高鐵既有線天橋吊裝施工控制要點分析

中鐵十六局集團有限公司 北京 100000

1 引言

因為大量高鐵橫縱交織的大量建設，為了方面橫穿高鐵的交通需求，大量的鋼結構天橋建設施工不斷的涌現出來，目前天橋施工的方式主要是采用場外組裝之后，經過吊機運輸安裝到指定位置的方式，施工過程通常因為高鐵的運行原因而不會有較多的施工時間，所以如何在較短的時間內，安全、快速的完成相關施工工作，就成了天橋吊裝控制的一個較大的技術挑戰。

2 工程概況

本次新建人行天橋下部結構分別位于鐵路客運車站基本站臺和二站臺，并跨越3條股道，天橋主跨寬度8.7m，長度28.1m，凈空4.7m，較站臺面天橋總高度14.8m，其中已在站臺上提前完成了主跨兩端5.35米與鋼立柱的安裝，剩余主跨中間17.4米鋼梁主跨采用場外拼裝，天窗點內吊裝栓接的方式安裝。由于該天橋主梁與下部結構采用了少見的栓接設計，吊裝的精度控制與時間控制成為了控制性的難點。

3 高鐵既有線天橋吊裝方案

3.1 主跨鋼梁拼裝位置的選擇 根據人行天橋主跨鋼梁桿件安裝施工工藝確定構件堆場具體位置。場地的選擇應便于構件運輸、堆放、倒運方便，確保道路安全、通暢，吊裝順暢。同時需考慮施工期水位及氣象情況，確保施工期安全。結合車站增設人行天橋及相關工程施工總體方案，主跨鋼梁拼裝場地設置在汕頭站4道外側K158+290-K158+320范圍內，硬化長度30米，寬度10米，主跨拼裝長度為17.38米，拼裝場地預留20米作為拼裝場地，10米作為鋼構件存放場地。

3.2 鋼結構拼裝 人行天橋主跨總長度為19.5米，因主跨兩端5.35米均與鋼立柱焊接，兩端采用現場直接安裝，為減小后期主梁架設后其他施工內容，同時滿足吊裝構件變形要求，場外拼裝主梁中間部分，中間部分總長度17.4米，總寬度8.7米，總高度6.655米。

3.3 吊車的選擇 人行天橋主跨采用場外拼裝后一次性吊裝的作業方式，人行天橋主梁總重量為21t，通過現場吊車和計算，吊車吊點距主梁中心的距離為27.67m(按28m計算)，查閱相關吊車作業參數，選用45.4m主臂長度的350t吊車，可起吊重量為28t，安全系數K=28/21=1.33。

3.4 吊車場地準備 該人行天橋主跨鋼梁架設采用350t吊車起重機進行架設，大噸位吊車對地基承載力要求極高，為確保安全，對行走區域采用C30鋼筋混凝土進行硬化，硬化厚度20cm。350t吊車長10.59m，寬8.8米，為滿足吊車作業，在4道外側設置作業平臺，行走平臺距4道中心3米，長20米，寬10米，作業平臺施工前，對存在淤泥部位進行清理，然后進行回填碾壓，確保地質條件均勻。

3.5 方案優化補強措施 天橋鋼構拼接完成之后，對鋼結構進行了必要的試吊裝。試吊裝后，針對無法保證天窗內完成所有接頭栓接的情況做了一些必要的優化措施。

⑴鋼結構臨時斜撐。為增加天橋結構吊裝過程中的穩定性和安全性，減小吊裝過程中鋼構件變形量，在距每個主梁弦桿端頭250m處和兩側弦桿下部距桿端300mm處焊接10mm厚臨時加勁板，中間采用400*200*10*10方管焊接(臨時支撐)，焊縫不小于8mm。

⑵二站臺臨時支墩。結合施工現場實際情況，二站臺具備搭設臨時支墩的條件，考慮拼裝及吊裝偏差，在二站臺人行天橋主跨處增設臨時支墩，以備主梁與二站臺的兩個牛腿無法對接時，鋼梁一端直接落在臨時支墩上，即可撤除吊車，后續采用千斤頂和電動葫蘆進行精調對位。

⑶主梁弦桿馬板焊接。為確保天窗點內實現主梁吊裝，在主梁弦桿端頭焊接能夠承受主梁荷載的馬板，在主梁弦桿腹板中心處設600*200*24mm的馬板，馬板懸臂端250mm，焊接端長度300mm，焊接采用雙面焊，每側焊縫300mm，焊腳高12mm，經設計驗算，該馬板可支撐本次吊裝梁體的重量。

4 吊裝控制要點

(1)因為吊裝作業的時間較為緊迫，允許作業時間只有120分鐘，所以必須制定詳細科學的施工流程步驟，具體施工時間流程如下表所示：

表1 天橋吊裝時間步驟控制

圖1 馬板大樣圖

(2)鋼梁提升中要保持提升和旋轉的緩慢、穩定，確保旋轉的距離符合要求，在封鎖和停電命令下達之后才能開始向線路方向旋轉。吊車起吊之后，指揮人員與現場相關控制人員應該利用各種儀器設備，精準的控制好天橋結構體的旋轉維度，做好預判性的指揮工作，嚴禁在吊裝過程中出現碰撞。

(3)落梁過程司機要嚴格按照指人員的命令進行施工工作，指揮人員通過自身專業的技術水平經驗，對落梁位置和期間可能產生的碰撞進行有效的技術排除判斷，保證落梁過程的順利進行。

(4)吊機安放天橋結構時，將增焊的馬板放置在目標安裝牛腿上，采用加長螺栓固定天橋結構體，通過利用千斤頂設備將主梁頂起并且將主梁弦桿調整到與H型鋼腹板中心對齊的位置。

(5)梁體下降基本至設計位置后，首先對接基本站臺處主梁弦桿，基本站臺完成搭接和栓接后，將二站臺的梁體落至臨時支墩上。基本站臺栓接完成且二站臺完成搭接、落至臨時支墩后，檢查搭接、連接以及千斤頂受力位置符合安全、穩定、位置要求之后，解除吊車鋼絲繩，經吊車大臂安全無碰撞的緩慢回收之后，對使用的材料工具全面清理，檢查確認完成后，接觸網地線拆除，開通線路。

圖2 吊裝示意圖

6 結語

綜上所述，高鐵既有線天橋吊裝施工控制，要根據具體的客觀環境條件制定科學化的吊裝控制方案，在施工中嚴格按照方案流程進行施工作業，保障施工的順利完成，確保我國高速鐵路工程的穩定與安全的發展。