跨既有营业线钢盖梁门式墩施工技术

谷松博

摘 要：钢盖梁门式墩施工技术相对于大跨度混凝土连续梁、钢结构桥梁等传统跨线方式，其具有工程造价相对较低、施工作业面多、施工周期短、对营业线干扰小等优点。察右前旗特大桥跨张呼客专铁路采用钢盖梁门式墩，是内蒙古地区高铁建设中首次在高寒大风地区进行施工的项目，具有施工环境复杂、吊装质量大、安装精度高等特点。基于此，对大跨度大吨位钢门式墩在复杂条件下跨越既有高速铁路施工技术进行研究并总结，为此后续同类施工提供借鉴。

关键词：跨既有营业线；钢盖梁门式墩；吊装技术

中图分类号：TU391                                文献标识码：A                                 文章编号：2096-6903（2024）02-0022-03

0 引言

在铁路跨线施工时，由于近年来国产大型吊装设备技术快速发展和普遍应用，使大吨位起重车一次吊装大型钢结构施工跨越既有铁路已成为可能。铁路钢盖梁门式墩跨越既有铁路具有工程造价低、施工周期短、制作质量高、对营业线干扰小等优点，近年来已在我国高铁建设中开始应用。

1 工程概况

新建集宁经大同至原平铁路察右前旗特大桥，桥自张呼客专乌兰察布站引出，上行左线出站跨越张呼客专后与右线并行，跨越张呼客专采用钢门式墩跨越。框架墩基础采用12根Φ125 cm桩基础（左、右两侧各6根），承台采用2个矩形承台，尺寸为8.6 m ×5.45 m×2.5 m；门式墩最大高度20.2 m，预制空腹钢墩身截面尺寸2.44 m×2.64 m，钢横梁长度28.88 m，截面尺寸3 m×3.3 m。

2 工程控制难点

2.1 大吨位起吊拼装

根据钢构件自重、吊装高度以及工作半径，钢立柱采用300 t汽车起重机吊装，每次钢立柱吊装需2台300 t汽车起重机，钢横梁采用650 t履带起重机吊装，利用7次（含试吊）节点催停封锁线路进行吊装作业，每个节点180 min，总时长1 080 min。现场严格执行“一机一人”防护制度，控制起吊高度及作业半径，并采用缆风绳牵引移动。选用两台汽车起重机协同作业，可实现钢立柱空中回直，主起重车控制起吊高度及作业半径，辅助起重车配合缆风绳牵引移动，便于对位置进行精调。

2.2 采购运输难度大

公司组织采购、制造、安装、质量、安全等相关部门，实行全过程盯控。构件采用整体出厂，必须先验收合格后，采用特种车辆运输。现场采用大吨位履带起重机整体吊装，实行全过程统一管理。整个施工过程精心组织，能够避免构件在野外加工过程中遭受恶劣天气影响，保证二次加工质量符合相关标准，确保施工顺利进行。

2.3 现场焊接难度大

鉴于对钢构焊接质量要求高，不仅需要有专业焊接资格证的人员，还需要进行进场前焊工考试，合格后方可进入现场。现场焊接环境恶劣，需要采取必须的保护措施，才能进行作业。焊接完成后均需要进行焊缝检测，检测符合设计要求才行，不合格的焊缝立即进行返工。

3 跨铁路钢盖梁门式墩施工技术控制要点

3.1 钢盖梁构件的运输与验收

3.1.1 钢盖梁构件运输

本工程所需要的主钢构件在工厂制作验收合格后，由公路汽车直接运至安装现场进行安装。在整个运输过程中需要注意以下3点内容。

一是做好钢梁构件运输准备工作。本工程钢叠合梁采用公路运输为主，根据工程进度的需要，构件原则上将按运输计划，分批开展，若现场安装的方案计划出现变更，则需要预先进行书面通知，从而使运输计划依照实况适当调整。针对各批次构件均需要对其专门安排，主要是对构件的运输路线、方式进行详细计划，做好运输工具的调度规划，针对大尺寸构件必须制作专门运输搁置件[1]。

二是做好构件运输中配套措施。运输时可以在兩个构件之间放置一些缓冲物，例如，橡胶垫、垫木等，避免运输时构件受到碰撞影响而出现损坏。散件需要按照同类型进行集中堆放，并使用垫木、钢框架以及钢丝绳完成绑定。杆件与绑用使用的钢丝绳之间，必须放置缓冲物。在运输时，为了避免涂层损坏问题，还需在构件绑扎位置或者是固定位置使用软材料进行衬垫保护，有效的保护措施能够保证钢梁构件在运输途中的安全。

三是采用合理有效的装载、加固和绑扎技术。装载时，支撑点需垫上麻袋或木样，搁置点宜选择在钢结构的横隔板位置。箱梁绑扎时，应将吊索和箱梁间使用防滑垫料铺垫，从而避免出现磨损或者是出现梁体损坏。在绑扎时，必须保证箱梁分段牢固绑扎。本方案使用三点绑扎的方法，应尽量保证三点受力的一致性和均匀性，绑扎点应该与构件重心之间相互对称，同时还要保证绑扎点的中心位置与物件重心对应，比构件重心高，进而保证构件平稳起吊，避免翻转导致事故发生[2]。

3.1.2 钢盖梁构件验收

构件进入施工现场的计划应该依照进度计划进行编制，钢构件必须按照构件的进场计划完成出厂，确保施工顺利开展。发出进场构件清单之后，管理者应进行协调，使计划得到落实，并保证构件进场之前24 h有充足的堆放场地。

在开展现场验收时，必须严格按照深化图纸以及设计图纸要求，并遵循国家相关路桥验收规范。当构件运抵施工现场后，应该由验收人员按清单核对构件编号、数量进行清点确认，并加强构件质量检查验收。要对构件的合格证明书严格检查和记录，检验必须按照规定进行定期、统一送检。若发现质量问题，及时向加工车间发布通知将构件更换，以保证施工现场需求。

3.2 既有线上作业施工控制要点

3.2.1 既有线上施工作业准备

施工前要与供电段、车务段、工务段等相关管理单位做好沟通交流，争取各单位积极配合工程施工。应按照相关规定签订施工安全协议，做好各项准备工作，将资料留存，尤其是会签表、申请手续等资料，实现项目施工有效监督和管理，通过各部门积极配合、共同协调管理，保证项目施工高效安全开展。

3.2.2 既有线防护人员要求

为确保既有线上施工作业的安全性，施工期间必须安排经过培训考试合格取得相应证书的“四员一长”。既有线施工作业比较复杂，需要注意施工安全的场所和施工环节比较多，这就对既有线上的防护人员提出更高要求。

各岗位人员不得随意调换、更换上岗前，要对“四员一长”进行岗前培训，包括施工场地安全重点事项、安全突发事件处理流程、自身安全防护等，确保安全防护人员2人一组，实行倒班制，全天24 h进行安全防护，并做好安全防护相关记录。

3.2.3 既有线埋地管线安全防护

钢盖梁门式墩项目施工前，需要提前探测门式墩施工范围内的埋地管线的数量和位置，并准确标识出位置。利用相关机器设备将埋地管线挖出，并合理迁改至墩位之间的空置地方。按照埋地管线铺设相关规定和流程精准挖槽埋设，完工后需要设置警示，避免管线遭到破坏。

在进行既有营业线钢盖梁门式墩施工前，必须依据先迁改后施工的原则，将施工过程中会受到影响的管线提前改迁或采取有效措施进行保护，避免在施工过程中出现管线破坏，耽误项目施工问题出现。

3.2.4 架空网线的安全防护

既有营业线钢盖梁门式墩施工作业前，除了需要采取有效措施手段对埋地管线进行保护外，还需要对既有营业线上架空网线进行安全防护。由于钢盖梁门式墩施工需要一定作业高度，为此需要保持上空施工作业有一个安全环境。

对营业线附近的接触电网线、回流线，需在2 m范围处设置安全红线，不允许在红线内施工。在施工机械设备距接触网支柱及接触网带电部分，需要在5 m内设置接地线。在停放大型机械设备时，需要远离高空网线，并安排安全防护人员全程监控。

针对施工现场附近高压电、接触网等，施工单位应安排经验丰富且具有资格证书的专职电工、专职接触网人员进行安全保护，保证施工机械设备、施工材料远离高压带电体。

施工测量人员在营业线附近测量时，按测量要求使用绝缘测具，不允许使用铝合金塔尺，避免因碰触高压电力线导致漏电现象出现。漏电现象不仅会威胁施工人员的生命健康安全，还会耽误施工进度。

在营业线临时栅栏处设置安全警示，不允许施工人员沿临时栅栏行走。密切关注既有接触网安全距离是否符合规定，不允许侵入既有线的界限[3]。

3.3 钢盖梁吊装技术控制要点

3.3.1 吊装前准备工作

做好既有营业线钢盖梁门式墩吊装现场施工前准备工作，为后续吊装施工顺利开展奠定良好基础，不仅能够节约吊装时间，也能够进一步保证钢盖梁门式墩吊装施工质量。应提前采用倒链将墩顶外露钢筋根据钢盖梁隔板位置向两侧收拢，防止钢盖梁落梁时，墩顶外露钢筋与钢盖梁隔板上的剪力钉冲突，浪费落梁时间。

由于墩身高度较高，且邻近既有铁路，不方便搭设支架作业平台，因此，要在墩顶预留作业平台预埋件，提前安装好上下爬梯及作业平台。钢盖梁四角设置揽风绳，吊装侧揽风人员配合钢盖梁转向，另一侧提前编织好固定在钢盖梁上，辅助钢盖梁落梁。提前在钢盖梁内部设置吊耳，墩顶准备倒链、钢管等小型工具，便于落梁时采用倒链微调钢盖梁位置。

为保证钢盖梁准确就位，提前在墩顶外包钢板上设置由φ20圆钢制作的钢盖梁就位导向装置。提前在钢盖梁及外包钢板侧方设置全站仪反射片（棱镜纸），随时观测落梁过程外包钢板及钢盖梁变形情况。

为确保稳定落梁，特在墩顶设置保险设施。采用工20b型钢在墩顶混凝土面上做临时支承，放于墩顶钢盖梁隔板位置，钢盖梁就位后先焊接隔板处临时支撑对其进行锁定。

3.3.2 营业线吊装施工

设备吊装时在吊装作业区设醒目警示牌，拉设警戒线，在通往警戒区域的道路上安排专人负责监护，无关人员严禁入内。线路封锁停电时，应按照要求，在两端设置防护人员的布置防护设施。各项准备工作完成后，主起重机车在吊装总指挥的信号下，开始缓慢提升，使吊索受力。检查吊索具连接是否合适，一切正常后，主起重车继续缓慢提升。在横梁不脱离支架的情况下检查各吊索受力是否均匀、是否垂直受力。

钢盖梁到达现场后，吊装前对650 t履带起重机进行检查、静动载试吊。由现场起重指挥人员指挥履带起重机缓慢起吊离地10 cm，静置5 min，观察各吊点及设备有无异常情况，并做好记录。

试吊过程中，若出现异常现象，应立即停止试吊，待查明原因，并进行修复后，方可继续试吊。正式吊装前按要求进行试吊，试吊检测起重机各项性能，记录吊装所需相关数据，如钢盖梁起吊速度、履带吊旋转速度、吊装实际负荷率、试吊时地基累计最大沉降、揽风人员站位及行走路线等数据，根据试吊确定正式吊装各环节所用时间。

试吊完成后方可进行钢盖梁吊装施工。吊装施工严格按照吊装流程进行，做好吊装施工的安全防护措施，保证吊装施工顺利开展。具体吊装流程如下：①起吊前检查起重基础、吊具、起重机等，均符合要求，待调度命令下达后，将钢盖梁提至指定高度。②钢盖梁顺时针旋转至墩顶上方。③钢盖梁缓慢下落至墩顶设计位置，精准落梁，进行复测，摘除吊具，将起重机大臂转出铁路安全限界[4]。

3.3.3 吊装施工注意事项

为确保钢盖梁吊装施工安全，尽量节省施工时间，在钢盖梁吊装时应注意以下5点内容：①防护人员提前熟悉进出场路线，确保最近距离防护（事先與所属铁路局沟通是否需要进网防护），提前演练防护作业内容，按防护图安排相应人员现场踩点找好位置，提前到位。营业线Ⅱ级施工一系列封锁防护需要所有人员提前演练，尽量缩短防护所需时间，保证吊装及落梁时间充裕。②钢盖梁试吊时，将钢盖梁放置在吊装最佳位置，避免吊装时带载行走或二次倒运。天窗点前将履带起重机就位，并提前将钢盖梁提起距地面20 cm，摆好提升方向。③吊装前派专人详细检查钢丝绳、卡扣、起重机及基础等状况，施工前与铁路局沟通好，确定吊装时间，确保管理人员、指挥人员及施工人员有良好的精神状态。④现场采用水准仪对履带起重机基础进行观测，保证吊装过程安全可控。外包钢板及钢盖梁垫石位置上提前设置好反光贴（棱镜纸），落梁时进行观测，保证落梁过程安全。⑤夜间施工提前准备夜间照明大灯（确保现场明亮无死角），防护人员穿戴夜间反光马甲、夜间操作头灯、夜间指挥射灯等施工设备[5]。

4 结束语

在进行跨既有营业线钢盖梁门式墩施工时，不仅需要做好既有线施工现场安全防护，构件焊接、吊装过程也需要做好规划和安排，只有这样才能保证钢盖梁门式墩施工顺利进行。施工单位要不断创新优化跨既有营业线钢盖梁门式墩施工技术，在保证质量的基础上，不断降低施工成本，尽量缩短施工时间，减少对既有线不利影响，促使跨既有营业线钢盖梁门式墩施工更加高效高质的开展。

参考文献

[1] 户东阳，卢三平，曾敏，等.跨越既有铁路门式墩钢盖梁转体施工技术[J].施工技术（中英文），2021，50（23）：36-40.

[2] 杨金伟.铁路工程中门式墩钢盖梁施工技术分析：以常益长铁路某特大桥工程为例[J].工程技术研究，2022，7（15）：60-62.

[3] 李小乐.铁路工程中的门式墩钢盖梁吊装施工技术[J].工程建设与设计，2022（4）：87-89.

[4] 刘传阳.跨营业线门式墩钢横梁封锁点内吊装关键施工技术[J].市政技术，2021，39（12）：35-38.

[5] 张丰.跨既有线门式墩箱梁架设施工安全管理技术[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术，2021（1）：6-8.