上跨電氣化（高速）鐵路人行天橋拆除技術探討

徐寶利 中國鐵路上海局集團有限公司上海上鐵建筑工程（集團）有限公司

1 工程概況

無錫興源路人行天橋位于無錫站內，鐵路里程為京滬下行線K1326+590，電氣化鐵路，有碴軌道。人行天橋結構形式為4 墩3 跨，橋寬3.5 m，橋跨由南往北依次跨度為7.48 m+20 m+16.04 m，天橋總長為46.82 m。依次跨越南牽線、4 道、京滬上行線、京滬下行線、5 道、7 道共計 6 條鐵路，主跨 20 m 跨越4 道及京滬上、下行線3 條鐵路，天橋北側有一條既有滬寧城際牽出線，牽出線距離天橋北側梯道邊緣4.22 m。接觸網承力索所處高度約為鋼橋底部0.4 cm，軌頂至梁底高度為7.15 m。因為修建滬寧城際線，形成一座斷頭橋，導致成為廢棄天橋。老橋年久失修，目前狀態不良且有惡化趨勢，對鐵路運營造成極大安全隱患（見圖1）。

圖1 人行天橋與線路位置關系現場情況

本工程需拆除既有橋梁總長43.81 m，共3 跨，由北向南每跨長度依次為16.04 m，20 m 及7.77 m。每跨由4 片寬為600 mm 鋼梁組成，其中邊梁高度為700 mm，中梁高度為800 mm，共計12 片，每片鋼梁底部設有截面積約為300 mm×300 mm，高度為60 mm的鋼支墩。橋面由下至上為10 mm橋面鋼板+100 mm 混凝土鋪裝組成，橋面附屬設有防護欄桿及高度2 200 mm的防拋網。

2 項目難點

本工程涉及臨近營業線施工及營業線施工，對施工過程中的風險控制要求極高。

（1）老橋上跨電氣化鐵路，既有接觸網與老橋梁底最小距離僅有20 cm，施工過程中需采取有效措施加強對接觸網的保護。

（2）老橋跨越7 股道，且京滬鐵路上下行線封鎖點無交集，需對施工工序合理分段，對施工過程有效管理，保證最優工期，減少對鐵路影響。

（3）既有老橋上部結構為拼裝鋼梁，拆除橋面系后須采取有效措施保證鋼梁穩定。

（4）拆除老橋需吊機配合，吊機站位影響周邊公路交通，需協調相關部門進行交通管制。

3 施工方法

3.1 施工流程

首先進行北側滬寧城際跨梯道及門式墩拆除，拆除完成后按照下列施工流程進行施工：

施工準備→城際跨施工→拆除興源路9.24 m 既有梯道→拆除下行跨橋面系→拆除上行跨橋面系→主跨鋼梁切割及吊裝→北側鄰跨鋼梁切割及吊裝→拆除吊裝1#門式墩→原地破除0#門式墩→南側鄰跨鋼梁切割及吊裝→拆除吊裝2#門式墩→竣工掃尾。

3.2 主要施工方法

3.2.1 拆除防拋網，破除橋面鋪裝

在鐵路封鎖點內分兩階段拆除高度2.2 m 的防拋網，第一階段拆除下行線范圍內25.34 m 防拋網，第二階段拆除上行線范圍內18.47 m 防拋網，拆除順序為由北向南。防拋網使用氣割分塊切割拆除，人工移出施工現場。欄桿不拆除，作為鄰邊圍護及安全帶掛點，與鋼梁整體吊離。防拋網拆除前，將預拆除防拋網用繩索與對面側欄桿連接牢固后方可進行拆除作業，以確保防拋網不會掉落橋下。

拆除防拋網的同時鑿除對應階段橋面鋼板上的10 cm 混凝土鋪裝層，鋪裝層鑿除采用人工和風鎬配合施工，鑿除后的碎渣及時清掃出施工現場。施工前，在橋兩側設置高度1.2 m 的通長竹膠板隔離，以防止鑿除碎塊擊打橋下鐵路設備。橋下設置專人防護，并安排專人對有墜落的碎塊及時清理。

3.2.2 拆除橋面鋼板及橫向連接

橋面鋼板寬度3 500 mm，厚度為10 mm，橫向連接為I40#槽鋼，間距為800 mm。分5 次拆除，依次按照由北向南的方向拆拆。每次拆除前，使用氣割分塊切割拆除，人工移出施工現場，切縫按照橫橋向1 000 mm 寬/道布置，切割完成后采用人清運出場。

3.2.3 鋼梁及鋼支墩加固

為防止天橋鋪裝層、橋面鋼板及橫梁拆除后鋼梁失穩，對天橋每跨4片鋼梁兩端采用2根3.5 m 長的40#槽鋼焊接連接加固，主梁吊裝時再割除。

為防止最后一片2#中梁失穩，擬在每跨2#中梁兩側的橋墩上，每側各設置雙排、每排3 根Φ22 螺紋鋼作為支撐點（Φ 22 螺紋鋼長度20 cm，植入深度22 cm，植筋設計及施工滿足《混凝土結構加固設計規范》（GB 50367-2013）規定，此處不在贅敘。），設置“八”字形I14 槽鋼作為支撐，支撐與鋼梁橫橋向角度按照450設置，以確保2#單片中梁的穩定性。

3.2.4 切割鋼梁及吊裝

（1）切割鋼梁。本工程鋼梁切割及吊裝采用中跨→北跨→南跨吊裝的順序，在封鎖點內分4次切割，切割長度由北向南依次為20.04 m，15.5 m 及8.27 m。鋼梁由東向西依次編號為1#～4#，每跨均按照1#→4#→3#→2#順序切割及吊裝鋼梁。主梁切割時，提前畫好切割線，切割線呈倒八形，避免鋼梁切割完畢后在吊裝作業過程中出現粘連、拉扯現象，導致吊裝失穩。

（2）切割鋼支墩。首先采用厚度10 mm 鋼板，對鋼支墩與鋼梁既有連接處進行焊接加固，加固完成后采用乙炔對鋼支墩底部鋼板以上20 mm 處，進行切割（切割完成后與鋼梁同步吊裝出場）。

（3）吊裝鋼梁。吊機選用500 t 吊機，吊機距最遠一片鋼梁吊點46.69m，采用兜底吊裝（2點吊法）。

鋼梁吊裝作業在封鎖點內施工，先采用鋼絲繩將鋼梁兜底，吊機進行轉臂進入鐵路上方，落鉤，將鋼絲繩掛鉤，起鉤將鋼梁穩固，然后進行橫向連接及鋼梁切割施工，切割施工完畢后，吊機起吊并旋轉將鋼梁移出鐵路上方，裝運出場。

吊裝作業時，在吊機吊臂旋轉范圍以及配重作業半徑區域設置警戒位置做好安全防護，施工期間做好現場封閉，與本施工項目無關人員不得進入。在鋼梁兩端設置纜風繩，吊裝時人工穩定鋼梁，吊裝需在封鎖點內作業。

（4）拆除1#及2#門式墩。人行天橋1#及2#門式墩拆除施工，需拆除門式墩立柱截面尺寸為0.6 m×0.6 m，立柱高度為7.4 m，中系梁與頂部系梁長度均為2.6 m，截面尺寸分別為0.4 m×0.4 m 與0.6 m×0.6 m，拆除及吊裝總重量為16.7 （t門式墩拆除高度與原地面齊平）。

首先用φ21.5 鋼絲繩將墩柱與吊鉤連接，保持鋼絲繩處于受力狀態方可進行后續施工。采用風鎬將門式墩立柱混凝土保護層鑿除，鑿除完成后，用乙炔對立柱鋼筋進行切割，切割完成后再次使用風鎬將墩柱鑿斷，采用吊機在點內吊運出場，吊裝需在封鎖點內作業。

（5）吊機選型

①根據本工程實際吊裝工況，選擇500 t吊機進行北側鄰跨鋼梁吊裝、主跨鋼梁吊裝及1#門式墩吊裝作業，各參數見表1。

表1 500 t吊機吊裝作業對照表

②選擇220 t 吊機進行南側鄰跨鋼梁吊裝及2#門式墩吊裝作業，各參數見表2。

表2 220 t吊機（70t配重）吊裝作業對照表

（6）鋼絲繩驗算

吊裝鋼絲繩驗算采用最大吊裝鋼梁及門式墩兩種最不利工況，鋼絲繩理論破斷力及安全系數由鋼絲繩廠家提供，驗算結果見表3，滿足使用要求。

表3 鋼絲繩驗算表

（7）卡環選型

采用橫銷直徑3.9 cm，扣體直徑8.6 cm 的D 型卡環2 付，作為本工程的鋼梁及門式墩吊裝卡環，2 付卡環承載力為21.4 t≥13.7 t（門式墩及鋼梁最大重量），滿足門式墩及鋼梁吊裝要求。

（8）鋼梁、門式墩吊裝

在鋼梁及門式墩吊裝過程中，與吊機最近距離障礙物為南牽線回流線，南牽線回流線距離地面8.45 m，與吊機吊距起點距離為16.46 m。最不利吊裝工況為北側鄰跨鋼梁吊裝施工，選用 52 m 吊距、57.7 m 臂長、理論吊重為 9.6 t，實際吊臂距離南牽線回流線投影地面高度為10.7 m，合計高差為2.25 m，回流線在吊裝作業前停電，滿足附加導線通過要求。

4 安全質量保障性措施

（1）施工人員安全教育與施工技術交底、機械特種操作人員及電工等特種資格證人員審核等流程在進場前完成，確保進場人員安全性。

（2）在進場前完成對切割設備的檢驗，檢查設備出廠合格證、質保書以及年檢合格證，從而保證切割過程中機械的正常使用。

（3）防拋網拆除前用繩索與欄桿連接牢固并專人穩固所切割防拋網。

（4）在既有護欄上安裝1.2 m 高通長竹膠板，確保沒有大塊鑿除物在鑿除過程中濺射打擊鐵路設備。

（5）在橋面混凝土鑿除范圍所對應的鐵路投影面兩端10 m范圍內滿鋪竹膠板并派專人盯控，確保軌道安全。

（6）施工前天橋投影面范圍內接觸網上增設防護套管，并且天橋施工前鐵路接觸網進行停電，橋上所有電氣設備保證接地線。

（7）橋面鋼板及既有橫向連接切割施工過程中，為避免對南牽線的回流線、4 道、京滬上下行線、5 道及7 道位置的接觸網造成不利影響，施工時增設隔離措施，具體實施方法如下（以7道接觸網為例）：在封鎖點內，將寬度為3.7 m、長度為2 m、東西兩側邊口高度為10 cm的“凹”字形密封盒子抬入1#門式墩位置，待接觸網停電并確認完畢后，由1#墩橋面位置放下繩索并與密封盒綁扎牢固，綁扎完畢后，在橋面將密封盒提升至橋底10 cm 處進行縱移，移動至接觸網位置處，將密封盒與橋面鋼梁綁扎牢固，完成后進行接觸位置切割施工，施工完畢后拆除密封盒。

（8）為防止橋面鋼板及橫向連接切割清運、防拋網立柱拆除及清運、鋼梁切割及吊裝橋上作業過程中，作業人員由高處墜落事故的發生，故在2#鋼梁頂部，設置安全帶懸掛鎖1條，安全帶懸掛鎖為9 mm 鋼絲繩，作為橋上作業人員安全帶的懸掛點，安全帶懸掛鎖每跨與鋼梁設置3處焊接點。

5 結束語

（1）結合既有鐵路的特點，提出了不中斷鐵路正常運行的拆除整體方案，保證了鐵路行車和施工安全。

（2）針對舊橋結構特點，制定出合理拆除的施工方案，并按照施工網絡優化方法，既節省了工時，又節約了經費。

（3）由于跨越鐵路股數較多，接觸網與既有橋梁底間距較小，受封鎖點影響較大等特點，采用500 t 汽車吊配合拆除人行天橋的施工方法，在工程中較少見，本工程在施工工藝和安全控制方面對今后類似工程有一定的借鑒意義。