臨近運營鐵路鋼結(jié)構(gòu)光柵施工質(zhì)量管控

喻宏璞

摘? ? 要：隨著鐵路建設(shè)的飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在鐵路上的應(yīng)用日益加強。本文通過工程實例，介紹了臨近運營的京哈線及京哈高速線鋼結(jié)構(gòu)光柵施工工藝，解決大多數(shù)因臨近運營線路，周邊環(huán)境困難的難題，通過加強防護(hù)措施，改進(jìn)施工工藝等辦法，加快了施工進(jìn)度，縮短工期，控制成本節(jié)約，符合當(dāng)今社會對節(jié)約能源與提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。針對鋼結(jié)構(gòu)提升、焊接施工時質(zhì)量及安全的控制，確保鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)光柵;焊接;既有線

1? 引言

新建武威路道路工程下穿鐵路普速場地道橋和高速場地道橋并與市政地道橋相連，由于市政地道橋全長500m，為使司機(jī)在駕駛過程中盡快地適應(yīng)光線的變化，在地道橋出入口處設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)光柵梁作為光過渡段。該工程屬于臨近既有線施工，光柵距離哈大高速線硬隔離網(wǎng)最小距離為10m，主梁為I40b工字鋼焊接組成，總面積約1550m2。本文以哈大高速場地道橋通道口遮陽光柵梁鋼結(jié)構(gòu)部分施工為例，對臨近既有線鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行了具體的研討。

2? 工程概況

新建武威路道路工程在哈大高速場地道橋出入口段上部承接部分為鋼結(jié)構(gòu)遮陽光柵梁，主梁兩端槽型基礎(chǔ)設(shè)于兩側(cè)扶壁式擋土墻頂端，中央隔離帶內(nèi)設(shè)有8根鋼筋混凝土立柱，立柱頂端固定連梁，主梁中段與連梁焊接固定，兩端置于槽型基礎(chǔ)內(nèi)自由伸縮，相鄰兩根主梁由2根橫梁連接。

光柵梁共54根，每根長約35m，間距0.5m～0.7m，由3根I40b工字鋼焊接組成，距路面凈高度6m～6.5m。整片光柵分為兩段，連接市政地道橋向高速鐵路線方向30根為第一段，剩余靠近高速鐵路線24根為第二段。第一段主梁沿?fù)跬翂敒槠巾?，第二段主梁沿?fù)跬翂?%坡度設(shè)置。擋土墻外側(cè)5m為高速鐵路硬隔離網(wǎng)，光柵距離哈大高速線硬隔離最小距離為10m，距離接觸網(wǎng)立柱為15m，并與市政地道橋相連。

3? 鋼結(jié)構(gòu)部分使用的材料要求

主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件其性能除應(yīng)符合GB/T 700—2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》[6]規(guī)定的要求，材料進(jìn)場應(yīng)符合物資采購及進(jìn)場檢試驗要求。鋼架截面未經(jīng)設(shè)計人員同意，不得進(jìn)行材料代用，或由原設(shè)計單位設(shè)計者進(jìn)行變更設(shè)計后采用替代材料。

焊條：應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范GB/T 5117—95《碳鋼焊條》[4]、GB/T 5118—95《低合金鋼焊條》[3]的規(guī)定。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊應(yīng)優(yōu)先選用藥芯焊絲，當(dāng)不同強度的鋼材焊接時，焊接材料的強度應(yīng)按照強度較低的鋼材選用。應(yīng)符合GB/T 14957—94《熔化焊用焊絲》[7]、GB/T 14958—94《氣體保護(hù)焊用鋼絲》[8]的規(guī)定。

4? 總體施工方案

在兩側(cè)新建扶壁式擋土墻頂埋設(shè)槽型基礎(chǔ)鋼板預(yù)埋件，并按照設(shè)計圖紙要求每根主梁對應(yīng)的兩塊槽口一一對應(yīng)，兩根主梁保持平行分布，間距滿足設(shè)計要求。連梁設(shè)置在道路中軸線上，并焊有鋼墊板，既要保證每根主梁與擋土墻垂直，又要滿足整段梁體縱向坡度。槽型基礎(chǔ)安裝完成后進(jìn)行主梁工字鋼焊接組裝，主梁焊接要保證焊縫飽滿、整根主梁水平順直。由于場地狹小，焊接工作和存放成品空間有限，主梁焊接工作分在兩側(cè)道路內(nèi)分別進(jìn)行。主梁焊接工作在一側(cè)道路內(nèi)進(jìn)行時，吊車架在另一側(cè)道路內(nèi)進(jìn)行吊裝運輸工作。為減少占用空間，主梁焊接完成10根左右，滿足吊車一天吊裝任務(wù)時開始進(jìn)行主梁架設(shè)工作。

架設(shè)施工時，考慮主梁位置距離既有線過近，為防止影響既有線行車安全，將架設(shè)工作由遠(yuǎn)及近分為三部分進(jìn)行。采用一臺50t吊車立在遠(yuǎn)離既有線位置由下而上架設(shè)主梁，首先從遠(yuǎn)離既有線的市政地道橋口開始架設(shè)主梁，先架設(shè)10根主梁，在已架設(shè)好的主梁上縱向鋪設(shè)枕木，在保證主梁整體強度的前提下吊裝主梁并排摞放于枕木上，依此順序?qū)⒌谝欢沃髁杭茉O(shè)完成。最后吊車立在高速鐵路地道橋口將摞放于第一段主梁上的梁體逐根吊裝架設(shè)到第二段位置。

吊裝主梁施工中，因高速鐵路線部分開通，需在施工前提報既有線BC類施工計劃或天窗點外施工計劃，審批手續(xù)完成后進(jìn)行施工作業(yè)，考慮到施工作業(yè)地點距離線路安全距離小，施工作業(yè)不安全等因素，增加了施工難度，影響施工進(jìn)度，如具備同時施工條件則全力以赴進(jìn)行施工，細(xì)化施工作業(yè)方案，用最短時間施工完成。

5? 施工準(zhǔn)備

5.1? 技術(shù)準(zhǔn)備

（1）梁體工字鋼：檢查每根工字鋼型號，并沿道路兩側(cè)在不影響焊接作業(yè)和吊裝做的區(qū)域分堆堆碼。（2）測量放線：根據(jù)武威路道路工程附屬工程施工圖紙，對已施工完成的扶壁式擋土墻和中立柱統(tǒng)一測定軸線控制線和相對標(biāo)高，并使用墨盒彈上預(yù)埋槽板控制中心線和標(biāo)高控制線。

5.2? 施工資源準(zhǔn)備

人員準(zhǔn)備：對進(jìn)入現(xiàn)場施工各級管理人員進(jìn)行臨近既有線的安全培訓(xùn)，培訓(xùn)不合格的人員嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場，進(jìn)入現(xiàn)場的人員必須在鐵路派出所進(jìn)行備案，沒有備案人員嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場。

物資準(zhǔn)備：對進(jìn)場的鋼材按施工圖紙以1：1的大樣放樣，在鋼材上用石蠟筆進(jìn)行標(biāo)記，放樣時使用的量具必須經(jīng)計量檢測合格的量具，所有構(gòu)件均須放樣無誤后方能下料制作。

5.3? 施工工藝

在擋土墻內(nèi)安裝鋼板預(yù)埋件→校正槽型基礎(chǔ)位置→焊接槽型基礎(chǔ)→調(diào)整、調(diào)平、固定、焊接連梁→焊接拼裝主梁→吊裝、架設(shè)主梁→焊接橫梁。

5.4? 鋼結(jié)構(gòu)施工

本工程鋼結(jié)構(gòu)部分使用的材料要求：

（1）鋼材的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比不應(yīng)小于1.2;伸長率不應(yīng)小于20%;并應(yīng)具有良好的焊接性和沖擊韌性;（2）鋼材的化學(xué)成份和力學(xué)性能應(yīng)符合GB/T 700—2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》[6]有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求;（3）所有構(gòu)件鋼材須保證硫磷的極限含量，對焊接構(gòu)件鋼材尚須保證碳的極限含量;材質(zhì)均采用Q235B級鋼，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合GB/T 700—2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》[6]規(guī)定的要求;（4）主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能及焊條應(yīng)符合本文上述第2條的相關(guān)規(guī)定

5.5? 施工順序

施工順序：第一段梁體安裝——第一段梁體上摞放主梁——將摞放于第一段梁體上的主梁吊裝于第二段梁體位置。

5.6? 具體施工安排

（1）施工作業(yè)人員根據(jù)批復(fù)營業(yè)線施工計劃及施工方案，從高速場地道橋兩側(cè)修建扶壁式擋土墻，按照圖紙要求埋設(shè)鋼板預(yù)埋件，并保證每塊鋼板位置準(zhǔn)確。（2）兩側(cè)采用移動式腳手架平臺，高度調(diào)整至預(yù)埋鋼板下1m處，上部滿鋪跳板，即保證人員安全又方便施工，作業(yè)人員上至頂部時，必須配備安全帶，由于是帶電作業(yè)，作業(yè)人員必修配備安全帽，施工時嚴(yán)禁將安全帽摘除。（3）每處作業(yè)平臺設(shè)置2名作業(yè)人員同時進(jìn)行槽型基礎(chǔ)焊接工作，由一臺25t汽車吊配合吊運焊接材料，焊接組裝完成后由技術(shù)人員對每段槽口進(jìn)行檢測。（4）在道路內(nèi)焊接組裝連梁，由吊車吊運至立柱頂端，經(jīng)技術(shù)人員測量、調(diào)整好軸線方向與水平位置后，與立柱頂預(yù)埋鋼板焊接牢固。（5）在連梁頂面焊接主梁鋼墊板，保證每根主梁與擋土墻垂直，又要滿足整段梁體縱向坡度。（6）按照圖紙要求每根主梁進(jìn)行下料、焊接作業(yè)。（7）將第一段焊接組裝完成的主梁兩端吊裝到槽型基礎(chǔ)內(nèi)，中部與連梁搭接位置焊接牢固，兩端能自由伸縮。焊接兩根主梁間橫梁，使正片光柵成為一片整體，保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。（8）在第一段安裝完成的梁體上縱向鋪設(shè)墊板，在滿足梁體強度的前提下將剩余主梁摞放于墊板上。（9）將摞放于第一段梁體上的主梁由遠(yuǎn)及近依次吊運到第二段梁體位置，并按照之前步驟焊接安裝完成。

6? 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及保證措施

（1）主梁工字鋼與連梁及橫梁方管主焊道采用氣體保護(hù)焊，檢驗等級應(yīng)符合《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的焊縫標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行外觀及內(nèi)部缺陷檢查。（2）施焊前，焊件接頭質(zhì)量和焊區(qū)應(yīng)經(jīng)修整并檢查合格后方可施焊。（3）焊接過程中，隨時做好主要參數(shù)的記錄，焊接結(jié)束后要記錄焊縫情況，做好待檢情況，對焊接頭、對接焊縫及對接和角接組合焊縫，應(yīng)在焊縫的兩端設(shè)置引弧和引出板，其材質(zhì)和坡口形式應(yīng)與焊件相同。引弧和引出的焊縫長度：埋弧焊應(yīng)大于50mm;手工電弧焊及氣體保護(hù)焊應(yīng)大于20mm，通過對已完成焊接部位記錄的整理，確定焊接的工藝是否滿足各項規(guī)定。（4）焊接完畢，應(yīng)檢查焊縫外觀質(zhì)量并清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺物，項目部派專人進(jìn)行全面排查，并做好相關(guān)的檢查記錄，特別是位于線路較近的部位，進(jìn)行著重檢查。（5）焊接完畢后24h內(nèi)，進(jìn)行超聲波探傷，以防延遲漏檢。局部探傷的焊縫，有不允許的缺陷時，應(yīng)在該缺陷兩端的延伸部位增加探傷長度，增加的長度不應(yīng)小于該焊縫長度的10%，且不應(yīng)小于200mm;當(dāng)仍有不允許的缺陷時，應(yīng)對該焊縫百分之百探傷檢查。

7? 安全措施措施

（1）施工人員必須經(jīng)過路局及相關(guān)管理單位的安全培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容為臨近既有線施工及帶電區(qū)作業(yè)，嚴(yán)格遵守各項安全操作規(guī)程，高空作業(yè)必須系好安全帶，禁止對外拋物，列車通過時必須停止施工，特種工種持證上崗。（2）由于施工時，接觸網(wǎng)未進(jìn)行停電，因此吊車吊桿頂端必須低于鐵路硬隔離防護(hù)網(wǎng)頂端。（3）因施工時，哈大高速線內(nèi)正常接發(fā)列車，吊運主梁時，對該區(qū)域高速線設(shè)專人看護(hù)、巡檢，共設(shè)2～3名安全巡視員，保證施工過程中的立體、全方位的監(jiān)督、檢查。

8? 成品保護(hù)措施

（1）由于施工地點臨近哈大高速鐵路線，工字鋼運輸通過鐵路地道橋，卸車前在選好地點放置木方，防止工字鋼變形，卸車時嚴(yán)禁將工字鋼伸入到鐵路硬隔離網(wǎng)界限內(nèi)。（2）工字鋼在使用前，應(yīng)統(tǒng)一堆碼放置，用塑料薄膜將其覆蓋，防止雨淋生銹。

9? 結(jié)語

臨近運營線路鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝，是現(xiàn)階段鐵路鋼結(jié)構(gòu)施工不可避免的問題，尤其是現(xiàn)階段鐵路多為電氣化鐵路，在施工中對于帶電區(qū)段作業(yè)提出了更高的要求，通過武威路鋼結(jié)構(gòu)光柵的順利完成，為今后施工提供了可參考的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，所以我們必修不斷完善、不斷優(yōu)化、提高我們在既有線鋼結(jié)構(gòu)方面的施工技術(shù)，為今后類似工程打下良好的基礎(chǔ)。

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