轨外靠—抽旧枕、上盖板除锈油漆—上盖板钻孔—安装高强度螺栓—涂装底漆、进桥枕、恢复桥面
(1)拆除扣件、道钉,钢轨外移
将正线扣件和道钉进行拆除,分类放置在已准备好的箩筐内,以便安装时使用,再将箩筐抬至桥头预留空地上。扣件拆除完毕后将正线钢轨抬起外移至钢梁桥明桥面以外,为桥枕更换留出足够的空间。其他人员将遗留在枕木上的铁垫板和橡胶垫搬离,堆放到指定位置。
(2)抽旧枕、上盖板除锈油漆
拆除钩螺栓,并统一放置到箩筐内,以便安装时使用,再将箩筐抬至桥头预留空地上。钩螺栓拆除完毕后,安排四人一组抬出旧桥枕,将失效桥枕和正常桥枕分类放置到桥头空地,堆码整齐。再组织人员进行上盖板除锈油漆,重点对日常保养不到的钢梁死角进行除锈油漆(见图6)。
图6 上盖板除锈油漆
(3)上盖板钻孔
先将上盖板上部防爬角钢进行割除,再把制作好的钢板放置到上盖板上(端头节用P2型钢板,中间节用P1型钢板),与上盖板已有孔眼对齐,用高强度螺栓固定牢固。将钻孔机钻头穿过钢板孔眼对上盖板进行钻眼,以确保上盖板孔位和钢板孔位完全重合,其中端头节钻孔32个,中间节钻孔64个(见图7)。
图7 上盖板钻孔
(4)安装高强度螺栓
上盖板孔眼钻好后,安装高强度螺栓。因上盖板底部为斜面,故将事先准备好的楔形钢块安装在上盖板底部,以便高强度螺栓能更好的联结和受力,其中端头节安装32个高强度螺栓,中间节安装64个高强度螺栓(见图8、图9)。
图8 安装高强度螺栓
图9 楔形钢块安装方式
(5)涂装底漆、进桥枕、恢复桥面
上盖板顶部钢板安装好后开始涂面漆,面漆需涂抹均匀。待面漆干燥后再安排放置桥枕,将正常桥枕放置到原位,而失效桥枕则用新枕代替,上紧够螺栓,待桥枕全部放置到位后进行桥面恢复。先将胶垫和铁垫板放置安装齐全,再将钢轨抬回,放置到位,调整轨距和水平后上紧K型扣件和两头钢轨夹板螺栓。
按照施工要求逐个节间进行改造(从殷行端向何家湾端推进),每个节间两片上盖板同时施工,施工步骤同上。利用五个封锁点将整座桥9节钢梁上盖板全部改造到位(第一个封锁点完成2节、第二个封锁点完成2节,第三个封锁点完成2节,第四个封锁点完成2节,第五个封锁点完成1节)。再利用三个封锁点安装护轨、护木、配合线路工区更换P60钢轨,全面恢复整个桥面系。
(1)现场纵梁钻眼过程中,为保证孔眼尺寸、位置准确,除参照原有放样数据,还要结合现场实际,并用紧固夹模固定,避开防爬角钢、加劲肋、横梁俩端头孔眼。
(2)在新枕进去后,50轨未换成60轨前,为保证线路的平顺,在铁垫板与枕木俩侧间隙加2块9 mm宽轨距调整块。
(3)纵梁底面有斜度,为保证高强螺栓受力平稳,特加垫契形钢块。
(4)在新枕进后,为保证高低平顺,在未加钢板的旧枕木与上盖板间加垫20 mm木块。
(5)为避开横梁与新钢板重叠,每节新钢板长度应为横梁内侧间距。
(6)上盖板除锈要彻底,无余留锈蚀,打磨光亮,无跷皮,无粉化物。涂装必须“两底两面”,漆膜均匀、无挂流。涂层表面均匀一致,不允许有起皮、鼓泡、大熔滴、松散粒子、裂纹、掉块,允许有不影响防护性能的轻微结疤、起皱,厚度符合标准。 (7)钢梁纵梁上翼缘加宽,即纵梁上翼缘顶加钢板P1(P2),与上翼缘采用Φ22高强度螺栓连接,高强度螺栓终扭力矩为582N·m。
(8)钩螺栓采用Ⅱ式钩螺栓安装,新增P1、P2钢板采用第七套涂装体系进行涂装。
通过此次对何杨线1#桥的整治,解决了上盖板宽度不足的问题,使钩螺栓与铁垫板安装不再产生冲突,很大程度上提高了设备质量,并使桥上线路允许安装P60钢轨,与桥两侧线路钢轨型号形成一致,消除线桥钢轨型号不同所带来的安全隐患,保障行车安全。同时,结合此次施工对钢梁桥进行全面大修,解决了钢梁桥明桥面存在的一些惯性问题,如桥枕失效、钢梁锈蚀等,延长设备使用年限,确保设备安全可控。
在对何杨线1#桥上盖板宽度不足的整治过程中,采用了一套较为新颖的施工工艺,避免了钢梁整体更换带来的巨大经济损失和施工风险,很大程度上降低了对何杨线日常运输的影响,保证了施工的顺利进行。之后,我们将对施工过程中遇到的问题加以总结,并逐步完善施工方案,为本单位或兄弟单位出现的类似问题提供施工依据和技术支持。
责任编辑:许耀元 朱继东
来稿日期:2016-08-17