换梁

　　换梁（girderreplacement）为了保证行车安全和运输发展的需要，在运营线上对既有桥梁进行更换的作业。

　　换梁的条件有下列情况之一者，应考虑换梁：①凡不能适应提高行车速度与线路标准的桥梁，如临时性桥跨结构（如轨束梁、工字梁、军便梁），结构不合理的槽形梁、钢筋混凝土矩形梁等。②原有圬工梁承载能力不足，或混凝土开裂超过允许限度、掉块、空洞、主筋锈蚀损坏、挠度过大以及其他技术状态不良而无法加固改造或加固改造不经济时。③原有钢梁承载力不足或侵入限界（参见铁路限界），主要部位有严重裂纹、锈蚀、损坏、开焊、大量铆钉松动等病害，以及主梁中心距不合要求或构造上缺陷和其他技术状态不良而又无法加固改造，或加固改造不经济时。④对使用年久，且钢质及技术状态不良的跨度为32m以下的钢梁，应有计划地更换为钢筋混凝土梁或预应力钢筋混凝土梁。⑤跨线桥净宽、净高不能满足桥下交通发展的要求时。⑥因抬高线路而原有梁部结构无法处理时。⑦采用新型结构替换旧有梁部结构时。

　　主要单项作业①起落梁。一般选用液压千斤顶。千斤顶应支放在桥梁重心线上。如为两个千斤顶，则应对称放在重心线两测；每次只允许起落梁一端，不允许两端同时起落，严禁用交替下落的方法调整横向位置；起落单梗式混凝土梁或其他底窄重心高的梁时，两端均需有稳妥的斜撑式托架支护；钢梁起顶部应在支座处板梁加劲角钢下的翼缘盖板中心、起顶牛腿下面以及其他经过计算允许起顶的部位；千斤顶上面或下面应垫以厚板或短轨束等以扩大受力面积，千斤顶底座必须放在坚实的基础上。②吊捆梁。起吊混凝土梁，吊点不得超出允许范围；起吊钢桁梁，千斤应捆在节点或靠近节点的部位；起吊钢板梁，千斤应捆在靠近横联处；起吊双梗式钢筋混凝土梁，千斤应捆在梁的横隔板位置附近，否则宜在梁腹内加装横撑木或在梁底使用横托架。③横移梁。横移梁是在梁下设置垂直于梁中心线方向，平行等高的两侧轨道把梁横向移出。横移梁有滑移、滚杠移、小台车移等法。滑移常用于梁的装卸车或在场地横移，有时也用于在墩台上移较小的梁，滑移应在梁底加垫滑板，不宜直接在梁底滑行。滚杠（钢辊）移阻力较小，一般用于较大跨度和较重梁的横移，墩台上的横移也多用之。横移梁以往多采用绞磨（一种人力机械，用人力通过杠杆来转动一竖轴，凭竖轴的转动来牵引绳索）绞车（卷扬机）等牵引。现多采用拉镐（液压缸之用顶杆施拉者）及双作用液压穿心缸等，以节省劳力提高工效且移动平稳易于控制横移速度、距离。④纵移梁。纵移梁是在梁下设置平行于梁中心线方向，平行等高的两侧轨道，把梁纵向移出。有滑移、滚杠移、小台车移等法。纵移钢梁可用连续的上滑道（托板）与间断的下滑道。参见钢桥安装。移8m以上的钢筋混凝土梁，不宜在梁跨中段支承，必须用间断的上滑道与连续的下滑道，移至桥孔部位时应以临时便桥或赝架（支架）来支承连续的下滑道。较重或较大跨度的梁可用左右对称的两台绞车牵引，或用液压缸如拉镐、顶镐（液压缸之用顶杆施压者，叫顶镐）。

　　运营线换粱常用方法①轨行吊车换梁。可避免复杂费事的墩台间及下部作业（如搭枕木垛、排架等），水深桥高时更适用。轨行吊车有走行方便、不超重超限、起吊后能转向等优点，缺点是“要点”时间（参见天窗）轻长且所吊重量有限。②铁路架桥机换梁。在运营线上，梁的重量在160t以下、跨度不超过32m或40m、外廓尺寸在架桥机允许范围内的梁跨，一般采用架桥机更换比较简便，孔数多时更为经济。现国内常用的架桥机有悬臂式、单梁式、双梁式三种类型。可根据梁重、外廓尺寸、架换梁具体条件和各型架桥机技术性能选用。③简易架桥机换梁。可用常备式杆件（九九式军用梁、万能杆件）拼装成各种简易架桥机更换中小跨度梁（参见制式施工器材）。

　　④人工（纵横移）换梁。在梁底设置移梁装置如滑移、滚杠移、小台车移等，过去多通过滑车组用人力推动绞磨或卷扬机牵引，现已普遍使用液压缸（拉镐或双作用液压穿心缸）顶拖。人工换梁要求上游或下游有放置梁跨的地方，如邻线、临时加宽后的墩台或桥低水浅时搭设的支架、枕木架、排架、钢搭架等。人工换梁的几种方案：新梁在桥孔上游或下游就地拼装后横移换梁；新梁在桥头拼装，纵移至桥孔上游或下游后横移换梁；在桥孔上游或下游的支架上就地灌筑混凝土梁后横移换梁；在支架上纵移换梁（在桥头线路一侧灌筑梁，若拆换之桥孔离桥头较远，则先将新梁横移到既有线路上，利用既有轨道纵移到桥孔，在支架上纵移换梁比较经济）。当新旧桥梁高差较大时，采用在墩台上设置钢结构支架，文承换入的新梁，在列车按正常速度运行的状况下，灌筑钢支架周围的墩身混凝土至设计高程。这是解决在运营线上新旧梁高差大时，进行换梁的一种切实可行并较少干扰运输的施工方法。⑤便线换梁。在桥位低矮，河床平坦（枯水期或水浅流缓易于搭设枕木架等）修便桥便线造价低，且换梁孔数多时，采用便桥换梁比较简易、安全。⑥液压顶拖换梁。采用液压缸顶拖现已广泛使用于梁的横移和纵移，见图1。“液压顶拖架（换）梁设备”1975年由郑州铁路局在桥梁大修换梁工程中首次采用。其工作原理是以滑道钢轨卡具（类似防爬器的工具，后改为液压缸移梁双向自动锁定器）作锚点，由电动高压油泵驱动2个拉镐牵引，推动移梁小车移动梁体。该设备结构科学、自重轻、推力大、速度快、运行平稳、对位准确快速、更兼有推压双向作用功能，从根本上淘汰了用卷扬机或人工绞磨拖梁的传统施工方法。⑦钢管砂柱落梁法换梁。沈阳铁路局采用此法成功更换多孔22m鱼腹式（指梁的高度在两端有所降低者）钢梁为铆焊钢板梁，及在长大线浑河特大桥增设复线桥（上行线）架设23孔33.8m上承式板梁。用多节不同直径的钢管，组成可伸缩的钢管柱，在钢管内盛满砂，落梁时，在钢管底部将砂放出，钢梁随之徐徐降落。它省工省料、进度快、造价低、对运输干扰少。⑧套吊法换梁。广州铁路局采用套吊法更换2孔30m上承板梁为1孔62.65m下承桁梁，既省工省料又大大缩短了封锁时间。方法特点:拼装桁梁主桁、上平纵联，完全在行车限界外装配；利用桥孔浅滩的有利条件，桁梁桥面系在桥下预先成段拼好，并铺设桥面线路；封锁线路吊起板梁，同时起掉桥面系进行拼装；接通线路即可推入平车，下落板梁运走，一次完成半孔桁梁，封锁两次全部完成，见图2。⑨拖拉换梁法。驾各种跨度钢梁，在缺少或无法利用架桥机的情况下，采用单孔导梁法或连孔法拖拉，比较方便。此法更适合高桥换梁。当架换钢筋混凝土梁时，可采用工型架桥架空设备（100型工字钢，参见既有线顶进桥涵之图4）或常备拆装式杆件（参见制式施工器材，军用桥梁器材）拼成连续梁作载体，承托钢筋混凝土梁。⑩用箍式承台悬臂式赝架临时支承进行更换钢梁，见图3。此法系利用原有桥墩，在墩腰设箍式钢筋混凝土承台，其上用万能杆件拼装悬臂式赝架用以承载新旧钢梁进行换梁，以解决高墩、深水位桥梁施工时需在河中搭设临时墩的困难。南昌铁路局用此法更换4孔35.5mE.S.T.B梁（一种用精制螺栓为连接的临时钢梁桥，参见水害抢修之常备杆件）为4孔34.75rn半穿式铆焊梁，用横移法施工。○11浮运法换梁。有条件时采用浮运法换梁是一个比较好的方法，它不占用运营线路，在桥孔作业的时间少，可以减少对铁路运输的干扰，在桥孔中无需支架，能省工省料。○12液压升降浮运换梁。液压升降浮运换梁是使浮运的大跨度钢梁，能在船上安全地升降，并具有足够的幅度和速度，使换梁工作能在较大范围内不受水位、潮汐、抽水设备及施工封锁时间的限制。1984～1986年广州铁路局在广深线石龙大桥更换7孔钢桁梁采用此方法，获得了圆满成功。新旧梁梁跨均为70.72m，浮运两艘载重各为600t的铁驳船，每艘浮船上安装支架结构及两个升降平台，可用以支承新旧钢桁梁，平台升降幅度最大为2m，利用完善的液压升降、机械保护、自动电控跟踪等设备实现浮架过程中的升降幅度和速度。在移出旧梁的同时换上新梁。新旧梁同船可节省换梁的时间及费用，但技术上要克服船偏载的问题。○13原桥孔灌筑带道碴槽钢筋混凝土框架桥（箱桥）以拆换旧梁。对桥低、冲刷不大的中小桥，利用枯水季节，在原桥孔下灌筑1孔或多孔钢筋混凝土框架，再用轨行吊车折走旧梁，上碴铺轨，就可达到换梁目的。14其他方去。木扒杆车吊架法（可架换8m及以下的钢筋混凝土梁，或换16m上承钢板梁）；移动式支架拖拉换梁法；移动式拆装钢便梁横移换梁。