高鐵既有線天橋吊裝施工控制要點(diǎn)分析

中鐵十六局集團(tuán)有限公司 北京 100000

1 引言

因?yàn)榇罅扛哞F橫縱交織的大量建設(shè)，為了方面橫穿高鐵的交通需求，大量的鋼結(jié)構(gòu)天橋建設(shè)施工不斷的涌現(xiàn)出來，目前天橋施工的方式主要是采用場外組裝之后，經(jīng)過吊機(jī)運(yùn)輸安裝到指定位置的方式，施工過程通常因?yàn)楦哞F的運(yùn)行原因而不會(huì)有較多的施工時(shí)間，所以如何在較短的時(shí)間內(nèi)，安全、快速的完成相關(guān)施工工作，就成了天橋吊裝控制的一個(gè)較大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

2 工程概況

本次新建人行天橋下部結(jié)構(gòu)分別位于鐵路客運(yùn)車站基本站臺(tái)和二站臺(tái)，并跨越3條股道，天橋主跨寬度8.7m，長度28.1m，凈空4.7m，較站臺(tái)面天橋總高度14.8m，其中已在站臺(tái)上提前完成了主跨兩端5.35米與鋼立柱的安裝，剩余主跨中間17.4米鋼梁主跨采用場外拼裝，天窗點(diǎn)內(nèi)吊裝栓接的方式安裝。由于該天橋主梁與下部結(jié)構(gòu)采用了少見的栓接設(shè)計(jì)，吊裝的精度控制與時(shí)間控制成為了控制性的難點(diǎn)。

3 高鐵既有線天橋吊裝方案

3.1 主跨鋼梁拼裝位置的選擇 根據(jù)人行天橋主跨鋼梁桿件安裝施工工藝確定構(gòu)件堆場具體位置。場地的選擇應(yīng)便于構(gòu)件運(yùn)輸、堆放、倒運(yùn)方便，確保道路安全、通暢，吊裝順暢。同時(shí)需考慮施工期水位及氣象情況，確保施工期安全。結(jié)合車站增設(shè)人行天橋及相關(guān)工程施工總體方案，主跨鋼梁拼裝場地設(shè)置在汕頭站4道外側(cè)K158+290-K158+320范圍內(nèi)，硬化長度30米，寬度10米，主跨拼裝長度為17.38米，拼裝場地預(yù)留20米作為拼裝場地，10米作為鋼構(gòu)件存放場地。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)拼裝 人行天橋主跨總長度為19.5米，因主跨兩端5.35米均與鋼立柱焊接，兩端采用現(xiàn)場直接安裝，為減小后期主梁架設(shè)后其他施工內(nèi)容，同時(shí)滿足吊裝構(gòu)件變形要求，場外拼裝主梁中間部分，中間部分總長度17.4米，總寬度8.7米，總高度6.655米。

3.3 吊車的選擇 人行天橋主跨采用場外拼裝后一次性吊裝的作業(yè)方式，人行天橋主梁總重量為21t，通過現(xiàn)場吊車和計(jì)算，吊車吊點(diǎn)距主梁中心的距離為27.67m(按28m計(jì)算)，查閱相關(guān)吊車作業(yè)參數(shù)，選用45.4m主臂長度的350t吊車，可起吊重量為28t，安全系數(shù)K=28/21=1.33。

3.4 吊車場地準(zhǔn)備 該人行天橋主跨鋼梁架設(shè)采用350t吊車起重機(jī)進(jìn)行架設(shè)，大噸位吊車對(duì)地基承載力要求極高，為確保安全，對(duì)行走區(qū)域采用C30鋼筋混凝土進(jìn)行硬化，硬化厚度20cm。350t吊車長10.59m，寬8.8米，為滿足吊車作業(yè)，在4道外側(cè)設(shè)置作業(yè)平臺(tái)，行走平臺(tái)距4道中心3米，長20米，寬10米，作業(yè)平臺(tái)施工前，對(duì)存在淤泥部位進(jìn)行清理，然后進(jìn)行回填碾壓，確保地質(zhì)條件均勻。

3.5 方案優(yōu)化補(bǔ)強(qiáng)措施 天橋鋼構(gòu)拼接完成之后，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了必要的試吊裝。試吊裝后，針對(duì)無法保證天窗內(nèi)完成所有接頭栓接的情況做了一些必要的優(yōu)化措施。

⑴鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)斜撐。為增加天橋結(jié)構(gòu)吊裝過程中的穩(wěn)定性和安全性，減小吊裝過程中鋼構(gòu)件變形量，在距每個(gè)主梁弦桿端頭250m處和兩側(cè)弦桿下部距桿端300mm處焊接10mm厚臨時(shí)加勁板，中間采用400*200*10*10方管焊接(臨時(shí)支撐)，焊縫不小于8mm。

⑵二站臺(tái)臨時(shí)支墩。結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際情況，二站臺(tái)具備搭設(shè)臨時(shí)支墩的條件，考慮拼裝及吊裝偏差，在二站臺(tái)人行天橋主跨處增設(shè)臨時(shí)支墩，以備主梁與二站臺(tái)的兩個(gè)牛腿無法對(duì)接時(shí)，鋼梁一端直接落在臨時(shí)支墩上，即可撤除吊車，后續(xù)采用千斤頂和電動(dòng)葫蘆進(jìn)行精調(diào)對(duì)位。

⑶主梁弦桿馬板焊接。為確保天窗點(diǎn)內(nèi)實(shí)現(xiàn)主梁吊裝，在主梁弦桿端頭焊接能夠承受主梁荷載的馬板，在主梁弦桿腹板中心處設(shè)600*200*24mm的馬板，馬板懸臂端250mm，焊接端長度300mm，焊接采用雙面焊，每側(cè)焊縫300mm，焊腳高12mm，經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，該馬板可支撐本次吊裝梁體的重量。

4 吊裝控制要點(diǎn)

(1)因?yàn)榈跹b作業(yè)的時(shí)間較為緊迫，允許作業(yè)時(shí)間只有120分鐘，所以必須制定詳細(xì)科學(xué)的施工流程步驟，具體施工時(shí)間流程如下表所示：

表1 天橋吊裝時(shí)間步驟控制

圖1 馬板大樣圖

(2)鋼梁提升中要保持提升和旋轉(zhuǎn)的緩慢、穩(wěn)定，確保旋轉(zhuǎn)的距離符合要求，在封鎖和停電命令下達(dá)之后才能開始向線路方向旋轉(zhuǎn)。吊車起吊之后，指揮人員與現(xiàn)場相關(guān)控制人員應(yīng)該利用各種儀器設(shè)備，精準(zhǔn)的控制好天橋結(jié)構(gòu)體的旋轉(zhuǎn)維度，做好預(yù)判性的指揮工作，嚴(yán)禁在吊裝過程中出現(xiàn)碰撞。

(3)落梁過程司機(jī)要嚴(yán)格按照指人員的命令進(jìn)行施工工作，指揮人員通過自身專業(yè)的技術(shù)水平經(jīng)驗(yàn)，對(duì)落梁位置和期間可能產(chǎn)生的碰撞進(jìn)行有效的技術(shù)排除判斷，保證落梁過程的順利進(jìn)行。

(4)吊機(jī)安放天橋結(jié)構(gòu)時(shí)，將增焊的馬板放置在目標(biāo)安裝牛腿上，采用加長螺栓固定天橋結(jié)構(gòu)體，通過利用千斤頂設(shè)備將主梁頂起并且將主梁弦桿調(diào)整到與H型鋼腹板中心對(duì)齊的位置。

(5)梁體下降基本至設(shè)計(jì)位置后，首先對(duì)接基本站臺(tái)處主梁弦桿，基本站臺(tái)完成搭接和栓接后，將二站臺(tái)的梁體落至臨時(shí)支墩上。基本站臺(tái)栓接完成且二站臺(tái)完成搭接、落至臨時(shí)支墩后，檢查搭接、連接以及千斤頂受力位置符合安全、穩(wěn)定、位置要求之后，解除吊車鋼絲繩，經(jīng)吊車大臂安全無碰撞的緩慢回收之后，對(duì)使用的材料工具全面清理，檢查確認(rèn)完成后，接觸網(wǎng)地線拆除，開通線路。

圖2 吊裝示意圖

6 結(jié)語

綜上所述，高鐵既有線天橋吊裝施工控制，要根據(jù)具體的客觀環(huán)境條件制定科學(xué)化的吊裝控制方案，在施工中嚴(yán)格按照方案流程進(jìn)行施工作業(yè)，保障施工的順利完成，確保我國高速鐵路工程的穩(wěn)定與安全的發(fā)展。