跨營(yíng)業(yè)線(xiàn)門(mén)式墩鋼橫梁吊裝施工技術(shù)

桂懷武

（中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司徐州鐵路樞紐工程建設(shè)指揮部，上海 221003）

1 工程概況

連徐鐵路連云港特大橋138#墩～147#墩（連徐里程為DK008+506.665～DK008+729.01；隴海鐵路里程為K41+245.85～K41+469.28）上跨隴海上下行線(xiàn)雙線(xiàn)鐵路，交角84.1～84.7°，曲線(xiàn)半徑R=8000m，上部結(jié)構(gòu)為24m雙線(xiàn)簡(jiǎn)支箱梁。門(mén)式墩下部為鋼筋混凝土柱，上部蓋梁為門(mén)式結(jié)構(gòu)鋼箱梁，采用門(mén)式結(jié)構(gòu)鋼箱梁立柱插入墩身方案連接；同時(shí)左、右墩頂鋼混結(jié)合處柱頂預(yù)埋鋼板與鋼箱梁門(mén)式柱腳底部鋼板采用高強(qiáng)度大六角頭錨栓連接，一側(cè)立柱共計(jì)36根。連云港特大橋138#墩～147#門(mén)式墩施工平面示意圖如圖1所示。

圖1 連云港特大橋138#墩～147#門(mén)式墩施工平面示意圖

在隴海鐵路南側(cè)規(guī)劃280m×36m場(chǎng)地作為鋼梁吊裝及存放場(chǎng)地。該工程設(shè)置5個(gè)吊裝平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)負(fù)責(zé)2片鋼橫梁吊裝。按照吊裝平面布置圖設(shè)置6組鋼筋混凝土存梁基礎(chǔ)，單梁存梁臺(tái)座2組，雙梁存梁臺(tái)座4組。

2 鋼箱梁施工順序

門(mén)式墩鋼箱梁在工廠內(nèi)采用立柱與頂部橫梁分段加工的方案，共分為3個(gè)加工單位。加工分段如圖2所示。

鋼構(gòu)件運(yùn)輸?shù)綀?chǎng)后先將構(gòu)件①、②立柱部分在點(diǎn)外吊裝完成（鄰營(yíng)施工），隨后在營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工點(diǎn)內(nèi)完成構(gòu)件③橫梁部分吊裝（營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工），最后將鋼立柱與鋼橫梁采用全熔透一級(jí)焊縫焊接（鄰營(yíng)施工）。

圖2 門(mén)式墩鋼箱梁廠內(nèi)加工分節(jié)示意圖

3 吊裝施工準(zhǔn)備

3.1 起重機(jī)械選型

為滿(mǎn)足施工要求，鋼梁吊裝吊機(jī)選定為徐工QUY650超起履帶型吊機(jī)。履帶吊吊裝時(shí)布置在隴海鐵路中心線(xiàn)南側(cè)外18m，履帶垂直于線(xiàn)路方向；吊裝工況采用超起工況，接66m主臂，轉(zhuǎn)臺(tái)平衡重200t，超起平衡200t，超起平衡重半徑14m。以147#墩為例，鋼梁中心距吊裝機(jī)械中心距離28m。

選吊裝重量最不利工況進(jìn)行驗(yàn)算，吊裝安全系數(shù)大于1.2，滿(mǎn)足使用要求。

履帶吊零部件運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝，拼裝區(qū)域鄰近營(yíng)業(yè)線(xiàn)采用拉警戒線(xiàn)的方式進(jìn)行隔離。拼裝嚴(yán)格按照安裝說(shuō)明書(shū)及批復(fù)的安裝專(zhuān)項(xiàng)方案進(jìn)行，拼裝完成自檢驗(yàn)收合格，通知監(jiān)理部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)收，檢查結(jié)果形成檢查驗(yàn)收記錄并由檢查小組、監(jiān)理簽字確認(rèn)，驗(yàn)收完成后報(bào)徐州樞紐指揮部備案，日常做好維修保養(yǎng)工作。

3.2 吊裝場(chǎng)地地基處理

由于吊裝平臺(tái)區(qū)域內(nèi)為人工填土和黏土，施工前對(duì)鋼橫梁吊裝平臺(tái)采用換填級(jí)配碎石進(jìn)行處理，填筑厚度為1.5m摻8%水泥級(jí)配碎石，級(jí)配碎石填筑施工采用人工配合挖機(jī)進(jìn)行分層填筑，每層填筑厚度不超過(guò)20cm，壓路機(jī)碾壓密實(shí)。

為減少施工時(shí)履帶吊對(duì)地面的平均荷載，履帶吊兩側(cè)底部橫向各鋪設(shè)長(zhǎng)6m、寬2.3m路基箱板4塊，超起吊裝時(shí)，吊機(jī)總重量由8塊路基箱承擔(dān)。

吊裝平臺(tái)南側(cè)設(shè)置一條寬12m履帶吊行走通道，為滿(mǎn)足履帶吊行走需求，確保履帶吊在移位過(guò)程中穩(wěn)定無(wú)傾覆，對(duì)履帶吊行走通道采用換填1.0m厚摻8%水泥級(jí)配碎石方式處理。級(jí)配碎石采用攤鋪機(jī)進(jìn)行分層填筑，每層填筑厚度不超過(guò)20cm，壓路機(jī)碾壓密實(shí)。

3.3 吊裝作業(yè)平臺(tái)準(zhǔn)備

吊裝前在兩側(cè)混凝土立柱三周（靠近營(yíng)業(yè)線(xiàn)測(cè)不搭設(shè)）位置搭設(shè)盤(pán)扣式鋼管支架作為吊裝時(shí)作業(yè)人員操作平臺(tái)。平臺(tái)寬度為1.2m，支架搭設(shè)步距為1.5m，支架體設(shè)剪刀撐，并將搭設(shè)完成的鋼管支架與墩身四周通過(guò)鋼管進(jìn)行鎖定，防止支架傾覆。

3.4 鋼橫梁附屬設(shè)施準(zhǔn)備

鋼橫梁吊裝前完成梁頂支承墊石澆筑，墊石頂面鑿毛，檢修平臺(tái)焊接，梁頂防雷接地端子焊接等相關(guān)附屬工程施工，盡可能避免遺漏而致使增加后續(xù)營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工。

3.5 既有設(shè)備防護(hù)準(zhǔn)備

鋼橫梁吊裝施工前，需要對(duì)吊裝影響區(qū)域內(nèi)的接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行承力索預(yù)絞絲防護(hù)、腕臂更換硅膠絕緣粒子及增設(shè)避雷器。

3.6 簽訂安全協(xié)議及申報(bào)施工計(jì)劃

根據(jù)中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司審批的營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工方案，并按照有關(guān)規(guī)定與各設(shè)備管理單位簽訂施工安全協(xié)議。

營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工計(jì)劃提前1個(gè)月向中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司申報(bào)，嚴(yán)格按照路局批復(fù)的營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工計(jì)劃組織施工。按照路局文件要求，相關(guān)人員按時(shí)參加車(chē)站組織的預(yù)備會(huì)及點(diǎn)名會(huì)。

4 鋼橫梁吊裝施工

4.1 試吊

在正式吊裝前1～2d的天窗點(diǎn)內(nèi)組織進(jìn)行原位試吊，試吊流程：對(duì)機(jī)械、人員到位情況及吊具進(jìn)行檢查→施工負(fù)責(zé)人發(fā)出試吊開(kāi)始命令→起吊10cm后向遠(yuǎn)離營(yíng)業(yè)線(xiàn)側(cè)回轉(zhuǎn)2m→起吊至梁底高于墩頂1m左右→停止5min、落鉤、再起升，反復(fù)3次→試吊完成后鋼梁恢復(fù)原位。試吊后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)及機(jī)械設(shè)備（含吊具、吊耳等）情況重新復(fù)驗(yàn)，無(wú)問(wèn)題后準(zhǔn)備進(jìn)行正式吊裝，試吊時(shí)的防護(hù)措施按正式吊裝施工進(jìn)行控制。

通過(guò)試吊，驗(yàn)證起吊幅度和就位幅度是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，確認(rèn)吊機(jī)和鋼梁的位置是否滿(mǎn)足吊裝要求，檢查所有的機(jī)具是否正常，并通過(guò)增減卸扣調(diào)解使鋼梁起吊后最接近水平狀態(tài)，觀察地基、路基箱板是否沉降變形。

4.2 營(yíng)業(yè)線(xiàn)封鎖點(diǎn)內(nèi)吊裝

根據(jù)中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司批復(fù)營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工計(jì)劃封鎖施工時(shí)間共計(jì)90min（其中停電和恢復(fù)供電各10min，實(shí)際施工時(shí)間為70min）。封鎖命令下達(dá)后，施工負(fù)責(zé)人下達(dá)施工命令防護(hù)小組進(jìn)入通道門(mén)后立即就位設(shè)置防護(hù)；接觸網(wǎng)停電后供電配合人員掛地線(xiàn)。線(xiàn)路封鎖，中斷行車(chē)。施工現(xiàn)場(chǎng)履帶吊前后30m范圍采用警戒繩隔離，設(shè)置警示標(biāo)識(shí)，非作業(yè)人員禁止進(jìn)入。警戒區(qū)外設(shè)置臨時(shí)遮陽(yáng)棚，配備桌椅作為臨時(shí)休息場(chǎng)所。吊裝作業(yè)分6個(gè)步驟進(jìn)行。

（1）履帶吊將鋼橫梁提升至門(mén)式墩立柱上方1m并調(diào)整鋼梁位置。施工負(fù)責(zé)人接到駐站聯(lián)絡(luò)員通知接觸網(wǎng)已停電后，下達(dá)起吊命令，吊機(jī)司機(jī)按吊車(chē)指揮負(fù)責(zé)人命令，將鋼橫梁起吊至回轉(zhuǎn)高度，鋼橫梁起吊到位后由墩頂技術(shù)人員報(bào)告施工負(fù)責(zé)人。

（2）履帶吊旋轉(zhuǎn)，將鋼橫梁移動(dòng)至門(mén)式墩立柱上方，接近鋼橫梁就位位置。鋼橫梁起吊高度就位后，由施工負(fù)責(zé)人向吊機(jī)指揮下達(dá)回轉(zhuǎn)命令，履帶吊操作員按指揮命令進(jìn)行回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)過(guò)程中兩側(cè)共20人采用麻編軟繩根據(jù)施工負(fù)責(zé)人命令控制鋼橫梁方向（每根纜繩各5人）。

（3）履帶吊調(diào)整方向，落梁定位。當(dāng)鋼橫梁基本到達(dá)墩頂位置后，由兩側(cè)墩頂技術(shù)員分別報(bào)告鋼梁就位情況，并報(bào)告調(diào)整位置數(shù)據(jù)，由吊機(jī)指揮員指揮吊機(jī)調(diào)整位置，當(dāng)鋼梁基本就位后，由施工負(fù)責(zé)人下達(dá)緩速下落命令。通過(guò)柱頂設(shè)置的楔形就位導(dǎo)向板，柱頂及鋼橫梁底部臨時(shí)對(duì)接匹配件密貼后，梁體就位。當(dāng)就位結(jié)束后，臨時(shí)匹配件焊接定位，技術(shù)員反復(fù)檢查確認(rèn)安全、就位準(zhǔn)確后報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)總指揮梁體已就位。

（4）鋼橫梁就位后落鉤，拆除鋼絲繩、卸扣、清理梁面。鋼橫梁就位后，墩頂技術(shù)員帶領(lǐng)4名操作工上至梁頂，向施工負(fù)責(zé)人報(bào)告請(qǐng)示松勾命令，并在鋼絲繩上綁扎纜繩，拆除卸扣時(shí)，每3人1組，2人扶住弓形卸扣，另1人卸除卸桿。索具拆除后，兩側(cè)各2名操作工拉緊纜繩，履帶吊緩慢提升，防止纜繩掉落損壞既有設(shè)備。當(dāng)鋼絲繩脫落梁體后，解除纜繩，過(guò)程中由墩頂技術(shù)員認(rèn)真檢查梁頂是否存在異物，并清理干凈帶至梁下，結(jié)束后由墩頂技術(shù)員報(bào)告結(jié)束命令。

（5）履帶吊轉(zhuǎn)動(dòng)至安全位置。現(xiàn)場(chǎng)總指揮接到墩頂技術(shù)員作業(yè)結(jié)束命令后，命令吊車(chē)指揮起勾，并按就近方向旋轉(zhuǎn)至營(yíng)業(yè)線(xiàn)外側(cè)。

（6）線(xiàn)路檢查、撤除防護(hù)、銷(xiāo)記履行手續(xù)恢復(fù)供電。施工負(fù)責(zé)人安排專(zhuān)人對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行檢查，由現(xiàn)場(chǎng)工務(wù)監(jiān)護(hù)人員確認(rèn)達(dá)到開(kāi)通條件。施工負(fù)責(zé)人向駐站聯(lián)絡(luò)員下達(dá)申請(qǐng)送電命令。接到送電命令后，供電配合人員撤除接地封線(xiàn)，隔離開(kāi)關(guān)恢復(fù)供電。施工負(fù)責(zé)人通知防護(hù)人員摘除停車(chē)信號(hào)牌，人員撤離，開(kāi)通線(xiàn)路。

4.3 點(diǎn)后施工

（1）按照路局文件要求，相關(guān)人員按時(shí)參加車(chē)站組織的總結(jié)會(huì)。

（2）鋼橫梁與墩柱接縫現(xiàn)場(chǎng)焊接。鋼橫梁吊裝結(jié)束后，立柱周邊支架保留，作為焊接作業(yè)平臺(tái)，在支架底部2m進(jìn)行封閉，并安排人員全天候值守。鋼橫梁與鋼立柱現(xiàn)場(chǎng)接縫焊接，焊縫要求為全熔透一級(jí)焊縫，并采用超聲波100%無(wú)損探傷檢測(cè)，保證焊縫平直、光滑，并對(duì)合格后的焊縫進(jìn)行涂裝處理。為防止焊接火花、飛濺對(duì)既有線(xiàn)及周邊影響，在操作平臺(tái)四周設(shè)置防護(hù)板。

（3）鋼-混結(jié)合部施工。鋼混結(jié)合部高度為5m，鋼柱外部采用C45混凝土，鋼支腿內(nèi)采用C45補(bǔ)償收縮混凝土。鋼橫梁兩側(cè)端口留洞作為混凝土進(jìn)料及作業(yè)人員進(jìn)出口，在混凝土作業(yè)施工完成后進(jìn)行封堵。

5 結(jié)束語(yǔ)

門(mén)式墩鋼橫梁施工采用了立柱與橫梁分步吊裝施工的方法，減輕吊裝最大荷載，降低了吊裝起吊高度，減少了營(yíng)業(yè)線(xiàn)點(diǎn)內(nèi)就位作業(yè)時(shí)間，降低了吊裝安全風(fēng)險(xiǎn)及營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工安全風(fēng)險(xiǎn)。吊裝施工布局合理、組織嚴(yán)密、分工明確，在營(yíng)業(yè)線(xiàn)計(jì)劃的封鎖時(shí)間內(nèi)精確地完成了鋼橫梁的吊裝，對(duì)類(lèi)似工程具有借鑒意義。