杭長客?？缂扔芯€門式墩鋼蓋梁吊裝施工技術(shù)

徐鐵衛(wèi)

(滬昆鐵路客運(yùn)專線浙江有限責(zé)任公司，浙江杭州 310009)

目前我國鐵路正處于大規(guī)模建設(shè)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(yùn)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(duì)冠山溪特大橋跨既有線施工工藝的探討，同時(shí)總結(jié)施工中的難點(diǎn)、重點(diǎn)，解決施工中的一些實(shí)際問題。

跨既有線施工標(biāo)準(zhǔn)高，要求嚴(yán)，未知的疑難問題多，工期緊，難度大，還需兼顧運(yùn)營與施工，所以安全防護(hù)極為重要，是目前項(xiàng)目工作中的重中之重。

1 工程概況

冠山溪特大橋80號(hào)～87號(hào)門式墩起訖里程DK72+646～DK72+819(對(duì)應(yīng)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(shí)心鋼筋混凝土墩柱，墩柱截面沿線路方向?qū)?.9m，垂直線路方向?qū)?m(見表1)。

表1 門式墩參照表 m

2 工程特點(diǎn)及施工安全重點(diǎn)

2.1 工程特點(diǎn)

1)既有滬昆鐵路車流密度大，垂直天窗時(shí)間短，要點(diǎn)施工難度大。2)鋼梁吊裝機(jī)械對(duì)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(wù)、電務(wù)、供電、維管、工務(wù)等多個(gè)鐵路設(shè)備管理單位的配合，協(xié)調(diào)難度大。

2.2 施工安全重點(diǎn)

冠山溪特大橋門式墩吊裝跨鐵路營業(yè)線施工難度較大，應(yīng)重點(diǎn)做好以下方面的施工安全:

1)選大噸位吊車，按主吊點(diǎn)位置定點(diǎn)吊裝，吊車臂長、作業(yè)半徑符合要求。對(duì)吊裝能力進(jìn)行檢算，確保安全系數(shù)。2)接觸網(wǎng)線下進(jìn)行吊裝作業(yè)，必須保持要求的安全距離，機(jī)械進(jìn)出要確保接觸網(wǎng)、信號(hào)機(jī)等設(shè)備安全。3)嚴(yán)格遵守“十不吊”規(guī)定。設(shè)置警戒區(qū)，吊臂作業(yè)旋轉(zhuǎn)范圍及吊臂、吊物下方嚴(yán)禁有人。正式吊裝前必須試吊。吊裝時(shí)按要求在吊物上設(shè)置溜繩，防止吊物晃動(dòng)。

3 吊機(jī)選擇及起吊能力計(jì)算

1)門式墩吊裝鋼蓋梁平面布置圖見圖1。

鋼蓋梁結(jié)構(gòu)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(jī)械的選擇。

根據(jù)現(xiàn)場條件及鋼梁跨度、重量、外形尺寸，吊機(jī)選用M18000-750t履帶吊進(jìn)行架設(shè)施工。1臺(tái) QY130T作為組裝M18000履帶吊和輔助吊車使用。根據(jù)現(xiàn)場布置，作業(yè)半徑為24m，主臂長度為56m，主臂起吊角度69.8°。根據(jù)M18000履帶吊機(jī)性能表，可知額定起吊能力可以達(dá)到368.7t。

表2 鋼蓋梁結(jié)構(gòu)自重 t

3)起吊能力計(jì)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(dòng)載系數(shù)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(jì)算。

M18000履帶吊車接地部位的結(jié)構(gòu)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(shè)。路基板尺寸:6000mm×2800mm×250mm。

冠山溪特大橋門式墩吊裝施工機(jī)械及設(shè)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(shè)吊車在作業(yè)時(shí)達(dá)到臨界作業(yè)情況，即只有1條履帶對(duì)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(xiàn)場地質(zhì)情況見表3。

表3 現(xiàn)場地質(zhì)情況

a.基底應(yīng)力計(jì)算。

基底平均壓力值:

b.軟弱下臥層計(jì)算。

軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)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(shè)區(qū)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(zhǔn)備

M18000履帶吊按要求在架梁地點(diǎn)規(guī)劃位置支立，吊車司機(jī)檢查吊車性能狀況，確保吊車各儀表良好，并做好吊梁準(zhǔn)備工作。

4.2 機(jī)具準(zhǔn)備

吊梁輔助人員掛好鋼絲繩，吊點(diǎn)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(shí)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(jī)組裝完成后，利用半天時(shí)間對(duì)80號(hào)鋼蓋梁進(jìn)行試吊。吊裝的目的主要是對(duì)吊裝作業(yè)指揮系統(tǒng)、地基承載力、吊機(jī)性能、索具等進(jìn)行測試。鋼蓋梁吊裝施工必須在相關(guān)各管理單位現(xiàn)場監(jiān)護(hù)下進(jìn)行鋼蓋梁試吊、移梁作業(yè)。

4.4 鋼梁吊裝

根據(jù)鋼梁的自身重量及現(xiàn)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(diǎn)情況下進(jìn)行吊裝作業(yè)。吊裝順序?yàn)?每一榀鋼梁吊裝分為兩步完成。

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

第二步:封鎖、停電命令下達(dá)后，即刻對(duì)鋼梁進(jìn)行吊裝作業(yè)，吊車將鋼梁緩緩提升，待鋼梁最底部結(jié)構(gòu)越過邊側(cè)墩身后，吊車順時(shí)針緩慢回轉(zhuǎn)吊裝就位。鋼梁就位吊車工作半徑24m，起吊高度15m。

封鎖點(diǎn)內(nèi)各工序施工時(shí)間及人員配置見表4。

表4 封鎖點(diǎn)內(nèi)各工序施工時(shí)間及人員配置表

4.5 落梁就位

落梁時(shí)梁體距離支座面500mm時(shí)停止落梁，待梁體穩(wěn)定后再緩慢下降，落梁輔助人員及技術(shù)人員準(zhǔn)確控制梁體就位，同時(shí)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(shí)，施工人員立即焊接地鋼筋。

在鋼蓋梁立柱與墩身預(yù)埋鋼板焊接過程中，為了防止高溫焊接導(dǎo)致鋼板過熱變形，須采用斷續(xù)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(shí)。

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?qū)?.3m，垂直線路方向?qū)?.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(shí)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(wěn)固后，由架梁指揮人員下達(dá)摘鉤命令，吊車緩慢收繩，轉(zhuǎn)臂。

4.8 轉(zhuǎn)場

各架梁施工人員及時(shí)完成各項(xiàng)工序后，清理現(xiàn)場并離開框架墩頂部，吊車移運(yùn)至下一作業(yè)地點(diǎn)。

4.9 既有線門式墩群鋼蓋梁要點(diǎn)具體時(shí)間

冠山溪特大橋80號(hào)墩～87號(hào)門式墩跨越既有滬昆改線鐵路。根據(jù)鐵路營業(yè)線施工安全管理補(bǔ)充辦法(鐵運(yùn)［2010］51號(hào))規(guī)定A類施工，經(jīng)報(bào)上海鐵路局批復(fù)后，按營業(yè)線Ⅱ級(jí)施工進(jìn)行管理，完成每孔鋼蓋梁吊裝必須進(jìn)行一次要點(diǎn)封鎖施工。該門式墩群共需要點(diǎn)封鎖施工7次，考慮其他不利因素預(yù)留1次吊裝施工(實(shí)際沒有使用)，每次要點(diǎn)的施工需要垂直天窗時(shí)間為50min。

門式墩鋼蓋梁施工具體時(shí)間見表5。

表5 門式墩鋼蓋梁施工時(shí)間匯總表

5 結(jié)語

通過制定詳細(xì)鋼蓋梁吊裝施工方案，冠山溪特大橋跨既有滬昆改線80號(hào)～87號(hào)門式墩每孔鋼蓋梁吊裝實(shí)際封鎖時(shí)間均控制在50min內(nèi)，有效地保證了在規(guī)定的短暫時(shí)間段內(nèi)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(xù)架梁施工提供了時(shí)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(shè)［2010］241號(hào)，高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南［S］.

［2］TB 10752-2010，高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］TB 10303-2009，鐵路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程［S］.

［4］TB 10301-2009，鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術(shù)規(guī)程［S］.

［5］GB 50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［6］郭 鵬.青藏鐵路既有線天窗點(diǎn)施工特點(diǎn)及安全監(jiān)理措施［J］.鐵道勘察，2011(3):81-83.

［7］肖霞林.跨既有線門式墩箱梁架設(shè)施工安全管理技術(shù)［J］.鐵道建筑技術(shù)，2011(4):17-20.

［8］顏 嘉.跨營業(yè)線群門式墩施工方案及吊裝費(fèi)用分析［J］.鐵路工程造價(jià)管理，2012(6):24-26，43.