鐵路工程中的門式墩鋼蓋梁吊裝施工技術(shù)

李小樂

（中鐵五局集團(tuán)路橋工程有限責(zé)任公司，廣州 511458）

1 工程概況

工程位于廣東省廣州市花都區(qū)和白云區(qū)，橋址區(qū)地形平坦，無明顯起伏現(xiàn)象。橋梁結(jié)構(gòu)中，29#～32#橋墩均為門式橋墩，其鋼蓋梁上跨既有鐵路京廣線，跨越處路基寬度13 m，通行凈空8.3 m。鋼蓋梁為跨越施工中關(guān)鍵裝置，長(zhǎng)31.6 m、寬3.3 m、高2.8 m、重186 t。

2 工程施工難點(diǎn)及施工思路

2.1 施工難點(diǎn)

綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)施工條件以及工程施工要求，梳理出主要施工難點(diǎn)：（1）既有鐵路線路運(yùn)行繁忙，垂直天窗時(shí)間短，新建部分的可施工時(shí)間較少，工期緊張；（2）鋼蓋梁吊裝工作量較大，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地基的承載力要求較高，必須進(jìn)行有效處理，否則吊裝機(jī)械在使用中易失穩(wěn)；（3）鋼蓋梁存放空間有限，不利于施工順利開展；（4）施工所涉及的鐵路設(shè)備管理單位較多，包含工務(wù)、電務(wù)、供電、信號(hào)等，存在一定的協(xié)調(diào)難度，易由于溝通不及時(shí)、內(nèi)容不全面而影響施工效果。

2.2 施工思路

針對(duì)施工難點(diǎn)，提出相關(guān)施工思路：（1）合理適配大噸位吊車，定點(diǎn)吊裝，嚴(yán)格控制吊車的臂長(zhǎng)以及作業(yè)半徑，確保其可以滿足吊裝要求；（2）在接觸網(wǎng)上吊裝時(shí)，需要注重對(duì)安全距離的控制，以免發(fā)生安全事故；（3）施工前，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置警戒區(qū)，嚴(yán)格管理吊臂作業(yè)范圍內(nèi)的人員與設(shè)備，避免人員逗留以及無關(guān)設(shè)備存放；（4）提前組織試吊，明確具體的吊裝作業(yè)方案；（5）建立溝通機(jī)制，從而提高信息在各參與主體中的流通水平。

3 鋼蓋梁整體吊裝施工

3.1 準(zhǔn)備工作

現(xiàn)場(chǎng)地基應(yīng)具有穩(wěn)定性，否則吊裝機(jī)械易失穩(wěn)[1]。對(duì)此，采取換填墊層法：（1）用挖掘機(jī)清理施工范圍內(nèi)松軟土、淤泥等承載能力不足土質(zhì)；（2）以分層方法逐步填筑碎石土并壓實(shí)。經(jīng)過處理后，地基的承載力至少需達(dá)到250 kPa。

3.2 機(jī)具準(zhǔn)備

吊點(diǎn)距梁端4 m，吊裝作業(yè)人員掛好鋼絲繩（選用8 根直徑為65 mm 的鋼絲繩），用卡扣將其與鋼梁吊耳穩(wěn)定連接。接頭采取插接的作業(yè)方法，插接長(zhǎng)度取鋼絲繩直徑的20 倍，且至少需達(dá)到300 mm。

1）準(zhǔn)確測(cè)放墩頂支座十字中心線，并以此為基準(zhǔn)將墩頂支座鋼板安裝到位；復(fù)核支座標(biāo)高，確保無誤；搭設(shè)爬梯及腳手架，同時(shí)，準(zhǔn)備多種尺寸的薄鋼片（用于填塞空隙）。

2）鋼梁進(jìn)場(chǎng)時(shí)，對(duì)其做詳細(xì)的檢查，包含幾何尺寸、吊耳的質(zhì)量、焊縫的表觀質(zhì)量等，其必須無誤，否則不可投入使用；此外，要準(zhǔn)確測(cè)放鋼梁支座十字線，以焊接的方法設(shè)置墩柱間鋼梁底板飾板。

3.3 吊裝施工工藝

吊裝施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 吊裝施工工藝流程

3.4 鋼蓋梁吊裝技術(shù)要點(diǎn)

3.4.1 吊裝前檢查

吊裝前要檢查的內(nèi)容：（1）將29#～32#橋墩共4 處鋼箱蓋梁水平投影線，沿線路縱向兩側(cè)5 m 范圍內(nèi)用絕緣套管對(duì)承力索做絕緣處理；（2）設(shè)備管理單位在現(xiàn)場(chǎng)做詳細(xì)檢查后，根據(jù)實(shí)際情況判斷是否需要安裝避雷器。29#～32#橋墩鋼蓋梁吊裝平面布置如圖2 所示。

圖2 29#～32#墩鋼蓋梁吊裝平面布置

3.4.2 吊裝設(shè)備的配套

吊裝設(shè)備采用750 t 履帶吊將其布設(shè)在架梁地點(diǎn)；與此同時(shí)，吊車司機(jī)對(duì)吊車做詳細(xì)檢查，以判斷其運(yùn)行特性，若有異常狀況及時(shí)予以處理，從而保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。此外，諸如焊接設(shè)備等相關(guān)輔助裝置均要落實(shí)到位，并根據(jù)施工要求配備工作人員。

需注意的是，墩頂要預(yù)留鋼筋向外擴(kuò)展并使其形成漏斗，同時(shí)采用連接筋做固定處理，目的在于使鋼蓋梁可以有效落梁。

3.4.3 簽發(fā)吊裝令

吊裝前，施工負(fù)責(zé)人根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)發(fā)出吊裝申請(qǐng)，此后由總工程師、項(xiàng)目經(jīng)理及機(jī)電部長(zhǎng)會(huì)同安全總監(jiān)共同參與其中，全面分析現(xiàn)場(chǎng)的控制要素，對(duì)其做詳細(xì)的檢查，若無誤則簽發(fā)吊裝令，否則需要就具體問題做合適的處理，直至各方面完全滿足要求為止[2]。

3.4.4 正式吊裝

在簽發(fā)吊裝令后，由作業(yè)隊(duì)長(zhǎng)下達(dá)試吊命令，此時(shí)可根據(jù)指令開展相應(yīng)工作。例如，架梁指揮員在現(xiàn)場(chǎng)指揮，引導(dǎo)司機(jī)合理吊裝，待吊裝位置與地面相距0.3 m 時(shí)，需要對(duì)包含吊車支腿、吊鉤在內(nèi)的各裝置做詳細(xì)的檢查，判斷其是否存在異常狀況，若無異常則繼續(xù)后續(xù)的吊裝。起升時(shí)，速度應(yīng)穩(wěn)定在1.25 m/min 以內(nèi)，盡可能做到勻速吊裝，待吊裝物超過控制點(diǎn)高程0.5 m 時(shí)，可以停止吊裝作業(yè)。

3.4.5 吊車轉(zhuǎn)臂

轉(zhuǎn)臂時(shí)，需要有效控制梁體姿態(tài)，不可與機(jī)臂發(fā)生剮蹭；指揮人員要為司機(jī)提供作業(yè)指導(dǎo)，架梁輔助人員配合牽引，精細(xì)控制鋼橫梁的位置，使其可以精準(zhǔn)就位。

3.4.6 落梁就位

落梁時(shí)需加強(qiáng)檢測(cè)與控制，吊裝輔助人員精細(xì)調(diào)整牽引方向和力度，使套管套住導(dǎo)向桿，以免蓋梁發(fā)生左右擺動(dòng)。蓋梁落底后，則檢查梁體與支座的接觸狀態(tài)，即判斷兩者間是否具有緊密貼合的關(guān)系，若存在空隙，則墊入鋼墊片[根據(jù)空隙量選擇合適厚度（如1 mm、2 mm 等）的鋼墊片]。

3.4.7 連接固定

鋼柱插于混凝土中實(shí)現(xiàn)連接。鋼柱相關(guān)參數(shù)：（1）截面垂直線路方向?qū)?.4 m；（2）沿線路方向?qū)?.3 m、板厚32 mm、加勁肋尺寸為250 mm×24 mm；（3）在鋼柱的外側(cè)設(shè)置適量焊釘，并向鋼柱內(nèi)填充C50 無收縮混凝土。

鋼橫梁精準(zhǔn)到位后的施工步驟：（1）連接鋼橫梁與墩頂上支座鋼板，使其穩(wěn)定結(jié)合于一體，再焊接墩頂外包鋼板間的抗傾覆拉板；（2）次日組織鋼柱混凝土灌注作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼橫梁的固定處理。

3.4.8 摘鉤

經(jīng)檢查后，若鋼橫梁能夠與框架墩形成穩(wěn)定連接關(guān)系，則聽從指揮摘鉤。在施工中，吊車應(yīng)以緩慢速度完成收繩和轉(zhuǎn)臂操作。此后，即可將吊車等相關(guān)作業(yè)裝置轉(zhuǎn)至下一作業(yè)點(diǎn)位，并按照此順序逐步推進(jìn)施工進(jìn)程[3]。

3.5 轉(zhuǎn)場(chǎng)

架梁后，清理施工期間產(chǎn)生的雜物，將吊車等相關(guān)作業(yè)設(shè)施轉(zhuǎn)移至下一作業(yè)點(diǎn)位，以便繼續(xù)施工。

3.6 施工時(shí)間

上行線新街河特大橋按營(yíng)業(yè)線Ⅱ級(jí)施工進(jìn)行管理，即每一孔鋼蓋梁吊裝作業(yè)均要組織要點(diǎn)封鎖施工。在本工程中，由于門式墩群結(jié)構(gòu)封鎖施工次數(shù)為4 次，同時(shí)，考慮到現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境特殊性以及各類不利因素干擾，需預(yù)留1 次吊裝施工（但就實(shí)際情況來看，并沒有使用），各要點(diǎn)施工所需的垂直天窗時(shí)間在60 min 以內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)較高的施工效率。

4 吊裝精度控制

鋼蓋梁吊裝對(duì)精度有較高要求，分別體現(xiàn)在標(biāo)高控制、軸線控制、限位控制，為確保吊裝精度，可采取以下應(yīng)對(duì)措施：

標(biāo)高控制：預(yù)埋鋼板先進(jìn)行平整處理，安放時(shí)采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行標(biāo)高的檢驗(yàn)，每塊鋼板將4 個(gè)角點(diǎn)作為標(biāo)高控制點(diǎn)，同時(shí)采用水平尺控制底座的鋼板面的水平標(biāo)高是否相同。

軸線控制：利用全站儀進(jìn)行鋼板的軸向定位。

限位控制：在墩頂預(yù)先埋設(shè)環(huán)形鋼板，外邊緣布置8 處限位卡板，卡板內(nèi)邊緣設(shè)置成杯口樣式，另設(shè)8 根長(zhǎng)2.5 m 的20型鋼內(nèi)置于墩柱內(nèi)，鋼梁立柱就位時(shí)由此裝置和鏈條葫蘆、撬棍等配合進(jìn)行精調(diào)、定位。待鋼構(gòu)件就位后將兩鋼板各邊對(duì)齊，焊接使其固定，鋼柱腔內(nèi)利用小型鋼、鋼板與鋼柱焊接，有著臨時(shí)固結(jié)的作用效果。鋼梁固結(jié)后，于鋼梁梁側(cè)拉設(shè)攬風(fēng)繩索，攬風(fēng)與地面夾角不大于60°，保證鋼梁穩(wěn)定。

5 結(jié)語

在上行線新街河特大橋門式墩施工中，各工程人員通力協(xié)作，制訂適用于實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境的鋼蓋梁吊裝方案，并由專員有效落實(shí)到位，吊裝實(shí)際封鎖時(shí)間縮短，可控制在60 min 以內(nèi)，能夠以較高的效率完成跨越既有京廣線門式墩鋼蓋梁的吊裝施工，從而給后續(xù)其他工作開展?fàn)幦×顺渥愕臅r(shí)間。并且門式墩鋼蓋梁吊裝施工安全性較好，可滿足工程要求。由此也說明，該工程所采用的門式墩鋼蓋梁施工技術(shù)具有可行性，可供參考。