跨隴海鐵路門式墩橫梁施工方法

李榮生

摘要：本文以西康二線鐵路豁口特大橋上跨隴海線路門式墩橫梁施工為依據(jù)，詳細介紹了門式墩橫梁施工方法及既有線施工中應(yīng)注意的事項。

關(guān)鍵詞：既有線 ?門式墩 ?橫梁 ?施工方法

1 工程概況

西安至安康增建第二線田灞疏解線豁口特大橋在該橋DsK21+583.53～DsK21+681.81處跨越既有隴海鐵路上下行正線，對應(yīng)隴海線里程為K1059+915.64～K1060+009.97，設(shè)計為3孔32米簡支梁配2個門式墩及2個普通墩跨越，豁口特大橋與隴海鐵路正線以18°相交。該處的56#、57#墩為門式墩，55#、58#為普通墩分別位于既有隴海鐵路正線兩側(cè)。

圖1 豁口特大橋跨隴海鐵路平面示意圖

門式墩基礎(chǔ)施工對既有線的影響主要是基坑的開挖影響既有線路基的穩(wěn)定;還有對大型機械的作業(yè)防護。在施工時為確保既有線的運行安全，對既有線路基進行加固防護，對所有臨近既有線施工的機械設(shè)備進行“一人一機”防護，確保既有線安全。

56#～57#門式墩橫梁平面尺寸：400cm×2600cm，橫梁高250cm，橫梁底緣與墩柱連接采用80cm×240cm倒角過渡到標準斷面，橫梁兩端部外緣與墩柱連接采用80cm×100cm倒角過渡，即兩墩柱外緣比橫梁端部外緣縮進100cm，橫梁凈跨L凈為2000cm。

細部結(jié)構(gòu)見圖2：

橫梁底與既有隴海鐵路軌頂高差如下表所示，其中最低點為9.5m，接觸網(wǎng)導線承力索經(jīng)過與供電段測定后距離軌面最低處為6.95m。

2 門式墩橫梁總體施工方案（圖3、4、5）

在基礎(chǔ)及墩柱施工結(jié)束后，利用鋼管柱作為臨時支墩，搭設(shè)貝雷片便梁形成支架，在支架上滿鋪竹膠板形成施工平臺，兩側(cè)設(shè)防拋網(wǎng)。然后在平臺上進行模板安裝、鋼筋綁扎及預應(yīng)力管道安裝定位，最后完成橫梁混凝土的澆筑。

施工步驟：吊裝鋼管柱及56分配梁（要點）→吊裝貝雷片（要點）→鋪竹膠板、14工字鋼分配梁及防拋網(wǎng)并加固（要點）→安裝底模預壓→綁扎鋼筋→安裝預應(yīng)力管道→安裝固定側(cè)?！鷿仓M梁混凝土→養(yǎng)生→拆除側(cè)模及端?！A應(yīng)力張拉壓漿→拆除底?！鸪Ъ埽ㄒc）。

為防止列車高速通過時的振動對橫梁施工產(chǎn)生影響，在梁部施工時應(yīng)申請列車慢行，限速60km/h，慢行區(qū)段為K1059+860～K1060+060。

既有線慢行、要點匯總表

3 具體施工方法

門式墩橫梁施工工藝流程圖見圖6。

3.1 鋼管柱吊裝

①測量放樣。首先在挖孔樁系梁頂準確定位出鋼管柱的位置，并調(diào)整好預埋的定位鋼筋，保證吊裝就位準確，快速。測量系梁頂面標高，采用砂漿找平控制標高，使鋼管柱底板范圍內(nèi)處于水平狀態(tài)。

②根據(jù)系梁頂標高，確定鋼管柱長度，然后在鋼管柱上作出與預埋鋼筋對應(yīng)的標號。

③將鋼管柱兩端部打磨平整，在一端焊接80cm×80cm×1cm鋼板，鋼板與鋼管柱四周滿焊并加設(shè)三角墜板。在鋼管外對稱焊兩個U型環(huán)作為吊裝孔。

④鋼管柱吊裝前根據(jù)鋼管柱的預定位置，在墩柱周圍搭設(shè)碗扣支架，為后續(xù)橫梁兩端變截面部分的施工做好準備，并對施工支架進行調(diào)整加固。鋼管柱吊裝在點內(nèi)進行要點作業(yè)。

⑤吊車進入作業(yè)區(qū)域內(nèi)的道路，應(yīng)整平夯實，滿足安全行走要求。吊車起吊位置滿足起吊要求。吊裝時，采用人工配合，吊裝鋼管柱及56工字鋼利用1臺25t吊車，位于墩柱側(cè)面。

⑥正式吊裝之前先進行試吊，試吊時將2根纜風繩系在距鋼管柱下底口2m處，用以吊裝時人工控制鋼管柱的穩(wěn)定性及準確就位。

⑦吊裝順序為先吊裝靠近墩柱的鋼管柱，必須要點施工。再吊裝稍遠一點的鋼管柱。起吊之前，在鋼管柱上系好2根纜風繩。吊送鋼管柱緩慢就位，同時放長纜風繩，人工兩側(cè)牽引，保證吊裝過程中鋼管柱穩(wěn)定不晃動。準確就位并調(diào)整垂直度后，立即與預埋好的定位鋼筋進行焊接固定，全部焊接完成后方可摘除吊鉤。利用吊裝下一個鋼管柱的時間間隔，將鋼管柱與預埋鋼筋焊接牢固。

⑧在鋼管柱吊裝就位固定好后，安裝柱頂砂箱，并根據(jù)標高要求裝好砂子。

⑨對已就位的鋼管柱及時進行加固連接，用14槽鋼將鋼管柱連為整體。

⑩吊裝過程中，設(shè)置專人對既有線路進行檢查防護。

3.2 Ⅰ56工字鋼分配梁吊裝

①吊裝前，先將3根9.3m長的I56a工字鋼連成一組，并在兩端各系一道纜風繩。用粉筆或石筆在鋼管柱頂砂箱鋼板上定出工字鋼放置的準確位置。

②正式吊裝之前先進行試吊，試吊時利用人工牽引，按照能夠控制鋼管柱方向和晃動幅度配備牽引人員數(shù)量，設(shè)置專人指揮吊裝。

③吊裝工字鋼緩慢就位，同時放長纜風繩，兩側(cè)人工牽引。對準位置后再落至鋼管柱頂面，保證在吊裝過程中穩(wěn)定不晃動。

④工字鋼準確就位后，立即將其與鋼管柱頂砂箱鋼板接觸面處用墜板焊接加固，兩側(cè)加焊Φ20鋼筋斜撐。

⑤吊裝過程中，設(shè)置專人對既有線路進行檢查防護。

3.3 貝雷梁吊裝

貝雷梁吊裝示意圖見圖7。

①貝雷梁驗收、試拼裝及試吊。貝雷片進場時，由工程部、安質(zhì)部、物資部組織逐片、逐個桿件進行驗收，對于扭曲變形的不予使用，插銷連接不牢靠的予以調(diào)整加固或更換。

在場外模擬現(xiàn)場情況進行試吊，試吊熟悉貝雷梁吊裝步驟并確定貝雷梁每組吊裝時間、貝雷梁拼裝場地與吊車停放位置的最佳距離、吊車大臂傾斜角度及人工牽引貝雷梁轉(zhuǎn)動方向的最佳位置及人數(shù)。

②預先在工字鋼上定出貝雷梁就位的準確位置，吊裝前要點安裝承力索絕緣套管。然后2～3排一組組裝貝雷梁并在底部安裝防電絕緣板。吊裝采用一臺50T吊機，一次起吊2～3排。endprint

③貝雷梁吊裝嚴格按“要點”施工進行作業(yè)，吊裝前申請“垂直天窗”點，在確認接到給點通知后方可實施吊裝。在吊裝前做好一切準備，縮短吊裝時間。根據(jù)試吊確定的時間和申請到的“垂直天窗”點時間確定貝雷梁吊裝的組數(shù)，只準提前完成吊裝，嚴禁超時作業(yè)。

④貝雷梁吊裝必須高出接觸網(wǎng)支柱2m以上，方可轉(zhuǎn)向既有線上方，防止碰掛承力索。

⑤整個吊裝過程在工務(wù)段、供電段、電務(wù)段等設(shè)備管理單位現(xiàn)場監(jiān)督下進行，并安排專人指揮。

⑥安排兩名專職防護員對現(xiàn)場進行安全防護并與駐站聯(lián)絡(luò)員隨時保持聯(lián)系，了解既有線動向。

⑦吊裝過程中，設(shè)置專人在既有線路內(nèi)檢查是否有物件掉入線路內(nèi)部。每次吊裝完成后立即收回吊車大臂、鋼絲繩及扁擔梁，所有設(shè)備、人員撤出既有線防護柵欄及其上空范圍。設(shè)置專人檢查是否有物件侵入既有線內(nèi)，確認后再通知車站恢復送電、通車。

⑧貝雷梁就位后，在其頂面上滿鋪竹膠板并用鐵絲固定在貝雷梁上。保證接縫處的嚴密，并在竹膠板頂鋪設(shè)一層塑料防水布，做好支架頂?shù)姆浪?/p>

3.4 人工布設(shè)14工字鋼分配梁安裝防拋網(wǎng)

①竹膠板頂面鋪設(shè)14工字鋼，@90cm一道布置。吊裝前，在竹膠板頂面測量放樣中線，定出每根工字鋼的準確位置。在工字鋼兩端與貝雷梁用鐵絲綁扎牢固。

②在每隔1根14工字鋼兩端焊接2m長Ф50mm鋼管欄桿，鋼管立柱欄桿的焊接順序為從跨中位置向兩端同時進行。鋼管柱橫向連接采用三道長鋼管，保證其整體性，并加斜撐保證其穩(wěn)定性。在鋼管欄桿外側(cè)掛設(shè)綠網(wǎng)。

3.5 底模安裝

在14工字鋼上部鋪設(shè)10cm×10cm方木，作為橫梁底模橫肋，間距為30cm，在其上方安裝橫梁底塑鋼模板（厚度為3.5cm）。底模的調(diào)平及安裝考慮支架預壓的彈性變形量。

在底模安裝完畢后，進行支架預壓，根據(jù)預壓結(jié)果調(diào)整標高，同時根據(jù)支架撓度和張拉、徐變變形情況設(shè)置好梁底拋高。隨即進行橫梁底部鋼筋的綁扎作業(yè)。

3.6 鋼筋加工綁扎及預應(yīng)力筋安裝

鋼筋在鋼筋加工棚內(nèi)集中制作成半成品，人工搬運或吊運至橫梁底模上綁扎安裝。

嚴格按設(shè)計圖紙安裝波紋管及其定位鋼筋、錨具及錨下鋼筋，預應(yīng)力鋼絞線由線路南側(cè)向北側(cè)穿束。

3.7 側(cè)模安裝

由于跨既有線施工，為減少自重，拼裝簡易、方便、快捷，選擇塑鋼板作為橫梁側(cè)模。側(cè)模外按100cm間距用14槽鋼設(shè)置豎肋，采用φ22mm拉桿將豎肋對拉，豎肋外用50鋼管加設(shè)斜撐。

橫梁兩端T型結(jié)構(gòu)部位采用定制鋼模，下部在承臺頂搭設(shè)碗扣支架，在支架上加固模板進行混凝土澆筑。

模板安裝過程中嚴禁亂扔鐵釘、嚴禁從橫梁上向下亂拋雜物。所有作業(yè)人員必須正確使用勞動防護用品，入場前由安全員、施工負責人對其進行安全教育和培訓，并經(jīng)考核合格后方可入場作業(yè)。

3.8 橫梁混凝土澆筑

橫梁混凝土為C50耐久性混凝土，施工時嚴格按照配合比施工，保證混凝土的各項指標及耐久性。混凝土采用泵送施工，水平分層對稱進行澆筑，每層砼的厚度控制在30～40cm。混凝土澆筑順序按先低后高，先外后內(nèi)，先兩端后跨中的順序?qū)ΨQ一次性澆筑，整個混凝土澆筑應(yīng)在混凝土終凝前完成?；炷翝仓瓿跄?，覆蓋土工布保濕養(yǎng)生，養(yǎng)生灑水采用噴霧器灑水。

橫梁混凝土澆筑過程中，混凝土輸送泵應(yīng)緩慢移動就位，避免泵管距接觸網(wǎng)過近導致觸電事故及泵管中的混凝土灑落到既有線行車范圍內(nèi)危及行車安全。

該橫梁為大體積混凝土施工，具有水化熱高、收縮量大、容易開裂等特點。其施工重點主要是將溫度應(yīng)力產(chǎn)生的不利影響減少到最小，防治和降低裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。根據(jù)氣溫情況，為了加快混凝土內(nèi)部熱量散失，采取通水冷卻的方法，降低橫梁混凝土內(nèi)部溫度，將混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃之內(nèi)。冷卻管采用φ25mm鋼管做直管，連接用鋼絲軟管。冷卻水管進出水口設(shè)在橫梁端部，均設(shè)置調(diào)節(jié)閥門，以控制進出水流量。冷卻水管安裝后事先通水檢查，以防漏水。對于進出水口的水溫，第1～6d，3h檢測一次：第7～14d，6h檢查一次?；炷潦┕r內(nèi)部設(shè)置預埋式溫度檢測計，待完成澆筑后做溫度檢測使用。根據(jù)測溫結(jié)果隨時調(diào)整進水流量，確保冷卻水與混凝土溫差小于25℃。

當混凝土內(nèi)部溫度與外界溫差小于25℃可關(guān)閉調(diào)節(jié)閥門，改為普通養(yǎng)生，橫梁混凝土養(yǎng)生采用噴霧器噴水霧養(yǎng)護，避免集中水流滴落至門式支架上形成水線，造成觸電等事故。并且在14d天后如外界氣溫穩(wěn)定并且溫差小于25℃，可采用壓漿法排干凈孔內(nèi)存水，使用同標號砂漿壓漿封閉管道。管道布置時，管道間距不大于150cm;管道距混凝土表面不大于180cm。

3.9 預應(yīng)力施工

橫梁澆筑完混凝土強度達設(shè)計90%以上進行預應(yīng)力張拉施工，拆除側(cè)模、端模后，及時進行穿鋼絞線束。張拉先后順序應(yīng)嚴格按照設(shè)計圖紙規(guī)定進行，采用兩端對稱張拉。張拉完畢后，立即進行孔道壓漿，及時封錨。

張拉方法為后張法，后張法預應(yīng)力張拉工藝流程：鋼絞線下料→鋼束編號→穿束→安裝錨具→張拉千斤頂安裝就位→初張拉（持荷5min） →終張拉（持荷5min）→拆除張拉設(shè)備→切除多余部分鋼絞線→孔道壓漿及封錨。

張拉壓漿嚴格按照以下規(guī)定操作：

①張拉現(xiàn)場設(shè)明顯標志，與該工作無關(guān)的人員嚴禁入內(nèi)。

②檢查張拉設(shè)備工具（如千斤頂、油泵、壓力表等）是否符合施工安全的要求，壓力表應(yīng)按規(guī)定周期進行檢定。

③錨具及夾片使用前應(yīng)經(jīng)檢驗合格后方可使用。

④液壓油泵與千斤頂之間的連接點各接口必須完好無損。油泵操作人員要戴防護眼鏡。

⑤張拉或退錨時，千斤頂后面不得站人，以防預應(yīng)力筋拉斷或錨具、夾片彈出傷人，張拉人員應(yīng)站在千斤頂兩側(cè)。endprint

⑥張拉完畢后，對張拉預應(yīng)力筋兩端應(yīng)妥善保護，管道尚未灌漿前，端部應(yīng)設(shè)圍護和欄桿，嚴禁撞擊錨具、鋼束及鋼筋。

⑦管道壓漿時，應(yīng)嚴格按規(guī)定壓力進行。壓漿前調(diào)好安全閥，關(guān)閉閥門時，作業(yè)人員應(yīng)站在側(cè)面。

3.10 支架拆除

支架拆除按以下步驟進行：落砂降支架→拆除底?！鸪?4工字鋼分配梁→拆除竹膠板→吊出貝雷梁（要點）→拆除Ⅰ56工字鋼分配梁→拆除鋼管柱

通過落砂法進行落架，底模脫離梁底后人工拆除橫梁底模，拆除時專人指揮，嚴禁亂拋亂放。方木、竹膠板、綠網(wǎng)、14工字鋼等材料由北向南順序人工拆除，隨拆隨運，搬運至既有線南側(cè)防護柵欄外的支架頂集中堆放，最后由南側(cè)統(tǒng)一吊運至地面。

采用兩組導鏈分別一端固定在Ⅰ56工字鋼分配梁兩端，另一端固定在貝雷梁上。兩組同時緩慢拉動移出貝雷梁。橫梁底面下兩組貝雷梁延線路方向縱向移出至橫梁兩側(cè)，再進行起吊拆除作業(yè)，吊至底面。

貝雷梁吊出需停電“要點”施工，其吊出既有線區(qū)域的工藝及要求與貝雷梁吊裝相同。

對于橫梁鋼管柱均分布在橫梁外側(cè)，在用吊車固定上端后，解除同預埋件的聯(lián)結(jié)，直接吊走。鋼管立柱拆除前先用鋼絲繩將鋼管與墩柱圈裹在一起，以防止向既有線傾倒危及既有線安全。

貝雷梁、工字鋼分配梁及鋼管柱的拆除防護要求均與其安裝時防護要求同等重要，防護指揮人員均與安裝時一致，必須加倍重視，防止麻痹大意發(fā)生意外。

4 安全措施及注意事項

施工前定出距既有線的接觸網(wǎng)、回流線2m范圍的安全紅線，大型機械在接觸網(wǎng)支柱及接觸網(wǎng)帶電部分5m范圍以內(nèi)須裝設(shè)接地線，在吊車吊放立柱及砼汽車泵輸送砼等機械施工時，由安全防護員全程進行監(jiān)控，確保在安全紅線之外進行施工作業(yè)。物件需用人工進行搬運時，用雙手提挪搬運，嚴禁施工作業(yè)人員肩扛沿既有線臨時柵欄走動。測量人員在既有線附近測量時選用絕緣測具。

①安裝鋼管柱、工字鋼分配梁、貝雷梁及橫向工字鋼之前必須申請封鎖線路、接觸網(wǎng)停電作業(yè)。

②吊裝安裝形成的鋼結(jié)構(gòu)物必須按照電氣化安全要求，保證安全距離（或絕緣隔離），并做好接地裝置。

③作業(yè)前應(yīng)注意在吊車回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)有無障礙物。

④起重臂最大仰角不得超過原廠規(guī)定。

⑤重物起吊時，司機的腳應(yīng)放在制動器踏板上，并嚴密注意起吊物的升降，勿使起重吊鉤到達頂點。

⑥支架頂采用ф10mm鋼筋設(shè)置接地鋼筋，鋼筋相交處均焊接長度不小于10d，并與鋼管柱焊接。

⑦每次封鎖計劃由安全員和現(xiàn)場施工負責人共同把關(guān)。施工封鎖真正開始，進行吊裝作業(yè)，必須在行調(diào)施工封鎖命令、電調(diào)停電命令下達后，供電段完成接觸網(wǎng)接地線并同意施工后，經(jīng)駐站聯(lián)絡(luò)員確認，通知施工負責人，才能進行吊裝作業(yè)。安全員和現(xiàn)場施工負責人未下達施工命令時，任何人不得施工。

⑧作業(yè)過程中，必須按規(guī)定著裝、佩戴必備的防護用品和正確使用防護用具，嚴格執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程。作業(yè)前應(yīng)按設(shè)備的操作規(guī)程進行檢查，作業(yè)中嚴格遵守勞動紀律，服從指揮，不得酒后上崗或連續(xù)疲勞作業(yè)，非操作人員不能操作施工機械。在地面2m以上的高空作業(yè)，必須戴好安全帽，系好安全帶或安全繩，不準穿帶釘或易溜滑的鞋。

⑨按照鐵道部文件《關(guān)于印發(fā)〈鐵路營業(yè)線施工安全管理規(guī)定〉的通知》、《鐵路行車線上施工技術(shù)安全規(guī)則》、《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》，設(shè)置施工安全防護，駐站聯(lián)絡(luò)員、現(xiàn)場防護人員應(yīng)由經(jīng)過培訓、考試合格、責任心強的專職人員擔任。嚴格執(zhí)行登消記制度。

⑩特種作業(yè)人員，機械設(shè)備，工具操作人員必須經(jīng)過專業(yè)安全技術(shù)培訓考試合格后，方可持證上崗。

機械施工必須執(zhí)行“一機一人”制度進行防護，大型機械不得沿靠近既有線側(cè)行走。

如遇夜間封鎖施工，施工現(xiàn)場必須有足夠的燈光照明設(shè)施。

現(xiàn)場安全用電遵守“三相五線制”，做到“一機一閘，一箱一漏”，嚴禁違章用電。

嚴格遵守起重機司機的“十不吊”

a超載和被吊物重量不清;b指揮信號不明確;c捆綁、吊掛不牢固或不平衡可能引起吊物滑動;d被吊物上有人或浮置物;e結(jié)構(gòu)或零部件有影響安全工作的缺陷或損傷;f遇有拉力不清的埋置物件;g工作場地昏暗，無法看清場地、被吊物件和指揮信號;h重物棱角處與捆綁鋼絲繩之間未加襯墊;i歪拉斜吊重物;j易燃易爆物品。

吊車司機操作時應(yīng)做到以下幾點：

a安全檢查。在作業(yè)前，作業(yè)中或特殊作業(yè)時檢查機械構(gòu)件、部件，保證機械在性能良好的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。

b信號確認。吊車司機與地面指揮人員進行充分的信息交流后，才能進行各種操作。

c狀態(tài)判斷。吊運中的判斷包括：吊運對象和吊物位置的判斷，吊物重量的判斷，吊物平衡狀態(tài)的判斷，起落環(huán)境的判斷以及特殊操作下的判斷等。

參考文獻：

[1]宋小兵.跨線橋門式墩施工安全防護方案探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（02）.

[2]丁國盛.橋梁門式墩上跨既有鐵路施工工藝[J].山西交通科技，2011（01）.

[3]梁啟杰，吳泥，程志華.跨既有營業(yè)線鋼蓋梁門式墩施工安全技術(shù)[J].施工技術(shù)，2013（12）.endprint