浅谈跨铁路营业线旅客天桥顶推滑移 施工技术

赵敏捷

中铁四局集团建筑工程有限公司

摘 要: 在既有站房改造工程中，由于跨越营业线路钢结构旅客天桥跨度、重量较大，常规方法难以确保在不影响铁路既有线路正常运营的情况下进行实施。本文通过对钢结构顶推滑移技术应用的探讨与分析总结，为其他站房改建项目施工积累宝贵经验。

关键词: 营业线；旅客天桥；顶推滑移

在既有站房改造中，通过对苍南站房改造工程新建跨越营业线路钢结构旅客天桥的施工经验，总结出了该顶推滑移施工方法，该方法具有可操作性强、针对性强、速度快、安全高效等特点，具有较强的应用与推广价值，并且钢结构滑移施工技术引起了社会的广泛关注，对于其的研究与应用还需进一步探讨与分析。因此研究开发本项工法具有重要的现实意义。

1.工程概况

苍南站改扩建工程为既有火车站改扩建。既有苍南站站场新建一座跨线天桥，采用箱型钢桁架（连廊）结构形式，钢桁架全长62.37m，宽9.1m，分别跨35.87m和15.5m列车通道。天桥支座一端在新建站房混凝结构牛腿上，另两处分别在二站台和三站台设置支座。

图
1-1 旅客天桥示意图

2.顶推滑移施工技术简介

2.1施工工艺原理

采用液压顶推滑移需在线路外侧搭设钢桁架结构拼装平台，并于上方设置专用的滑移轨道，将钢构件在滑移轨道上进行拼装，并通过顶推滑移设备进行滑移构件，沿轨道由拼装位置滑移至预定位置就位。

“液压同步滑移技术”采用液压爬行器作为滑移驱动设备。液压爬行器为组合式结构，一端以楔型夹块与滑移轨道连接，另一端以铰接点形式与滑移胎架或构件连接，中间利用液压油缸驱动爬行。

2.2技术特点

（1）顶推支撑架体在线路外搭设，解决了因场地空间不足导致的吊装困难，同时减少了在营业线内施工的安全风险，营业线外安装不受天窗点限制，工作效率显著提高。

（2）液压爬行器采用计算机控制，可全自动实现同步动作、操作闭锁、过程显示、应力控制和故障报警等多种功能。顶推速度较快，每小时可达12m，可以在天窗点内完成顶推任务。

（3）滑移设备体积小、自重轻、承载能力大，安装简单，特别适宜于在狭小空间或特殊条件进行大吨位构件、设备的水平滑移，设备安装过程不需要侵入营业线范围，可天窗点外施工，大幅度提高工作效率。

3.施工工艺流程

拼装平台安装就位→旅客天桥钢桁架安装就位→屋面及幕墙龙骨等构件安装就位→顶推滑移设备的布置及调试→操作顶推滑移设备旅客天桥向前滑移一跨→重复上述步骤滑移至安装位置就位→将整体天桥落至设计支座。

4.旅客天桥结构计算分析

根据设计图纸，需要对结构进行建模计算分析，主要对天桥主体结构及临时支撑架在天桥顶推施工中的安全性进行计算，确保所有条件满足要求后方可实施。计算内容主要包括：（1）天桥钢桁架强度及刚度验算；（2）拼装支撑架组合平台强度验算；（3）接收墩结构强度验算；（4）接收墩结构稳定性验算；（5）钢桁架抗倾覆验算；（6）地基承载力验算。

5.施工操作技术要点

5.1施工准备

（1）施工前编制专项施工方案，方案需通过专家论证及路局评审，并与各站段签订安全协议。现场实施前需要进行安全及技术交底。

（2）对所有进场材料进行检查及验收，经监理工程师同意后方可进行施工。

（3）安装前复核天桥位置，确保拼装架体轨道与各支座定位准确。

（4）根据结构尺寸以及重量参数，选择合适吊车进行拼装。

5.2结构安装及顶推

（1）选择天桥外侧做为顶推场地，对拼装场地进行地面硬化，施工拼装架基础，待混凝土强度满足要求后，采用一台25吨汽车吊进行支撑架进行塔设，并同步安装滑移轨道等；1号站台支撑架利用天窗点施工，完成后需要与站房做可靠连接。

（2）选择合适吊车进行天桥钢桁架构件拼装，所有焊缝经检测合格后，天桥铺设压型钢板楼板、屋面系统，同时实施外侧幕墙龙骨、钢结构油漆等，同步安装滑移临时措施及液压爬行器等，为前三段桁架做滑移准备工作，此施工过程为非天窗点内施工。

（3）液压同步滑移设备就位，进行试推，试推结束后，利用天窗点内将桁架滑移至3台站台处； 此次滑移距离为13.6米，需要2小时滑移结束，一个天窗点即可完成本次滑移施工。滑移完成后拼装剩余部分结构。

（4）液压同步滑移设备调整就位，调试结束后，利用天窗点内将桁架从3站台滑移至2站台处；此阶段分为两个天窗点顶推，第一个点顶推从三站台边线至二站台支墩正中，本次顶推距离为14.4m，需要2.5小时，第二个点从二站台中至4与2道中间，本次顶推距离为9.2m，需要1.5小时。桁架滑移到二站台后，此时在最外侧桁架下弦增加50吨配重，配重均匀布置在桁架最后5米范围内，配重材料优先选用铺装大理石材和沙袋。

（5）将天桥整体滑移至一站台支撑架上；本次滑移距离为18.5米，需要3个小时，一个大天窗点即可完成本次滑移。

（6）利用天窗将天桥从1站台滑移至设计位置站房牛腿处，本次滑移距离为10.6米，需要1.5小时。天桥顶推滑移就位后，通过千斤顶，将天桥整体卸放至设计标高支座上，拆除滑移轨道及支撑设备等，完成全部顶推滑移作业。

5.4顶推滑移过程监测

（1）监测内容

在旅客天桥顶推滑移全过程，需要跟踪进行监测，主要内容包括天桥线形监测、天桥轴线偏位监测和天桥关键截面应力监测、天桥支墩的监测等内容。对桥梁进行理论计算，得出桥梁应力较大位置，安装应变传感器进行监测。

（2）安全预警

对于施工中出现的结构应力和位移的异常变化，若超过了允许值，天桥在滑移过程中应及时发出预警。其中主要预警值参考相关规范及经验值来确定。如下表所示。

表5.4-1 支架上钢桁梁顶推施工质量限值指标

在整个顶推过程中，钢桁梁端部挠度值和钢桁梁轴线偏位的预警值取规范限定值的70%。应力预警值取理论值的70%作为相应的预警值。

（3）超出预警值纠偏措施

当桁架轴线偏位超出预警值时，监测人员将数据及时向总指挥汇报，总指挥将数据告知滑移设备操作人员，利用液压顶推器进行纠偏，比如：桁架向西侧偏位10mm，液压滑移操作人员只启动西侧爬行器对桁架进行顶推，将桁架纠正到允许范围内。

当桁架端部挠度变形及应力值超过预警值时，检测人员将数据及时向总指挥汇报，总指挥下令停止滑移，立刻组织滑移技术人员对结构进行重新计算，若原结构满足设计要求，桁架继续滑移至一站台临时支撑处，利用卸载千斤顶将桁架端部抬高，保证桁架滑移至临时支撑架顶部。

6.质量控制

6.1钢结构质量要求达到铁路相关质量要求，满足《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2020。

6.2所有钢构件出厂时必须有质量检验报告；现场所有焊缝需进行检测。

6.3滚轴装置

考虑到三站台支撑结构为永久结构，为减小通过结构时产生摩檫力，在一、二站台顶梁中设置滚轴装置，制作30cmx150cm内置滚轴钢盒子，可将滑动摩擦变为滚动摩擦，摩擦系数可由0.2减少至0.05左右，极大保护了永久结构的安全。

6.4限位装置

在站台支座处做限位卡板，采用钢板焊接，起限位作用 防止顶推过程整体结构偏移，控制限位措施做成“八”字型，以便滑移进入。

6.5挠度处理

根据建模计算，在旅客天桥即将到达一站台临时支座时为挠度最大状态，此时悬挑最大长度26.75m，挠度最大97mm，为确保天桥可顺利上支座，将一站台临时支座端头下挠120mm，做成斜坡状，以方便顶推过程可直接滑上支座，如下图示意。

7.安全措施

7.1与设备单位签订安全生产协议书，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”和坚持“管生产必须管安全”的原则，明确承担安全施工的责任和义务。

7.2在吊装区域内应设安全警戒线，非工作人员严禁入内，同时起吊过程应由专人指挥，统一行动。

7.3所有高处作业人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋；施工区域必须拉好警戒绳，严禁非施工人员入内；

7.4施工前由工程技术人员做好施工安全交底，使每个施工人员熟悉施工环境及既有设施状态，清楚地了解施工作业内容及安全防护措施，做到人人心中有数，确保人身和设备安全。每日开工之前布置工作任务时，要进行安全讲话，使安全生产成为每一位施工作业人员结束施工任务的一项重要内容。

7.5施工材料、机具搬运时，明确运送通道，配备足够的作业人员，穿越股道时必须有人防护。施工中，材料、机具不得侵入限界。施工现场每天配备专职安全监察人员负责安全检查、安全防护等工作，负责对劳动防护用品、安全器材及工具进行检查。

7.6软管和油缸的快换接头，不使用时必须使用防尘帽保护，且安装时必须擦净接头外部污染物。不要弯折软管，不要让重物碾过或掉在软管上，不要用软管来提携液压装置。

8.结语

同等条件下，顶推滑移速度较快，可在天窗点内完成一个支座至另一个支座间顶推，确保了安全提高了效率。在营业线站房改造中，既满足了钢结构安装的质量及精度要求，又解决了对行车影响的干扰问题，具有良好的使用推广价值。