浅谈包银铁路跨既有线门式墩钢盖梁吊装施工技术

 浅谈包银铁路跨既有线门式墩钢盖梁吊装施工技术

陈利民

身份证号码：6226241988****1774

摘要：本文通过对新建包银高铁镇朔湖特大桥上跨包兰线K488+293处钢盖梁吊装施工技术进行了探讨，分析跨既有铁路钢盖梁门式墩施工安全技术，采用钢盖梁吊装法解决了施工对既有线运输影响的问题，严格落实施工安全技术措施，缩短营业线封锁时间，保证了施工和运营安全。

关键词：既有线，门式墩，钢盖梁，吊装施工

1 项目概况

新建包银高铁镇朔湖特大桥342#墩、343#墩采用钢盖梁门式墩，跨越既有包兰线，线路中线与既有包兰线夹角为19.36°，钢盖梁结构长26米×宽4.6米×高3米，342#墩钢盖梁重148.9t，343#墩钢盖梁重138.9t，钢盖梁为长32米的双线简支箱梁。

2 工程特点及施工安全重点

2.1 工程特点

（1）包兰铁路车流量密度大，垂直天窗时间少，要点施工难度大；（2）施工时需要铁路工务、车务、电务、供电、调度等多个铁路设备管理单位配合，吊装时需要停电封锁，协调任务量大；（3）钢盖梁吨位大，吊装时需要对场地进行换填加固处理，同时需布置好吊车位置，先试吊，确定安全后在吊装。

2.2施工安全的重点

（1）钢横梁自重大，跨径长，必须选大吨位吊车，按主吊点位置定点吊装，吊车的臂长、作业半径、起吊能力等各项指标应符合要求。（2）既有包兰线线路上设有护栏、接触网立柱、接触网回流线，给钢盖梁安装施工准备工作及临近既有线施工造成较大障碍，施工组织难度非常大。

3 吊机选择及起吊能力计算

3.1门式墩吊装钢盖梁平面布置图见图1。

3.2门式墩钢盖梁吊装机械选择

根据本吊装工程现场情况及吊装设备重量、外型尺寸和大型吊性能等实际情况，确定选用一台500t履带吊进行吊装，一台80t吊车作为组装500t履带吊和辅助吊车使用。最大工作半径24米。主臂臂长54米，工作夹角67°，根据500吨履带吊性能表，在24米工作半径超起工况下起吊重量为209吨。

3.3起吊能力计算

342#钢盖梁构件重量约为148.9t，根据500t履带吊性能表，在24米工作半径超起工况下起吊重量为209t，可知额定起吊能力Q=209t＞141.9t÷0.9(系数)*1.2(动载系数)+7.4t(吊索具重量)=196.6t，满足吊装要求。

3.4地基承载力计算

吊车履带长度为9.6m，履带宽度为1.2m，两履带中心距离为7.3m，吊车配重+自重共计520t,最大起吊重量为148.9吨。不考虑履带吊配重对吊装物的平衡作用，考虑起吊物在吊装过程中的动载力，取动载系数为1.2，则由力矩平衡原理可以得出履带压力为：

RMAX=（520×7.3/2+1.2×148.9×（26+7.3/2））/8×9.8=8814.93KN

履带长度为9.6m，单个履带宽度为1.2m，履带承压面积S为：

S=9.6×1.2=11.6m²

P=RMAX/S=8814.93/11.6=759.9Kpa

由计算结果可知现场原状土无法满足履带吊行走要求，需在履带下方设置路基板，将履带受力增加至3m×12m得地基处理要求为：

P=RMAX/S=8814.93/36=244.86Kpa.

对原地面换填60cm碎石碾压密实，压实度不小于93%，铺设路基箱板，经计算地基承载力不小于244.86Kpa，满足要求。

4 钢盖梁吊装施工

4.1施工准备

（1)营业线施工前编制详细的施工方案并报请监理、业主、兰州局集团公司各站段及业务处室审批，并与各相关站段签定安全协议。同时做好施工计划编制上报、施工人员培训、施工现场调查、施工安全技术交底等相关工作，参与本项目施工的“四员一长”经过兰州局集团公司施工安全知识适应性强化培训并考试合格。

（2）钢盖梁由厂家分节段预制，验收合格后，集中运往施工现场进行拼装、焊接。为了方便吊装，钢盖梁垂直且紧靠既有线存放。吊机的站位场地处理后须平整，必须保证承载力满足要求。整个吊装区的布设要充分满足吊机的起吊、大臂旋转、对位等全部工序。

4.2 试吊

（1）试吊前检查

试吊前对吊车各部件进行详细检查，按照正式吊装时的臂长、吊距进行模拟试吊，确认吊装能力达到要求；进行吊钩、吊绳的检查，配重的检查，对吊装司机的现场交底。

（2）空载试车

要求对吊车大臂升降、伸展、回转等进行空载试验，观察各部件是否正常，并同时看各仪表、指针是否正常。

（3）静载试验

342#钢盖梁履带吊主臂臂长54m，夹角65°，在距离22m处，将148.9t的吊重吊离地面约100cm，静止5分钟，观察吊车各受力点的变化情况，做好记录；

343#钢盖梁履带吊主臂臂长54m，夹角66°，在距离23m处，将145.9t的吊重吊离地面约100cm，静止5分钟，观察吊车各受力点的变化情况，做好记录。

（4）动载试验

履带吊主臂臂长54m的超起工况下将148.9t的吊重吊离地面约100cm，在15～26m范围和允许的水平转角内做臂杆回转、臂杆变幅、大钩升降等动作，并观察情况并做好记录。

吊装过程中防止吊物旋转和控制吊物的方向，在吊物两端设置缆风绳加以控制。

4.3 正式吊装

吊装分两个天窗点进行，先吊装342#钢盖梁，再吊装343#钢盖梁。

（1）钢盖梁吊装

封锁命令下达后，由指挥员下达起吊命令，开始进行钢盖梁吊装作业，吊车将钢盖梁按照规划的方向和顺序缓缓的提升，吊到一定高度后，将梁体在空中进行平移和旋转。梁体平移过程中，吊装钢盖梁指挥人员指挥将梁体旋转至指定位置，同时人工通过拉缆风绳使梁体旋转，慢慢把起吊的钢横梁转至包兰线中心上侧，并使梁中心线大致与门式墩中线连线轴线重合。

（2）落梁就位

根据吊装前测放于混凝土面的墩柱十字线及标高，调整平面位置和底部标高，由钢盖梁指挥人员指挥，先将钢横梁下降到预埋件上空500mm，待梁体稳定后再缓慢下降，再由墩顶指挥人员指挥，外围人员配合，确保梁两端同时平稳下降至预埋件位置。

（3）焊接固定

钢盖梁吊装完毕，检查坐标、标高，待数据调整符合设计要求后及时将钢盖梁与钢立柱进行焊接。每个墩柱安排两台电焊机同时进行焊接，3个墩柱每边焊接不少于5cm才能达到摘钩条件。

（4）摘钩

钢盖梁与钢柱连接稳固后，由指挥人员下达摘钩命令，起重机将超起配重卸落，缓慢收绳，转臂，使起重臂平行于线路方向，完成吊装，移位准备下一榀钢盖梁吊装。

（5）施工开通

钢盖梁吊装作业施工完成后，经施工、设备管理单位检查达到放行列车条件，由驻站联络员、设备单位检查人办理开通登记。

5 结束语：营业线吊装施工是一个复杂而又系统的工程，它涉及面广、影响范围大，本文通过制定详细的钢盖梁吊装施工方案，对包银铁路跨包兰线门式墩施工控制在120分钟之内，有效地保证了在规定的时间段内安全顺利完成既有线包银铁路钢盖梁吊装施工，为后续架梁施工提供了时间保障，并减少和消除在既有线施工影响无疑具有重要意义。

参考文献:

1.《高速铁路桥涵工程施工技术规程》（Q/CR 9603-2015）；

2.《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2018）；

3.《高速铁路路基工程施工技术规程》（Q∕CR 9602-2015）；

4.《兰州局集团公司铁路营业线施工管理实施细则》（兰铁施工[2021]170号）；

5.起重机安全操作规程；

6.杭长客专跨既有线门式墩钢盖梁吊装施工技术.徐铁卫.山西建筑