跨营业线门式墩钢横梁整体安装施工技术

唐清明

跨营业线门式墩钢横梁整体安装施工技术

唐清明

高速铁路、城际铁路正在快速发展，交叉跨越既有营业线越来越多。采用门式墩结构跨越既有线是一种较为安全、简便的方法。门式墩钢横梁整体安装的特点是造型简洁轻盈，稳定性好，施工速度快，要点施工短，对营业线运营干扰少，安全风险小。采用钢支柱预埋、钢横梁吊装的施工方法，可有效解决跨越营业线安全风险高、要点施工长、施工场地狭小等问题，对拓展门式墩的应用有积极的意义。

一、工程概况

武（汉）黄（石）城际铁路武东2号特大桥21-29号墩（除23号墩外）连续跨越武九线上下行、南环东二联络线上下行、武东Ⅲ场发车线、牵出线2及牵出线3，共计七条营业线。通过采用门式墩钢横梁整体安装施工技术，利用1台QAY500T，1台300T全路面汽车吊进行吊装作业，克服了现场地形复杂，施工场地狭窄等困难，保障了营业线安全与工程施工质量，同时降低了安全风险。

图1　21-22、24－29号门式墩钢横梁位置及吊装平面图

二、门式墩钢横梁安装施工工艺流程

图2　门式墩钢横梁安装施工工艺流程

1.定位钢板的预埋安装

定位预埋钢板由两块尺寸结构相同Q235钢板组成，桥墩混凝土第一次浇至下层定位钢板处，待第二层定位钢板调整好标高、轴线位置后再进行第二次混凝土浇筑，通过两次精确定位，以满足最后定位钢板的标高和位置精度。

采用高精度全站仪测量，制作微调工具，并采用两台仪器，两组人员互相复核调整测量放样，定位钢板，测量全程监测。预埋钢板采用微调丝杆微调，预埋钢板下均匀安装丝杆，采用螺母上下扭动来调整钢板高程，精度要求≤1mm。

2.钢支柱安装

钢支柱在厂内完后焊接和试拼工作，经检查合格后运至施工现场，吊装前在底板上标注钢柱十字轴线，在墩柱上预埋定位钢板上标注墩柱十字轴线，吊装时轴线重合后临时螺栓固定，再采用高精度全站仪测量轴线，保证纵、横向基准线与混凝土桥墩中心线及预埋板中心线对齐，且控制钢支柱与预埋定位板处于铅垂关系。同时在墩柱上预埋千斤顶位置，用千斤顶以做微调，保证位置和高程偏差均达到＜1mm的精度要求。

3.钢支柱外侧钢筋绑扎及混凝土浇筑

左右两侧钢支柱安装完成后，进行测量监控，调整好钢支柱位置和标高，进行钢支柱外钢筋绑扎，立模板进行混凝土浇筑，钢支柱内采用C40微膨胀混凝土施工。

4.钢横梁整体吊装、精调、焊接及检测

采用300吨、500吨汽车吊将钢横梁整体吊起，钢横梁整体吊装后调整、测量、焊接是重要的三道工序，是确保钢横梁安装质量关键步骤。先用马板将腹板刚性连接，使钢横梁与钢支柱左右空间位置固定。在顶板布置“7字马板”，利用千斤顶调整顶板上下位置，顶板上作有分段的纵横基准线和标高控制点，采用全站仪确定节段纵、横基准线及标高。钢横梁“Z”形口环缝在焊接之前进行现场产品试板焊接试验并送有资质单位进行检测，合格后进现场焊接。焊材进行保温干燥处理，焊前对其预热至50～100℃，确保焊接质量。焊接时对钢横梁“Z”形口处进行预热处理，预热温度控制在100～120℃之间，采用陶质衬垫，实芯焊丝CO2气体保护焊打底，埋弧焊盖面方式进行施工。

按照《焊接工艺规程》进行焊接作业，焊缝无损检验采用超声波100%进行检测，当发现裂纹或较多其他缺陷时，应进行返修处理，返修焊缝焊后要打磨光顺，其质量要求与原焊缝相同，返修焊缝的最小长度大于50mm。

5.附属施工及涂装

在钢横梁整体吊装完成后，对桥梁检修平台、爬梯及围栏进行安装焊接，重点控制施工过程中防护损伤钢横梁表面涂装，若有损受及时修复。

三、整体安装操作要点

1.定位预埋钢板安装精度控制关键

（1）安装前在预埋板上开角尺，放出桥墩中心线，在中心线两端做样冲点标记，作出控制点；

（2）定位安装，检测控制点坐标及高程；

（3）检测合格后方能允许下步施工；

（4）复测预埋板坐标及标高值，并以表格形式形成施工记录。

2.钢支柱安装、调整控制关键

（1）在预埋定位钢板上进行纵横向轴线放样；

（2）在钢支柱划“十”字轴线，与预埋定位钢板一致；

（3）吊装过程平衡控制，以便于预埋螺栓与钢支柱底孔对位；

（4）钢支柱标高、轴向位置精调。

3.整体吊装钢横梁、调整定位及焊接检测控制关键

（1）吊装前的技术准备工作，用全站仪测量两个墩之间的距离，进一步核实钢横梁的整体长度；

（2）在两侧钢支柱、钢横梁两端顶部和底部划出横向轴线；

（3）钢横梁吊装过程平衡控制，以便于钢横梁与钢支柱顶部的对位；

（4）钢横梁标高、轴向位置精调及焊接探伤。

4.钢横梁附属控制关键

主要是控制焊接质量。

四、保证措施

1.质量控制措施

严格按照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）等条件规范进行施工；吊装时必须设置好吊装点的位置，防止钢横梁因长度过长，导致钢横梁发生弯曲变形，影响焊接质量。

2.安全保证措施

吊装作业前将施工方案报相关单位进行审查并通过，提前申报要点施工计划，按《铁路技术管理规程》做好营业线三位一体的施工安全防护。

五、结语

通过周密的施工组织，仅用了半年时间就高效地完成武东2号特大桥21-22、24-29号墩共计8个门式墩的钢支柱安装、钢横梁整体吊装的施工，确保了施工质量，减少了对营业线的干扰，降低了施工风险，全过程安全无事故，受到中国铁路总公司安全专项检查组、武汉铁路局领导的高度评价，取得良好的经济效益和社会效应。

（作者单位：中铁十一局集团有限公司）