鐵路工程中的門式墩鋼蓋梁吊裝施工技術(shù)

李小樂

（中鐵五局集團路橋工程有限責任公司，廣州 511458）

1 工程概況

工程位于廣東省廣州市花都區(qū)和白云區(qū)，橋址區(qū)地形平坦，無明顯起伏現(xiàn)象。橋梁結(jié)構(gòu)中，29#～32#橋墩均為門式橋墩，其鋼蓋梁上跨既有鐵路京廣線，跨越處路基寬度13 m，通行凈空8.3 m。鋼蓋梁為跨越施工中關鍵裝置，長31.6 m、寬3.3 m、高2.8 m、重186 t。

2 工程施工難點及施工思路

2.1 施工難點

綜合考慮現(xiàn)場施工條件以及工程施工要求，梳理出主要施工難點：（1）既有鐵路線路運行繁忙，垂直天窗時間短，新建部分的可施工時間較少，工期緊張；（2）鋼蓋梁吊裝工作量較大，對現(xiàn)場地基的承載力要求較高，必須進行有效處理，否則吊裝機械在使用中易失穩(wěn)；（3）鋼蓋梁存放空間有限，不利于施工順利開展；（4）施工所涉及的鐵路設備管理單位較多，包含工務、電務、供電、信號等，存在一定的協(xié)調(diào)難度，易由于溝通不及時、內(nèi)容不全面而影響施工效果。

2.2 施工思路

針對施工難點，提出相關施工思路：（1）合理適配大噸位吊車，定點吊裝，嚴格控制吊車的臂長以及作業(yè)半徑，確保其可以滿足吊裝要求；（2）在接觸網(wǎng)上吊裝時，需要注重對安全距離的控制，以免發(fā)生安全事故；（3）施工前，在現(xiàn)場設置警戒區(qū)，嚴格管理吊臂作業(yè)范圍內(nèi)的人員與設備，避免人員逗留以及無關設備存放；（4）提前組織試吊，明確具體的吊裝作業(yè)方案；（5）建立溝通機制，從而提高信息在各參與主體中的流通水平。

3 鋼蓋梁整體吊裝施工

3.1 準備工作

現(xiàn)場地基應具有穩(wěn)定性，否則吊裝機械易失穩(wěn)[1]。對此，采取換填墊層法：（1）用挖掘機清理施工范圍內(nèi)松軟土、淤泥等承載能力不足土質(zhì)；（2）以分層方法逐步填筑碎石土并壓實。經(jīng)過處理后，地基的承載力至少需達到250 kPa。

3.2 機具準備

吊點距梁端4 m，吊裝作業(yè)人員掛好鋼絲繩（選用8 根直徑為65 mm 的鋼絲繩），用卡扣將其與鋼梁吊耳穩(wěn)定連接。接頭采取插接的作業(yè)方法，插接長度取鋼絲繩直徑的20 倍，且至少需達到300 mm。

1）準確測放墩頂支座十字中心線，并以此為基準將墩頂支座鋼板安裝到位；復核支座標高，確保無誤；搭設爬梯及腳手架，同時，準備多種尺寸的薄鋼片（用于填塞空隙）。

2）鋼梁進場時，對其做詳細的檢查，包含幾何尺寸、吊耳的質(zhì)量、焊縫的表觀質(zhì)量等，其必須無誤，否則不可投入使用；此外，要準確測放鋼梁支座十字線，以焊接的方法設置墩柱間鋼梁底板飾板。

3.3 吊裝施工工藝

吊裝施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 吊裝施工工藝流程

3.4 鋼蓋梁吊裝技術(shù)要點

3.4.1 吊裝前檢查

吊裝前要檢查的內(nèi)容：（1）將29#～32#橋墩共4 處鋼箱蓋梁水平投影線，沿線路縱向兩側(cè)5 m 范圍內(nèi)用絕緣套管對承力索做絕緣處理；（2）設備管理單位在現(xiàn)場做詳細檢查后，根據(jù)實際情況判斷是否需要安裝避雷器。29#～32#橋墩鋼蓋梁吊裝平面布置如圖2 所示。

圖2 29#～32#墩鋼蓋梁吊裝平面布置

3.4.2 吊裝設備的配套

吊裝設備采用750 t 履帶吊將其布設在架梁地點；與此同時，吊車司機對吊車做詳細檢查，以判斷其運行特性，若有異常狀況及時予以處理，從而保證設備穩(wěn)定運行。此外，諸如焊接設備等相關輔助裝置均要落實到位，并根據(jù)施工要求配備工作人員。

需注意的是，墩頂要預留鋼筋向外擴展并使其形成漏斗，同時采用連接筋做固定處理，目的在于使鋼蓋梁可以有效落梁。

3.4.3 簽發(fā)吊裝令

吊裝前，施工負責人根據(jù)實際情況適時發(fā)出吊裝申請，此后由總工程師、項目經(jīng)理及機電部長會同安全總監(jiān)共同參與其中，全面分析現(xiàn)場的控制要素，對其做詳細的檢查，若無誤則簽發(fā)吊裝令，否則需要就具體問題做合適的處理，直至各方面完全滿足要求為止[2]。

3.4.4 正式吊裝

在簽發(fā)吊裝令后，由作業(yè)隊長下達試吊命令，此時可根據(jù)指令開展相應工作。例如，架梁指揮員在現(xiàn)場指揮，引導司機合理吊裝，待吊裝位置與地面相距0.3 m 時，需要對包含吊車支腿、吊鉤在內(nèi)的各裝置做詳細的檢查，判斷其是否存在異常狀況，若無異常則繼續(xù)后續(xù)的吊裝。起升時，速度應穩(wěn)定在1.25 m/min 以內(nèi)，盡可能做到勻速吊裝，待吊裝物超過控制點高程0.5 m 時，可以停止吊裝作業(yè)。

3.4.5 吊車轉(zhuǎn)臂

轉(zhuǎn)臂時，需要有效控制梁體姿態(tài)，不可與機臂發(fā)生剮蹭；指揮人員要為司機提供作業(yè)指導，架梁輔助人員配合牽引，精細控制鋼橫梁的位置，使其可以精準就位。

3.4.6 落梁就位

落梁時需加強檢測與控制，吊裝輔助人員精細調(diào)整牽引方向和力度，使套管套住導向桿，以免蓋梁發(fā)生左右擺動。蓋梁落底后，則檢查梁體與支座的接觸狀態(tài)，即判斷兩者間是否具有緊密貼合的關系，若存在空隙，則墊入鋼墊片[根據(jù)空隙量選擇合適厚度（如1 mm、2 mm 等）的鋼墊片]。

3.4.7 連接固定

鋼柱插于混凝土中實現(xiàn)連接。鋼柱相關參數(shù)：（1）截面垂直線路方向?qū)?.4 m；（2）沿線路方向?qū)?.3 m、板厚32 mm、加勁肋尺寸為250 mm×24 mm；（3）在鋼柱的外側(cè)設置適量焊釘，并向鋼柱內(nèi)填充C50 無收縮混凝土。

鋼橫梁精準到位后的施工步驟：（1）連接鋼橫梁與墩頂上支座鋼板，使其穩(wěn)定結(jié)合于一體，再焊接墩頂外包鋼板間的抗傾覆拉板；（2）次日組織鋼柱混凝土灌注作業(yè)，以實現(xiàn)對鋼橫梁的固定處理。

3.4.8 摘鉤

經(jīng)檢查后，若鋼橫梁能夠與框架墩形成穩(wěn)定連接關系，則聽從指揮摘鉤。在施工中，吊車應以緩慢速度完成收繩和轉(zhuǎn)臂操作。此后，即可將吊車等相關作業(yè)裝置轉(zhuǎn)至下一作業(yè)點位，并按照此順序逐步推進施工進程[3]。

3.5 轉(zhuǎn)場

架梁后，清理施工期間產(chǎn)生的雜物，將吊車等相關作業(yè)設施轉(zhuǎn)移至下一作業(yè)點位，以便繼續(xù)施工。

3.6 施工時間

上行線新街河特大橋按營業(yè)線Ⅱ級施工進行管理，即每一孔鋼蓋梁吊裝作業(yè)均要組織要點封鎖施工。在本工程中，由于門式墩群結(jié)構(gòu)封鎖施工次數(shù)為4 次，同時，考慮到現(xiàn)場施工環(huán)境特殊性以及各類不利因素干擾，需預留1 次吊裝施工（但就實際情況來看，并沒有使用），各要點施工所需的垂直天窗時間在60 min 以內(nèi)，可實現(xiàn)較高的施工效率。

4 吊裝精度控制

鋼蓋梁吊裝對精度有較高要求，分別體現(xiàn)在標高控制、軸線控制、限位控制，為確保吊裝精度，可采取以下應對措施：

標高控制：預埋鋼板先進行平整處理，安放時采用水準儀進行標高的檢驗，每塊鋼板將4 個角點作為標高控制點，同時采用水平尺控制底座的鋼板面的水平標高是否相同。

軸線控制：利用全站儀進行鋼板的軸向定位。

限位控制：在墩頂預先埋設環(huán)形鋼板，外邊緣布置8 處限位卡板，卡板內(nèi)邊緣設置成杯口樣式，另設8 根長2.5 m 的20型鋼內(nèi)置于墩柱內(nèi)，鋼梁立柱就位時由此裝置和鏈條葫蘆、撬棍等配合進行精調(diào)、定位。待鋼構(gòu)件就位后將兩鋼板各邊對齊，焊接使其固定，鋼柱腔內(nèi)利用小型鋼、鋼板與鋼柱焊接，有著臨時固結(jié)的作用效果。鋼梁固結(jié)后，于鋼梁梁側(cè)拉設攬風繩索，攬風與地面夾角不大于60°，保證鋼梁穩(wěn)定。

5 結(jié)語

在上行線新街河特大橋門式墩施工中，各工程人員通力協(xié)作，制訂適用于實際生產(chǎn)環(huán)境的鋼蓋梁吊裝方案，并由專員有效落實到位，吊裝實際封鎖時間縮短，可控制在60 min 以內(nèi)，能夠以較高的效率完成跨越既有京廣線門式墩鋼蓋梁的吊裝施工，從而給后續(xù)其他工作開展爭取了充足的時間。并且門式墩鋼蓋梁吊裝施工安全性較好，可滿足工程要求。由此也說明，該工程所采用的門式墩鋼蓋梁施工技術(shù)具有可行性，可供參考。