吊装设备在铁路站场改造中的应用

曾洪泉

随着科学技术的进步和经济的发展，高速铁路的建设越来越快、范围越来越广，为了增加出行的便捷和舒适性，对既有站场的改造也逐步增加，客运设施改造工程施工难度大，风险高。大部分都为营业线施工，由于施工条件和环境的限制，对施工机具、设备以及施工时间和地点的要求也极为严格和苛刻。本文以潍坊站客运设施改造新建旅客天桥施工为例，简要论述吊装设备在铁路站场改造中的应用。

一、工程概述

1.工程概况

潍坊站新建旅客天桥为连接南北站房的旅客通道，天桥长度135.5米，宽度12米，桁架结构高度6.6米，横跨胶济客专、胶济线共12股车道4个站台，主体采用钢桁架结构，重量约570吨。下部结构采用人工挖孔桩，桩基上立21根壁厚2cm、直径50～60cm钢立柱支撑整个天桥结构。

根据现场的实际情况和工期要求，天桥桁架构件采用“散件出厂、拼装区拼装”，桁架拼装完成后采用SPMT模块组合运输车运输至吊装区域，采用2000吨履带吊进行吊装的方案。

2.施工工艺的选择

潍坊站新建旅客天桥共设21根立柱支撑，其中二、三站台8根钢立柱在线路的中间站台上，施工时需要利用平板车运输立柱、25吨吊车至站台边进行安装；天桥桁架受已建南站房及铁路接触网线的影响，采用2000t履带吊分5段进行吊装。

二、钢立柱吊装施工

二、三站台立柱柱脚在站台面以下4.3m，吊装需要封锁线路，接触网停电施工，属于铁路营业线Ⅲ级施工，在有限的时间内须完成立柱吊装、孔内就位、垂直度调整、临时加固等工作。

最长的钢立柱有11.4m长，重5.5t。经现场调查和场外模拟吊装，发现常规吊装方法吊车吊臂受铁路接触网线影响无法起臂满足不了本工况施工要求，物料经平板车运输至站台后需采用液压设备辅以人工将25t吊车向站台方向进行横向移动1m，吊车横移后辅以叉车及依据钢立柱参数特制的工装进行抬吊。

三、天桥桁架施工

1.吊装设备的选取

需要吊装的每段钢结构的参数，有如下数据:

第一段起吊重量共96.2t,最大回转半径112m，主臂长度132m；

第二段起吊重量共150.3t转半径91m，主长度132m；

第三段起吊重量共110.2t转半径71m，主臂长度132m；

第四段起吊重量共218.8t转半径50m，主臂长度132m；

第五段起吊重量共174.4t转半径78m，主臂长度132m。

根据现场情况以及吊机性能表综合考虑，决定采用2000t履带吊。

2.桁架拼装

天桥桁架的杆件在工厂散件焊接，运输至现场采用2台25t吊车拼装，拼装胎架采用长1.3m、φ508*10mm的圆立柱钢管作为胎架，圆管柱下部焊接1000*1000*20cm的钢板落在混凝土硬化面上，上部焊接700*700*10钢板，钢立柱每隔一根竖腹杆设置一根。

桁架拼装精度是吊装精准就位的保证，拼装精度采用专用设备进行控制，辅以人工复核。

3.桁架转场

采用SPMT模块组合运输车将桁架分段运输至吊装区域，SPMT模块组合运输车走行区域地基承载力与平整度是保证运输顺利的前提条件，同时桁架转运过程中利用SPMT模块组合运输车万向轮可以随意转动的优势对分段桁架进行试对接。

天桥桁架转运

四、天桥吊装

吊装前采取控制支座标高、支座上增加限位板、控制桁架拼装精度、桁架试对接等措施确保桁架四个弦杆在空间上精准对位。桁架5段吊装就位参数如下表：

桁架5段吊装工艺相同，第二段桁架吊装时负荷率最大，现以第二段桁架吊装过程进行描述。

1.试吊装

履带式起重机在指定位置完成组装后空车行走至吊装站位区域。

提前确定超起、吊装索具等摆放位置，索具拴挂完毕确认无误后，在起重指挥信号下，将天桥缓慢吊起，使天桥最低点脱离胎架200mm，确认天桥整体结构是否完好及变形量是否符合要求；吊装单位确认天桥实际吊装重量，检验起重机载荷性能、观察地基承载力状况及钢丝绳卡环受力状况，并做好相关记录，一切无异常，则准备下一步的正式吊装。

2.正式吊装

为避免天桥在大臂旋转时自由转动，在履带吊大臂臂杆节点上设置两组定滑轮，在天桥一侧设置两组揽风绳，人员通过揽风绳控制天桥角度。

（1）起吊

主吊车以26m半径起吊，将天桥提升200mm后停止，检查吊装起重机及吊装索具是否处于安全状态，以及钢结构的稳定状态，一切无异常，主吊机起钩将天桥提升至天桥底部距离地面15m高度，为跨越既有天桥（天桥顶距离地面13.6m）及硬横跨做好准备，调整工作半径至91m。

天桥起吊

（2）调整超起配重

主吊车调整吊装半径至91m后，根据设备重量适当调整超起配重块的数量，保证超起可离地旋转。

（3）转杆

带载大臂逆时针方向以91m半径旋转69°，此过程天桥受风速影响，多次调整天桥角度，接近旋转完毕前慢速调整（天窗点内进行，10min）。

履带吊转杆

（4）落钩后角度调整落钩

连续落钩7m后，施工人员登上第一段天桥，将北侧缆风绳拆卸，在第二段天桥外两侧拉拽调整天桥，通过吊车不断的提升/下落，与天桥内人员拉拽调整天桥进行配合，最后底部与下方四个支撑柱对准找平，北侧四根主弦杆与第一段天桥南侧的四根主旋干固定点对接，精准对位后吊车可卸力（天窗点内进行，35min）。

（5）摘钩及拆除部分超起配重

天桥精准对位后，起重机落钩将天桥放置于就位支撑结构上，施工人员进行临时焊接固定作业，同时2000t起重机缓慢落钩，专人检查支撑受力是否满足要求，无问题后主吊车摘钩，在摘钩的过程中同时摘除部分超起配重，确保吊车可以自由旋转大臂（摘钩、摘除部分超起和临时固定焊接同时进行，天窗点内进行，30min）。

天桥就位后摘钩

（6）转杆

空载大臂顺时针方向以合适半径旋转，转至起吊位置（天窗点内进行，10min）。

天桥吊装平面图

五、铁路营业线吊装作业的影响与分析

从潍坊站新建旅客天桥钢结构吊装施工作业经验分析，铁路营业线施工涉及的既有铁路设备较多，如回流线、接触网线、硬横跨、接触网立柱、既有建筑物等，为确保施工对铁路既有设施不造成影响，保证客运正常运行，施工前需要做大量详细的施工前调查，准确的掌握既有设施与施工作业设备的位置关系，通过电脑绘图、站外施工模拟等措施提前规避安全风险。同时为确保铁路既有设备安全与施工安全，对施工机械设备的性能、负荷参数等要有准确的认识。

营业线吊装施工的优势在于吊装之前构件在铁路范围外拼装施工减少了施工与铁路营业线的相互影响,就营业线而言降低了因施工给营业线带来的安全风险，就施工而言方便施工组织、缩短工期；吊装在无列车的天窗时段，线路封锁接触网停电后施工,就营业线而言最大限度的降低了施工对营业线的影响，就施工而言，线路的封锁、接触网的停电提高了施工作业的安全。

六、结语

站台立柱、天桥五段吊装作业没有对铁路营业线造成任何干扰，在规定的时间里安全、精密地完成吊装，得到了济南铁路局的高度认可，特别是2000t级履带吊吊装作业属营业线大型吊装首例，得到了广泛的社会关注和中央、省部级媒体的报道。本文仅以潍坊站新建旅客天桥项目的工程实例进行论述，为今后类似工程施工提供一定参考。