杭長客專跨既有線門式墩鋼蓋梁吊裝施工技術

徐鐵衛

(滬昆鐵路客運專線浙江有限責任公司，浙江杭州 310009)

目前我國鐵路正處于大規模建設的高峰，正在新建大量跨既有線橋梁，該施工給下方既有線運營安全造成較大的安全隱患，也給上部橋梁施工組織、管理上帶來一定難度，本文通過對冠山溪特大橋跨既有線施工工藝的探討，同時總結施工中的難點、重點，解決施工中的一些實際問題。

跨既有線施工標準高，要求嚴，未知的疑難問題多，工期緊，難度大，還需兼顧運營與施工，所以安全防護極為重要，是目前項目工作中的重中之重。

1 工程概況

冠山溪特大橋80號～87號門式墩起訖里程DK72+646～DK72+819(對應滬昆改線下行線里程JYDK271+050～JYDK271+223)。門式墩與滬昆改線立交角度6°，采用鋼蓋梁跨越滬昆改線，鋼蓋梁長28m，墩柱為實心鋼筋混凝土墩柱，墩柱截面沿線路方向寬3.9m，垂直線路方向寬3m(見表1)。

表1 門式墩參照表 m

2 工程特點及施工安全重點

2.1 工程特點

1)既有滬昆鐵路車流密度大，垂直天窗時間短，要點施工難度大。2)鋼梁吊裝機械對地基承載力要求高，鋼梁存放位置較小，施工難度大，施工安全壓力大。3)施工期間需要車務、電務、供電、維管、工務等多個鐵路設備管理單位的配合，協調難度大。

2.2 施工安全重點

冠山溪特大橋門式墩吊裝跨鐵路營業線施工難度較大，應重點做好以下方面的施工安全:

1)選大噸位吊車，按主吊點位置定點吊裝，吊車臂長、作業半徑符合要求。對吊裝能力進行檢算，確保安全系數。2)接觸網線下進行吊裝作業，必須保持要求的安全距離，機械進出要確保接觸網、信號機等設備安全。3)嚴格遵守“十不吊”規定。設置警戒區，吊臂作業旋轉范圍及吊臂、吊物下方嚴禁有人。正式吊裝前必須試吊。吊裝時按要求在吊物上設置溜繩，防止吊物晃動。

3 吊機選擇及起吊能力計算

1)門式墩吊裝鋼蓋梁平面布置圖見圖1。

鋼蓋梁結構自重見表2。

圖1 冠山溪特大橋門式墩鋼蓋梁平面布置圖（單位：cm）

2)門式墩鋼蓋梁吊裝機械的選擇。

根據現場條件及鋼梁跨度、重量、外形尺寸，吊機選用M18000-750t履帶吊進行架設施工。1臺 QY130T作為組裝M18000履帶吊和輔助吊車使用。根據現場布置，作業半徑為24m，主臂長度為56m，主臂起吊角度69.8°。根據M18000履帶吊機性能表，可知額定起吊能力可以達到368.7t。

表2 鋼蓋梁結構自重 t

3)起吊能力計算。

吊鉤采用可承受400t的吊鉤，吊鉤重8t，鋼絲繩重2.7t，鋼蓋梁重為 228.66t～244.86t，按鋼蓋梁最重為 244.86t/榀，動載系數為1.2，可知額定起吊能力Q=368.7t＞ (244.86t+8t+2.7t) ×1.2=306.67t，滿足吊裝要求。

4)地基承載力計算。

M18000履帶吊車接地部位的結構尺寸為:履帶中心間距8800mm，履帶長11900mm，寬度1500mm，每條履帶壓4塊路基板，路基板垂直履帶鋪設。路基板尺寸:6000mm×2800mm×250mm。

冠山溪特大橋門式墩吊裝施工機械及設備，750t履帶吊所吊最重鋼梁約260t，吊車自重及路基板重量1033t，總重量約1293t。

假設吊車在作業時達到臨界作業情況，即只有1條履帶對地面有壓力。

每條履帶下路基板接地面積A=6×4×2.8=67.2m2。

現場地質情況見表3。

表3 現場地質情況

a.基底應力計算。

基底平均壓力值:

b.軟弱下臥層計算。

軟弱下臥層頂面處的附加應力值:

軟弱下臥層頂面處土的自重壓力值:

軟弱下臥層頂面處修正后的地基承載力特征值:

Pz+Pcz=122kPa≤169kPa，滿足要求。

綜上:吊裝場地吊車行走和支設區域采取1m厚碎石土換填后滿足要求。

4 鋼蓋梁吊裝具體施工步驟

4.1 吊裝前準備

M18000履帶吊按要求在架梁地點規劃位置支立，吊車司機檢查吊車性能狀況，確保吊車各儀表良好，并做好吊梁準備工作。

4.2 機具準備

吊梁輔助人員掛好鋼絲繩，吊點距梁端為4m，采用直徑為72mm的鋼絲繩8條，分別與鋼梁吊耳利用卡扣連接。吊梁鋼絲繩的接頭采取插接，插接長度為鋼絲繩直徑的20倍，并不得小于300mm，捆綁時保持鋼絲繩向同一方向彎折。鋼絲繩必須緊密有序的排在卷筒上，卷筒上必須至少有4圈鋼絲繩的容繩量。

4.3 鋼蓋梁試吊

吊機組裝完成后，利用半天時間對80號鋼蓋梁進行試吊。吊裝的目的主要是對吊裝作業指揮系統、地基承載力、吊機性能、索具等進行測試。鋼蓋梁吊裝施工必須在相關各管理單位現場監護下進行鋼蓋梁試吊、移梁作業。

4.4 鋼梁吊裝

根據鋼梁的自身重量及現場吊裝的工作半徑及吊裝高度，本工程鋼梁均采用750t履帶吊在要點情況下進行吊裝作業。吊裝順序為:每一榀鋼梁吊裝分為兩步完成。

第一步:M18000履帶吊車進場后就位進行組裝和懸掛配重，在線路封鎖命令下達前60min，吊車將架設鋼梁起吊離開地面0.5m后，吊至鋼梁臨時臺座，吊車空載行走至吊裝就位位置，進行第二次試吊確認，試吊、起吊。試吊完畢后等待封鎖、停電命令，并再次對吊車各部位性能進行檢查，確保正常。

第二步:封鎖、停電命令下達后，即刻對鋼梁進行吊裝作業，吊車將鋼梁緩緩提升，待鋼梁最底部結構越過邊側墩身后，吊車順時針緩慢回轉吊裝就位。鋼梁就位吊車工作半徑24m，起吊高度15m。

封鎖點內各工序施工時間及人員配置見表4。

表4 封鎖點內各工序施工時間及人員配置表

4.5 落梁就位

落梁時梁體距離支座面500mm時停止落梁，待梁體穩定后再緩慢下降，落梁輔助人員及技術人員準確控制梁體就位，同時檢查梁體與支座板間是否密貼，如不密貼采用1mm，2mm等不同厚度鋼片墊實，施工人員立即焊接地鋼筋。

在鋼蓋梁立柱與墩身預埋鋼板焊接過程中，為了防止高溫焊接導致鋼板過熱變形，須采用斷續焊接，先焊接5cm的位置，然后間隔5cm，再次焊接，待最先焊接的位置均變冷之后，再次焊接剩余的一半，焊縫要飽滿，順接密實。

4.6 連接固定

鋼蓋梁與鋼筋混凝土墩柱的連接采用鋼柱插入混凝土的方式，鋼柱截面沿線路方向寬3.3m，垂直線路方向寬2.4m，板厚32mm，加勁肋250mm×24mm，鋼柱外圍布置焊釘，插入混凝土深度5m。

鋼橫梁就位后，及時連接并焊接鋼橫梁與墩頂上支座鋼板，焊接墩頂外包鋼板間的抗傾覆拉板。

4.7 摘鉤

鋼橫梁與框架墩連接穩固后，由架梁指揮人員下達摘鉤命令，吊車緩慢收繩，轉臂。

4.8 轉場

各架梁施工人員及時完成各項工序后，清理現場并離開框架墩頂部，吊車移運至下一作業地點。

4.9 既有線門式墩群鋼蓋梁要點具體時間

冠山溪特大橋80號墩～87號門式墩跨越既有滬昆改線鐵路。根據鐵路營業線施工安全管理補充辦法(鐵運［2010］51號)規定A類施工，經報上海鐵路局批復后，按營業線Ⅱ級施工進行管理，完成每孔鋼蓋梁吊裝必須進行一次要點封鎖施工。該門式墩群共需要點封鎖施工7次，考慮其他不利因素預留1次吊裝施工(實際沒有使用)，每次要點的施工需要垂直天窗時間為50min。

門式墩鋼蓋梁施工具體時間見表5。

表5 門式墩鋼蓋梁施工時間匯總表

5 結語

通過制定詳細鋼蓋梁吊裝施工方案，冠山溪特大橋跨既有滬昆改線80號～87號門式墩每孔鋼蓋梁吊裝實際封鎖時間均控制在50min內，有效地保證了在規定的短暫時間段內安全順利完成跨既有滬昆改線門式墩鋼蓋梁吊裝施工，為后續架梁施工提供了時間保障，并減少和消除在既有滬昆鐵路上施工影響無疑具有重要的意義。

［1］鐵建設［2010］241號，高速鐵路橋涵工程施工技術指南［S］.

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