換梁

　　換梁（girderreplacement）為了保證行車安全和運(yùn)輸發(fā)展的需要，在運(yùn)營線上對既有橋梁進(jìn)行更換的作業(yè)。

　　換梁的條件有下列情況之一者，應(yīng)考慮換梁：①凡不能適應(yīng)提高行車速度與線路標(biāo)準(zhǔn)的橋梁，如臨時性橋跨結(jié)構(gòu)（如軌束梁、工字梁、軍便梁），結(jié)構(gòu)不合理的槽形梁、鋼筋混凝土矩形梁等。②原有圬工梁承載能力不足，或混凝土開裂超過允許限度、掉塊、空洞、主筋銹蝕損壞、撓度過大以及其他技術(shù)狀態(tài)不良而無法加固改造或加固改造不經(jīng)濟(jì)時。③原有鋼梁承載力不足或侵入限界（參見鐵路限界），主要部位有嚴(yán)重裂紋、銹蝕、損壞、開焊、大量鉚釘松動等病害，以及主梁中心距不合要求或構(gòu)造上缺陷和其他技術(shù)狀態(tài)不良而又無法加固改造，或加固改造不經(jīng)濟(jì)時。④對使用年久，且鋼質(zhì)及技術(shù)狀態(tài)不良的跨度為32m以下的鋼梁，應(yīng)有計劃地更換為鋼筋混凝土梁或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁。⑤跨線橋凈寬、凈高不能滿足橋下交通發(fā)展的要求時。⑥因抬高線路而原有梁部結(jié)構(gòu)無法處理時。⑦采用新型結(jié)構(gòu)替換舊有梁部結(jié)構(gòu)時。

　　主要單項作業(yè)①起落梁。一般選用液壓千斤頂。千斤頂應(yīng)支放在橋梁重心線上。如為兩個千斤頂，則應(yīng)對稱放在重心線兩測；每次只允許起落梁一端，不允許兩端同時起落，嚴(yán)禁用交替下落的方法調(diào)整橫向位置；起落單梗式混凝土梁或其他底窄重心高的梁時，兩端均需有穩(wěn)妥的斜撐式托架支護(hù)；鋼梁起頂部應(yīng)在支座處板梁加勁角鋼下的翼緣蓋板中心、起頂牛腿下面以及其他經(jīng)過計算允許起頂?shù)牟课?；千斤頂上面或下面?yīng)墊以厚板或短軌束等以擴(kuò)大受力面積，千斤頂?shù)鬃仨毞旁趫詫嵉幕A(chǔ)上。②吊捆梁。起吊混凝土梁，吊點不得超出允許范圍；起吊鋼桁梁，千斤應(yīng)捆在節(jié)點或靠近節(jié)點的部位；起吊鋼板梁，千斤應(yīng)捆在靠近橫聯(lián)處；起吊雙梗式鋼筋混凝土梁，千斤應(yīng)捆在梁的橫隔板位置附近，否則宜在梁腹內(nèi)加裝橫撐木或在梁底使用橫托架。③橫移梁。橫移梁是在梁下設(shè)置垂直于梁中心線方向，平行等高的兩側(cè)軌道把梁橫向移出。橫移梁有滑移、滾杠移、小臺車移等法。滑移常用于梁的裝卸車或在場地橫移，有時也用于在墩臺上移較小的梁，滑移應(yīng)在梁底加墊滑板，不宜直接在梁底滑行。滾杠（鋼輥）移阻力較小，一般用于較大跨度和較重梁的橫移，墩臺上的橫移也多用之。橫移梁以往多采用絞磨（一種人力機(jī)械，用人力通過杠桿來轉(zhuǎn)動一豎軸，憑豎軸的轉(zhuǎn)動來牽引繩索）絞車（卷揚(yáng)機(jī)）等牽引?，F(xiàn)多采用拉鎬（液壓缸之用頂桿施拉者）及雙作用液壓穿心缸等，以節(jié)省勞力提高工效且移動平穩(wěn)易于控制橫移速度、距離。④縱移梁?？v移梁是在梁下設(shè)置平行于梁中心線方向，平行等高的兩側(cè)軌道，把梁縱向移出。有滑移、滾杠移、小臺車移等法?？v移鋼梁可用連續(xù)的上滑道（托板）與間斷的下滑道。參見鋼橋安裝。移8m以上的鋼筋混凝土梁，不宜在梁跨中段支承，必須用間斷的上滑道與連續(xù)的下滑道，移至橋孔部位時應(yīng)以臨時便橋或贗架（支架）來支承連續(xù)的下滑道。較重或較大跨度的梁可用左右對稱的兩臺絞車牽引，或用液壓缸如拉鎬、頂鎬（液壓缸之用頂桿施壓者，叫頂鎬）。

　　運(yùn)營線換粱常用方法①軌行吊車換梁?？杀苊鈴?fù)雜費(fèi)事的墩臺間及下部作業(yè)（如搭枕木垛、排架等），水深橋高時更適用。軌行吊車有走行方便、不超重超限、起吊后能轉(zhuǎn)向等優(yōu)點，缺點是“要點”時間（參見天窗）輕長且所吊重量有限。②鐵路架橋機(jī)換梁。在運(yùn)營線上，梁的重量在160t以下、跨度不超過32m或40m、外廓尺寸在架橋機(jī)允許范圍內(nèi)的梁跨，一般采用架橋機(jī)更換比較簡便，孔數(shù)多時更為經(jīng)濟(jì)?，F(xiàn)國內(nèi)常用的架橋機(jī)有懸臂式、單梁式、雙梁式三種類型。可根據(jù)梁重、外廓尺寸、架換梁具體條件和各型架橋機(jī)技術(shù)性能選用。③簡易架橋機(jī)換梁?？捎贸涫綏U件（九九式軍用梁、萬能桿件）拼裝成各種簡易架橋機(jī)更換中小跨度梁（參見制式施工器材）。

　?、苋斯ぃv橫移）換梁。在梁底設(shè)置移梁裝置如滑移、滾杠移、小臺車移等，過去多通過滑車組用人力推動絞磨或卷揚(yáng)機(jī)牽引，現(xiàn)已普遍使用液壓缸（拉鎬或雙作用液壓穿心缸）頂拖。人工換梁要求上游或下游有放置梁跨的地方，如鄰線、臨時加寬后的墩臺或橋低水淺時搭設(shè)的支架、枕木架、排架、鋼搭架等。人工換梁的幾種方案：新梁在橋孔上游或下游就地拼裝后橫移換梁；新梁在橋頭拼裝，縱移至橋孔上游或下游后橫移換梁；在橋孔上游或下游的支架上就地灌筑混凝土梁后橫移換梁；在支架上縱移換梁（在橋頭線路一側(cè)灌筑梁，若拆換之橋孔離橋頭較遠(yuǎn)，則先將新梁橫移到既有線路上，利用既有軌道縱移到橋孔，在支架上縱移換梁比較經(jīng)濟(jì)）。當(dāng)新舊橋梁高差較大時，采用在墩臺上設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)支架，文承換入的新梁，在列車按正常速度運(yùn)行的狀況下，灌筑鋼支架周圍的墩身混凝土至設(shè)計高程。這是解決在運(yùn)營線上新舊梁高差大時，進(jìn)行換梁的一種切實可行并較少干擾運(yùn)輸?shù)氖┕し椒?。⑤便線換梁。在橋位低矮，河床平坦（枯水期或水淺流緩易于搭設(shè)枕木架等）修便橋便線造價低，且換梁孔數(shù)多時，采用便橋換梁比較簡易、安全。⑥液壓頂拖換梁。采用液壓缸頂拖現(xiàn)已廣泛使用于梁的橫移和縱移，見圖1。“液壓頂拖架（換）梁設(shè)備”1975年由鄭州鐵路局在橋梁大修換梁工程中首次采用。其工作原理是以滑道鋼軌卡具（類似防爬器的工具，后改為液壓缸移梁雙向自動鎖定器）作錨點，由電動高壓油泵驅(qū)動2個拉鎬牽引，推動移梁小車移動梁體。該設(shè)備結(jié)構(gòu)科學(xué)、自重輕、推力大、速度快、運(yùn)行平穩(wěn)、對位準(zhǔn)確快速、更兼有推壓雙向作用功能，從根本上淘汰了用卷揚(yáng)機(jī)或人工絞磨拖梁的傳統(tǒng)施工方法。⑦鋼管砂柱落梁法換梁。沈陽鐵路局采用此法成功更換多孔22m魚腹式（指梁的高度在兩端有所降低者）鋼梁為鉚焊鋼板梁，及在長大線渾河特大橋增設(shè)復(fù)線橋（上行線）架設(shè)23孔33.8m上承式板梁。用多節(jié)不同直徑的鋼管，組成可伸縮的鋼管柱，在鋼管內(nèi)盛滿砂，落梁時，在鋼管底部將砂放出，鋼梁隨之徐徐降落。它省工省料、進(jìn)度快、造價低、對運(yùn)輸干擾少。⑧套吊法換梁。廣州鐵路局采用套吊法更換2孔30m上承板梁為1孔62.65m下承桁梁，既省工省料又大大縮短了封鎖時間。方法特點:拼裝桁梁主桁、上平縱聯(lián)，完全在行車限界外裝配；利用橋孔淺灘的有利條件，桁梁橋面系在橋下預(yù)先成段拼好，并鋪設(shè)橋面線路；封鎖線路吊起板梁，同時起掉橋面系進(jìn)行拼裝；接通線路即可推入平車，下落板梁運(yùn)走，一次完成半孔桁梁，封鎖兩次全部完成，見圖2。⑨拖拉換梁法。駕各種跨度鋼梁，在缺少或無法利用架橋機(jī)的情況下，采用單孔導(dǎo)梁法或連孔法拖拉，比較方便。此法更適合高橋換梁。當(dāng)架換鋼筋混凝土梁時，可采用工型架橋架空設(shè)備（100型工字鋼，參見既有線頂進(jìn)橋涵之圖4）或常備拆裝式桿件（參見制式施工器材，軍用橋梁器材）拼成連續(xù)梁作載體，承托鋼筋混凝土梁。⑩用箍式承臺懸臂式贗架臨時支承進(jìn)行更換鋼梁，見圖3。此法系利用原有橋墩，在墩腰設(shè)箍式鋼筋混凝土承臺，其上用萬能桿件拼裝懸臂式贗架用以承載新舊鋼梁進(jìn)行換梁，以解決高墩、深水位橋梁施工時需在河中搭設(shè)臨時墩的困難。南昌鐵路局用此法更換4孔35.5mE.S.T.B梁（一種用精制螺栓為連接的臨時鋼梁橋，參見水害搶修之常備桿件）為4孔34.75rn半穿式鉚焊梁，用橫移法施工?！?1浮運(yùn)法換梁。有條件時采用浮運(yùn)法換梁是一個比較好的方法，它不占用運(yùn)營線路，在橋孔作業(yè)的時間少，可以減少對鐵路運(yùn)輸?shù)母蓴_，在橋孔中無需支架，能省工省料?！?2液壓升降浮運(yùn)換梁。液壓升降浮運(yùn)換梁是使浮運(yùn)的大跨度鋼梁，能在船上安全地升降，并具有足夠的幅度和速度，使換梁工作能在較大范圍內(nèi)不受水位、潮汐、抽水設(shè)備及施工封鎖時間的限制。1984～1986年廣州鐵路局在廣深線石龍大橋更換7孔鋼桁梁采用此方法，獲得了圓滿成功。新舊梁梁跨均為70.72m，浮運(yùn)兩艘載重各為600t的鐵駁船，每艘浮船上安裝支架結(jié)構(gòu)及兩個升降平臺，可用以支承新舊鋼桁梁，平臺升降幅度最大為2m，利用完善的液壓升降、機(jī)械保護(hù)、自動電控跟蹤等設(shè)備實現(xiàn)浮架過程中的升降幅度和速度。在移出舊梁的同時換上新梁。新舊梁同船可節(jié)省換梁的時間及費(fèi)用，但技術(shù)上要克服船偏載的問題?！?3原橋孔灌筑帶道碴槽鋼筋混凝土框架橋（箱橋）以拆換舊梁。對橋低、沖刷不大的中小橋，利用枯水季節(jié)，在原橋孔下灌筑1孔或多孔鋼筋混凝土框架，再用軌行吊車折走舊梁，上碴鋪軌，就可達(dá)到換梁目的。14其他方去。木扒桿車吊架法（可架換8m及以下的鋼筋混凝土梁，或換16m上承鋼板梁）；移動式支架拖拉換梁法；移動式拆裝鋼便梁橫移換梁。