跨營業線門式墩鋼橫梁整體安裝施工技術

唐清明

跨營業線門式墩鋼橫梁整體安裝施工技術

唐清明

高速鐵路、城際鐵路正在快速發展，交叉跨越既有營業線越來越多。采用門式墩結構跨越既有線是一種較為安全、簡便的方法。門式墩鋼橫梁整體安裝的特點是造型簡潔輕盈，穩定性好，施工速度快，要點施工短，對營業線運營干擾少，安全風險小。采用鋼支柱預埋、鋼橫梁吊裝的施工方法，可有效解決跨越營業線安全風險高、要點施工長、施工場地狹小等問題，對拓展門式墩的應用有積極的意義。

一、工程概況

武（漢）黃（石）城際鐵路武東2號特大橋21-29號墩（除23號墩外）連續跨越武九線上下行、南環東二聯絡線上下行、武東Ⅲ場發車線、牽出線2及牽出線3，共計七條營業線。通過采用門式墩鋼橫梁整體安裝施工技術，利用1臺QAY500T，1臺300T全路面汽車吊進行吊裝作業，克服了現場地形復雜，施工場地狹窄等困難，保障了營業線安全與工程施工質量，同時降低了安全風險。

圖1　21-22、24－29號門式墩鋼橫梁位置及吊裝平面圖

二、門式墩鋼橫梁安裝施工工藝流程

圖2　門式墩鋼橫梁安裝施工工藝流程

1.定位鋼板的預埋安裝

定位預埋鋼板由兩塊尺寸結構相同Q235鋼板組成，橋墩混凝土第一次澆至下層定位鋼板處，待第二層定位鋼板調整好標高、軸線位置后再進行第二次混凝土澆筑，通過兩次精確定位，以滿足最后定位鋼板的標高和位置精度。

采用高精度全站儀測量，制作微調工具，并采用兩臺儀器，兩組人員互相復核調整測量放樣，定位鋼板，測量全程監測。預埋鋼板采用微調絲桿微調，預埋鋼板下均勻安裝絲桿，采用螺母上下扭動來調整鋼板高程，精度要求≤1mm。

2.鋼支柱安裝

鋼支柱在廠內完后焊接和試拼工作，經檢查合格后運至施工現場，吊裝前在底板上標注鋼柱十字軸線，在墩柱上預埋定位鋼板上標注墩柱十字軸線，吊裝時軸線重合后臨時螺栓固定，再采用高精度全站儀測量軸線，保證縱、橫向基準線與混凝土橋墩中心線及預埋板中心線對齊，且控制鋼支柱與預埋定位板處于鉛垂關系。同時在墩柱上預埋千斤頂位置，用千斤頂以做微調，保證位置和高程偏差均達到＜1mm的精度要求。

3.鋼支柱外側鋼筋綁扎及混凝土澆筑

左右兩側鋼支柱安裝完成后，進行測量監控，調整好鋼支柱位置和標高，進行鋼支柱外鋼筋綁扎，立模板進行混凝土澆筑，鋼支柱內采用C40微膨脹混凝土施工。

4.鋼橫梁整體吊裝、精調、焊接及檢測

采用300噸、500噸汽車吊將鋼橫梁整體吊起，鋼橫梁整體吊裝后調整、測量、焊接是重要的三道工序，是確保鋼橫梁安裝質量關鍵步驟。先用馬板將腹板剛性連接，使鋼橫梁與鋼支柱左右空間位置固定。在頂板布置“7字馬板”，利用千斤頂調整頂板上下位置，頂板上作有分段的縱橫基準線和標高控制點，采用全站儀確定節段縱、橫基準線及標高。鋼橫梁“Z”形口環縫在焊接之前進行現場產品試板焊接試驗并送有資質單位進行檢測，合格后進現場焊接。焊材進行保溫干燥處理，焊前對其預熱至50～100℃，確保焊接質量。焊接時對鋼橫梁“Z”形口處進行預熱處理，預熱溫度控制在100～120℃之間，采用陶質襯墊，實芯焊絲CO2氣體保護焊打底，埋弧焊蓋面方式進行施工。

按照《焊接工藝規程》進行焊接作業，焊縫無損檢驗采用超聲波100%進行檢測，當發現裂紋或較多其他缺陷時，應進行返修處理，返修焊縫焊后要打磨光順，其質量要求與原焊縫相同，返修焊縫的最小長度大于50mm。

5.附屬施工及涂裝

在鋼橫梁整體吊裝完成后，對橋梁檢修平臺、爬梯及圍欄進行安裝焊接，重點控制施工過程中防護損傷鋼橫梁表面涂裝，若有損受及時修復。

三、整體安裝操作要點

1.定位預埋鋼板安裝精度控制關鍵

（1）安裝前在預埋板上開角尺，放出橋墩中心線，在中心線兩端做樣沖點標記，作出控制點；

（2）定位安裝，檢測控制點坐標及高程；

（3）檢測合格后方能允許下步施工；

（4）復測預埋板坐標及標高值，并以表格形式形成施工記錄。

2.鋼支柱安裝、調整控制關鍵

（1）在預埋定位鋼板上進行縱橫向軸線放樣；

（2）在鋼支柱劃“十”字軸線，與預埋定位鋼板一致；

（3）吊裝過程平衡控制，以便于預埋螺栓與鋼支柱底孔對位；

（4）鋼支柱標高、軸向位置精調。

3.整體吊裝鋼橫梁、調整定位及焊接檢測控制關鍵

（1）吊裝前的技術準備工作，用全站儀測量兩個墩之間的距離，進一步核實鋼橫梁的整體長度；

（2）在兩側鋼支柱、鋼橫梁兩端頂部和底部劃出橫向軸線；

（3）鋼橫梁吊裝過程平衡控制，以便于鋼橫梁與鋼支柱頂部的對位；

（4）鋼橫梁標高、軸向位置精調及焊接探傷。

4.鋼橫梁附屬控制關鍵

主要是控制焊接質量。

四、保證措施

1.質量控制措施

嚴格按照《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205）等條件規范進行施工；吊裝時必須設置好吊裝點的位置，防止鋼橫梁因長度過長，導致鋼橫梁發生彎曲變形，影響焊接質量。

2.安全保證措施

吊裝作業前將施工方案報相關單位進行審查并通過，提前申報要點施工計劃，按《鐵路技術管理規程》做好營業線三位一體的施工安全防護。

五、結語

通過周密的施工組織，僅用了半年時間就高效地完成武東2號特大橋21-22、24-29號墩共計8個門式墩的鋼支柱安裝、鋼橫梁整體吊裝的施工，確保了施工質量，減少了對營業線的干擾，降低了施工風險，全過程安全無事故，受到中國鐵路總公司安全專項檢查組、武漢鐵路局領導的高度評價，取得良好的經濟效益和社會效應。

（作者單位：中鐵十一局集團有限公司）