城市狹小空間內跨營業線鐵路吊裝預制小箱梁施工技術

馮雨龍（中鐵二十四局集團上海鐵建工程有限公司，上海 200070）

1 工程概況

元華路神仙樹節點改造工程是成都市實施項目的重中之重，是成都市市區“3 環 16 射”中的一條極其主要的交通主干道，是連接天府新區的主通道，具有重要的交通功能。

本工程起于高朋大道與二環路交界處，經過高朋大道、紫瑞大道，止于神仙樹南路至石羊立交，包括藍天立交、三環路成雅高速改造。工程所經過路段為成都市主要城市干道，交通便利。

石羊立交節點調整工程 SY 1 匝道起于既有外側三環路輔道，終點接入石羊立交西側加寬橋，與加寬橋擋墻段連接。SY 1 匝道下部結構為鉆孔灌注樁基礎＋承臺＋圓柱墩接蓋梁，上部結構為小箱梁。

上跨昆西聯絡線鐵路主要控制重難點，預制小箱梁吊裝、濕接縫、防撞墻施工，施工時做好防護措施，避免雜物掉落營業線。吊裝作業前提前聯系鐵路相關單位，并做好各項準備工作做到萬無一失。

2 施工工藝流程

2.1 小箱梁吊裝

上跨昆西聯線為主跨 28.5 m 的小箱梁，單片梁高1.7 m，其中中梁寬 2.8 m，邊梁寬 2.705，最大質量 95 t。采用徐工集團 QUY650T 履帶吊架設。

2.1.1 梁體與鐵路空間位置關系

根據測量組提供的現場實測數據：

昆西聯線鐵路跨現狀地平面標高為 ＋496.152 m，軌頂標高最大為 ＋507.82 m，回流線頂標高最高處為＋515.434 m，設計 28.5 m 跨梁底最小標高為 ＋517.211 m。則梁底距離回流線垂直距離最小為 1.8 m，架梁過程中凈空條件富余。

2.1.2 吊機選型

吊裝工況

（1）徐工集團 QUY 650 T 履帶吊。涉鐵吊裝跨鐵路的預制混凝土小箱梁吊裝質量 95 t，因此吊機選型時需綜合考慮起重性能和經濟成本，吊裝物最大重量和起重幅度安裝高度計算，履帶吊現場施工技術條件進行選型。由于受到涉鐵跨吊裝環境條件限制，在架昆西聯線小箱梁時，履帶吊機使用超起工況吊裝。查找履帶吊起重性能表參數，綜合各涉鐵跨吊裝工況分析選最不利情況，選用徐工集團 QUY 650 T 單機吊裝施工。當徐工集團 QUY 650 T 履帶吊主臂長 60 m，回轉半徑 34 m，超起平衡重 260 t 時額定起重量為 198 t，滿足起重條件。

（2）徐工集團 QUY 650 T 履帶吊外形尺寸。徐工集團 QUY 650 T 履帶吊吊機外形尺寸為 12.002 m×10 m×5.337 m。

2.1.3 吊機地基處理要求

（1）徐工集團 QUY 650 T 履帶吊地基處理措施，如圖1 所示。昆西聯線吊機占位位于三環路輔道邊與中水處理廠中間位置，面積約 1170 m2。該位置地基處理方式采用換填60 cm 建筑舊料 ＋50 cm C 30 鋼筋混凝土，混凝土中配置一層Φ12 @ 10 cm 鋼筋網片。地基處理時先挖除原位置雜填土，后回填 60 cm建筑舊料。回填舊料時應分層碾壓，每層厚 30 cm,用壓路機震動壓實，壓實度 ≥95%。面層用C 30 混凝土澆筑，澆筑前放置一層鋼筋網片。

圖1 架梁地基處理示意圖

（2）履帶吊在吊裝時，在混凝土基礎面上鋪設 20 cm高路基箱以達到傳力均勻的效果。如見圖 2 所示，昆西聯線吊機進出場及運梁通道利用中水處理廠水渠邊及 SY 1匝道間空地進行機械進出場和運梁、存梁區，面積約 2068 m2。該位置地基處理方式采用換填 30 cm 建筑舊料＋20 cm C 30鋼筋混凝土，混凝土中配置一層Φ12 @ 10 cm 鋼筋網片。地基處理時先挖除原位置雜填土，后回填 30 cm 建筑舊料。面層用 C 30 混凝土澆筑，澆筑前放置一層鋼筋網片。

圖2 架梁通道地基處理示意圖

（3）地基處理地基承載力驗算。吊裝混凝土小箱梁，小箱梁最大質量 98 t，履帶吊機吊裝涉鐵跨小箱梁時最不利工況 Q=100 t, R=34 m，吊機自重 370 t，鐵路跨架梁時吊機超起平衡重為 260 t，超起總重約 630 t，根據滿負荷吊裝時整車總重量約達 730 t 吊裝數據，計算地基承載力。

《地基基礎設計規范》中土的承載力相關取值表查得雜填土的承載力為 80 kPa，建筑舊料層為碎石填土，承載力為 500 kPa。由履帶吊外形尺寸圖可以看出，履帶吊著地長度 L=10.6 m，寬度 B=1.5 m。 施工吊裝時，履帶下鋪設2 m×6 m×0.2 m路基箱，每側履帶吊長度 范圍內鋪設 6塊，共需 12 塊,重計 36 t。考慮到路基箱的作用，每條履帶下傳遞到混凝土面上的荷載按照履帶面積的2倍計算，現對地基承載力進行驗算。

C 30 混凝土面層受壓力：P=（730 ＋36）×10÷（9.8×1.35×2×2）=144.7 kPa，小于混凝土的抗壓強度，可以滿足施工要求。

矩形荷載在混凝土面層中的傳遞偏安全的按照 45° 擴散角考慮，則建筑舊料層承受荷載壓力：

P=（730＋36）×10÷[（9.8×2＋1）×（1.35×2＋1）×2]=50.25 kPa＜500 kPa，滿足施工要求。

土基承受建筑舊料層的壓力以及履帶傳遞下來的附加應力，查《地基基礎設計規范》附錄 E-3，土基承受的附加應力：P 附=0.245×50.25=12.3 kPa，則土基受壓力：

P=12.3＋18×1.0=30.3 kPa＜80 kPa，土基承載力滿足施工要求。

2.1.4 小箱梁吊機架設

考慮預制小箱梁架設的方便和安全。在 SY 1-11 號、SY 1-12 號 墩利用 650 t 履帶吊將小箱梁吊至預定位置。

地面箱梁運輸采用輪胎式運梁平車，并向吊機喂梁，在運梁時必須將梁固定捆綁在車架上，以保證車輛運梁時箱梁的穩定性，防止傾覆。本標段涉鐵段架設預制小箱梁時，選用 630 t 履帶吊單機吊裝，架設時實施鐵路封鎖施工。

封鎖點計劃：本工程共有 3 片梁，計劃工需 1 個封鎖點，每次封鎖點 110 min。

2.1.5 小箱梁運輸

小箱梁由運輸車運至架梁現場，裝車示意圖如圖 3 所示。裝車后總質量：138 t，軸距 26.5 m，總高 3.3 m。

圖3 橋梁裝車示意圖

2.1.6 小箱梁吊裝

跨昆西聯線鐵路吊裝采用 650 t 履帶吊吊裝，吊裝步驟如下。

（1）試吊。試吊前注意事項：① 預制箱梁由梁場運輸到吊裝現場時，應注意梁的裝載方向，即根據吊機起梁后的旋轉方向來確定裝梁方向，SY 1-11～SY 1-12 跨梁車到達吊裝現場時，SY 1-11 端方向應朝西（出城方向）。② 在混凝土箱梁翼板預埋的防撞墻環形鋼筋上系好纜風繩，纜風繩（白棕繩）系在離 SY 1-12 端 1.5 m 位置處，纜風繩長約 50 m，使箱梁吊到高空履帶吊回轉作業時，可以用人工拉動控制箱梁水平旋轉，便于落梁對位同時避免碰撞吊機主臂。③ 在梁頂捆梁鋼絲繩處分別預置 1 t 倒鏈葫蘆 1 只及φ11 mm 鋼絲繩 1 根，倒鏈葫蘆和鋼絲繩臨時固定在梁面上防止吊裝完成松鉤時鋼絲繩墜落威脅鐵路接觸網安全。④ 運梁車從預制梁場通過施工便道將待架箱梁運至吊裝現場，由于吊機在離鐵路 30 m 范圍內，根據鐵路有關部門要求，在封鎖鐵路正式吊裝前需要先申請鐵路監督做好第一榀小箱梁試吊工作，以此來檢驗履帶吊的基礎沉降、卷揚機剎車性能、箱梁離地后的平衡度以及吊耳、索具是否安全可靠等方面工作。試吊完成后做好記錄，檢查無誤后重新將箱梁放置運梁車上，等待封鎖命令開始。

（2）鐵路停電封鎖架梁（停電封鎖合計時間為110 min）。

① 接觸網停電、插入防護牌（停電封鎖 10 min）。接到封鎖命令后，由配合單位供電段人員將接觸網接地，同時由線路兩端防護員在距施工作業區域 50 m 外的范圍插好停車信號牌。接觸網停電完成、線路防護牌設置好后必須向現場總指揮匯報。

② 提梁至箱梁底面高出蓋梁頂面 2 m 左右。鐵路封鎖開始后現場吊裝總指揮指令吊機司機發動履帶吊運轉熱機，當上述封鎖期內的前期工作完成，總指揮指令吊機司機吊裝工作正式開始，起升大鉤將小箱梁吊起，直至小箱梁底面高出蓋梁頂面 2 m 后停止起升，小箱梁提升底面距地面 21.85 m，提升時間為 25 min。小箱梁底面與地面間的高度差可用紅外線測距儀來量測。

③回轉、調節小箱梁到支座正上方。吊機主臂逆時針方向回轉 93°，架設第一榀箱梁安裝到位時起重幅度在R=34 m。起重臂在起升回轉過程中通過拴在蓋梁上的纜風繩同步進行方向控制和微調，將小箱梁調整到支座正上方，回轉到支座上方。

④小箱梁就位緩慢下降大鉤，安裝對位時應一端對準后再對另一端，直至架設就位。

⑤解除吊索具，回轉到鐵路界限外。SY 1-11～SY 1-12跨箱梁底與接觸網線高差為 1.80 m。預制混凝土箱梁正確對位后，在履帶吊完全松鉤前先用梁頂預置的倒鏈葫蘆和φ11 mm 的小鋼絲繩把捆梁鋼絲繩拉緊在梁體上，同時注意梁底的鐵瓦不能脫落，鐵瓦在吊裝前應預先用繩索系牢在捆梁鋼絲繩上。然后再卸除一邊的捆梁鋼絲繩與吊梁鋼絲繩連接的卸扣，另一邊不松卸，仍然懸掛在履帶吊的起重錨鉤上，已松端的捆梁鋼絲繩用白棕繩系緊慢慢向下溜放，防止繩頭自由甩動，溜放時絕對禁止碰到梁底下方的接觸網或回流線。

⑥ 恢復供電、撤除線路防護、履行銷記手續。箱梁吊裝施工完畢后由施工負責人、監理、設備管理單位聯合檢查確認是否具備開通線路，由現場施工負責人通知駐站聯絡員進行施工完畢的銷記，同時供電段恢復供電，具備開通條件后，通知車站消點開通線路。并通知線路二端防護員拆除停車防護設施。

吊裝下一片箱梁松鉤前必須與前一片小箱梁兩端進行焊接，形成穩固體系。

3 結 語

元華路神仙樹節點項目跨昆西聯絡線小箱梁順利完成吊裝，未對市政官網、營業線造成任何影響，說明在施工前期，現場施工條件調查的重要性，方案實施前對施工場地、施工機具選擇的合理性。通過本項目的實施，給后續在狹小地區進行起重吊裝作業指明了方向提供了經驗，今后類似的吊裝工程，可結合現場的實際情況，進行施工，也可借鑒和參考此種施工方法。