上跨營運線門式墩鋼蓋梁吊裝施工技術

張達 ZHANG Da

（中鐵十七局集團第三工程有限公司，石家莊 050081）

0 引言

安九鐵路是我國“八縱八橫”高速鐵路網的重要組成部分，北接商合杭高鐵、合寧高鐵、合安高鐵等，南接寧安高鐵。安慶北特大橋于ZDK3+945 跨既有合九鐵路安慶線，由于斜交角度較大，采用24m 簡支箱梁（門式墩）跨越。門式墩橫梁采用單箱單室鋼箱結構，工廠加工、現場吊裝法施工。施工難點為大段位吊裝、場地處理、鋼結構拼裝定位技術、安全管理。46～51 號墩施工時，采用鋼板樁防護。

本文針對安九鐵路安慶北特大橋通過門式墩鋼蓋梁上跨安慶線施工技術進行研究。

1 工程概況

安九鐵路安徽段跨安慶北特大橋位于安徽省安慶市，通過46#-51#門式墩鋼蓋梁跨越安慶線單股道，線路與安慶線右前角約8°，門式墩下部結構均為鉆孔樁+矩形承臺+矩形墩柱結構，上部為跨徑22m 鋼蓋梁+24.6m 雙線簡支箱梁。墩頂設1.5m 高×2.5m 長×2.5m 寬的方柱，外圍區域待二期恒載結束后現澆。鋼蓋梁橫橋向長度為25.5m，順橋向寬度2.8m，截面高度2.556m；底部設鋼支腿與墩柱連接，為1.5×1.108m 圓弧鋼板與墩頂預埋鋼板相連接，左、右墩頂均預埋8 根Ф25mm 精軋螺紋鋼與鋼蓋梁進行錨固。

2 施工重難點分析

①既有管線多。安慶線為既有開通電氣化線路，開工前，應加強對既有管線調查，在營運線周邊采用挖探溝或儀器探測相結合的方式，安排人員進行詳細探索，確保施工前探明所有地下管線，并與設備管理單位進行協商，明確遷改方案，先進行遷改，管線遷改完成后再進行施工；不需要遷改的管線，探明情況后采取防護保護措施，做好標記，保證既有設備安全。

②施工空間小。吊裝過程中車輛交通、電線、接觸網以及其他鐵路設備等影響造成施工場地受限。

③施工時間緊。鋼蓋梁自重較大，吊裝場地地基承載力滿足吊裝要求，并且需合理選擇吊裝設備（含吊裝索具、吊耳）在天窗點內完成吊裝作業。

④精度要求較高。鋼蓋梁須與墩身螺紋鋼進行連接，需精確測量墩身預埋精軋螺紋鋼的平面位置，防止吊裝時錯位，導致鋼蓋梁就位困難。

圖1 安慶北特大橋46#-51# 門式墩鋼蓋梁跨越安慶線

3 吊車選型

吊裝鋼絲繩及履帶吊吊鉤重量為11.88t，墊石及其附屬4.244t，附件重量2.5t（吊圍欄及吊耳等），考慮吊車高空吊裝受場地不平整、基礎沉降及風的影響，吊車安全系數取1.25，6 榀門式墩鋼梁最大自重為133.4t（詳見表1），起升高度為39.705m。

履帶吊的臂長與幅度、起升高度理論上形成直角三角形，按照勾股定律計算臂長。

根據履帶吊主臂的性能參數，實際取L=54m。

查QUY650t 履帶吊參數表，選取型號如下：

履帶吊品牌：徐工

履帶吊型號：QUY650t

履帶吊工況：SHB 超起工況，重型主臂

超起重量：300t

超起半徑：12m

主臂長度：54m

履帶吊吊裝能力驗算時要以吊裝過程中最不利因素為依據。履帶吊吊裝作業最不利的驗算半徑選擇R=28m；吊裝時最大計算重量取G=152t；臂長取L=54m。允許起重量為152t。

K 為吊裝安全系數。

起重設備動載系數為1.1，靜載系數為1.25，吊裝安全系數一般取大值1.25。

4 鋼蓋梁吊裝施工工藝

施工場地準備→吊車安裝、檢查及驗收→試吊→封鎖→吊裝→就位鎖定→吊裝完畢。

①地基處理。

鋼蓋梁整個施工場地地基換填1m 厚碎石。

②吊裝平臺設置。

在安慶線左側規劃170m×20m（最小寬度）的鋼梁存放及吊裝場地供46#～51#鋼梁吊裝；按照吊裝平面布置圖安慶線左側設置12 個鋼筋混凝土存梁基礎，存梁基礎尺寸為3.8*0.6*0.6m，供46#～51#存梁用，詳見圖2，目的是吊裝前對鋼梁附件安裝及補涂處理。

圖2 吊裝平臺位置示意圖

③腳手架施工。

為滿足墩頂混凝土二次澆筑及鋼蓋梁吊裝時定位施工，在門式墩墩身四周搭設橫距0.6m、縱距0.9m、步距1.5m 盤扣式腳手架。

④鋼蓋梁進場。

鋼蓋梁構件在工廠加工完成并終檢合格后，采用汽車運送至現場指定位置。鋼箱梁裝卸及運輸必須在油漆完全干燥后進行，過程中注意成品保護，并防止構件變形；鋼蓋梁裝車時必須通過吊耳進行吊裝，不允許用捆綁、掛鉤的方式；鋼蓋梁在運輸過程中應防止碰撞、傾倒，多點支撐并平穩、可靠。

⑤預絞絲凱裝護線安裝。

承力索及正饋線采用預絞絲保護條進行防護，加裝范圍以防護點斷面為基準，向外延伸5m，向內延伸2m，跨線建筑物下貫通加裝。

⑥鋼蓋梁吊裝前準備工作。

履帶吊在吊裝前有以下工作必須預先做好，準備工作要在施工前1 日完成：1）吊機移動到相應吊裝機位。吊機驗收完畢后，行走至指定吊裝平臺機位，就位后，由監測人員對吊裝平臺的基礎變形進行觀測。2）吊環、吊耳及卡扣等相應部件驗收。現場檢查小組對以上部件進行復驗，確認部件檢驗合格，外表無損傷，并形成檢查驗收記錄。3）試吊。在封鎖點的前一天天窗點內做起吊試驗，試吊流程為：對機械、人員到位情況及吊具進行檢查→副指揮發出試吊開始命令→起吊10cm 后向遠離營運線側回轉2m→停止5 分鐘、落鉤、再起升，反復3 次→試吊結束后鋼梁恢復至原位。試吊后，對現場及機械設備情況進行重新復驗，無問題后準備進行正式吊裝，試吊過程中的防護措施按正式吊裝施工控制。

⑦鋼蓋梁吊裝。

第一步：XGC650t 履帶吊車進場后就位，在線路封鎖命令下達前30 分鐘，吊車掛上超起。

第二步：在封鎖命令下達后，履帶吊將鋼梁起升至超過墩柱頂部高度，由鋼梁一側的纜風繩人員控制鋼梁自由旋轉，使其始終與既有線平行，嚴禁侵限作業，并配備測風儀隨時監測吊裝過程中風速及風量。

第三步：大臂旋轉。

封鎖程序完成后，開始對鋼梁進行旋轉作業，待鋼梁一側到達對面墩頂上空1.5m 后停止旋轉，此時由墩頂人員將綁扎在鋼梁上的纜風繩扯下，遞給下部人員，通過兩側的纜風繩使鋼梁旋轉力消失而保持穩定狀態，然后再緩緩下降落位，詳見圖3。

圖3 鋼蓋梁現場吊裝圖

第四步：落梁就位。

落梁時，當梁體距離基座面1000mm 時停止落梁，待梁體穩定后再緩慢下降，落梁輔助施工人員及技術人員準確控制梁體就位，詳見圖4。

圖4 鋼蓋梁落梁就位圖

第五步：連接固定。

采用墩頂的精軋螺紋鋼與鋼梁底座進行定位，定位時需先定位一側，再定位另一側。鋼橫梁就位后，人員通過注漿孔進入鋼蓋梁內將精軋螺紋鋼螺帽擰緊（詳見圖5），用定位馬板將鋼蓋梁與預埋板焊接好。

圖5 鋼梁與墩柱定位設計圖

第六步：摘鉤。

一旦用藝術代現實，藝術本身和藝術家就將面臨一系列問題：如果藝術已經成為其本身的目的和原因，那么藝術的社會價值何在？它怎樣對人類產生積極的作用？如果藝術連美學教育的意義都喪失了，也不應被人們當作消遣的工具，而只是為了喚起受眾心中強烈的情感并回饋給藝術家，那么藝術是不是甚至還不如給人治病的醫學有用？藝術是不是淪為了最無用的手藝活？藝術家的社會價值何在？他是否像修士一樣，僅僅生活在自己的“藝術宗教”之中？為藝術而藝術、做一個只為自己而存在的藝術家，能否解決藝術家在社會中位置的問題？現實無時無刻不在侵蝕、摧毀著藝術，這一問題如何解決？

待精軋螺紋鋼螺帽擰緊后，由吊裝指揮人員下達摘鉤命令，拆除吊裝鋼絲繩卸扣，將卸扣與鋼絲繩固定牢靠，防止履帶吊空載起升過程中卸扣掉落，最后吊車緩慢收繩，轉臂。

第七步：現場清理檢查。

清理梁面，補涂破壞的油漆，最后在封鎖時間內鋼梁作業人員安全撤離。各施工人員及時完成各項工序后，清理現場并撤離門式墩頂部，履帶吊旋轉至安全位置。

第八步：檢查開通。

檢查線路、撤除防護、防護人員撤離。

5 鋼蓋梁精準對位控制措施

①鋼蓋梁加工前，項目技術人員與鋼蓋梁加工廠家精確測量墩身預埋精軋螺紋鋼的平面位置，套上模具，鋼梁加工時按模具孔位對鋼蓋梁預留螺栓孔位進行調整，防止吊裝時錯位，導致鋼蓋梁就位困難。

②鋼梁吊裝前，在鋼梁預留螺栓孔內安裝長1m、Φ5cm 鍍鋅活動鋼管，對位過程中利用活動鋼管穿束引導，進一步提高了精軋螺紋鋼的對位和吊裝速度，保證點內精準高效一次完成吊裝作業。

③技術人員提前測量放樣出下撐腳中心十字線，吊裝前用記號筆劃出鋼梁上撐腳中心線，以保證上行撐腳中心線吻合，確保就位精度。

6 上跨營運線鋼蓋梁吊裝安全控制措施

6.1 加強營運線施工安全管理

6.2 履帶吊全面檢查

①吊裝場地：吊裝場地地基處理采用換填1m 碎石，要求地基承載力不小于227kPa，路基板按照方案鋪設完畢，履帶吊檢驗報告資料齊全，操作人員證件齊全。

②中間體履帶架等鋼結構部分無明顯銹蝕、變形，焊縫無裂紋，螺栓連接無松動。

③檢查吊鉤無裂紋、無危險斷面、無開口、扭轉、頸部塑性變形、補焊過的吊鉤。吊鉤上防脫繩裝置及高度限位（可操作起升機構做觸碰驗證）裝置齊全有效；主臂（副臂）防后傾限位靈敏可靠。

④檢查鋼絲繩，接頭插接，插接長度為鋼絲繩直徑的20 倍，大于300mm，鋼絲繩緊密有序排在卷筒上，卷筒上至少有4 圈鋼絲繩的容繩量。鋼絲繩無銹蝕、斷絲、磨損超標情況。

7 結語

本文通過對上跨營運線鋼蓋梁吊裝施工工藝、流程及相關安全技術措施進行闡述，對施工過程中的重難點進行歸納總結，六片鋼蓋梁吊裝共計6 個天窗點完成，期間未存在超封鎖時間現象、未發生危及營運線運行事件，總結建議如下：合理安排技術人員及施工人員保障施工組織的順利實施，吊裝場地處理、吊車選型、吊裝工藝、鋼蓋梁精準定位保障施工質量及技術，營運線培訓、預絞絲防護、吊裝鎖具及吊耳的驗算、營運線防護保障了施工的安全。對于線路間夾角小、結構跨度大的上跨營運線鋼蓋梁吊裝具有重要的參考意義，同時對在此類案例不斷提升施工質量、保障安全系數、提高施工效率方面提供了良好基礎。