唐清明

跨營業(yè)線門式墩鋼橫梁整體安裝施工技術(shù)

唐清明

高速鐵路、城際鐵路正在快速發(fā)展，交叉跨越既有營業(yè)線越來越多。采用門式墩結(jié)構(gòu)跨越既有線是一種較為安全、簡便的方法。門式墩鋼橫梁整體安裝的特點(diǎn)是造型簡潔輕盈，穩(wěn)定性好，施工速度快，要點(diǎn)施工短，對營業(yè)線運(yùn)營干擾少，安全風(fēng)險(xiǎn)小。采用鋼支柱預(yù)埋、鋼橫梁吊裝的施工方法，可有效解決跨越營業(yè)線安全風(fēng)險(xiǎn)高、要點(diǎn)施工長、施工場地狹小等問題，對拓展門式墩的應(yīng)用有積極的意義。

一、工程概況

武（漢）黃（石）城際鐵路武東2號特大橋21-29號墩（除23號墩外）連續(xù)跨越武九線上下行、南環(huán)東二聯(lián)絡(luò)線上下行、武東Ⅲ場發(fā)車線、牽出線2及牽出線3，共計(jì)七條營業(yè)線。通過采用門式墩鋼橫梁整體安裝施工技術(shù)，利用1臺(tái)QAY500T，1臺(tái)300T全路面汽車吊進(jìn)行吊裝作業(yè)，克服了現(xiàn)場地形復(fù)雜，施工場地狹窄等困難，保障了營業(yè)線安全與工程施工質(zhì)量，同時(shí)降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖1　21-22、24－29號門式墩鋼橫梁位置及吊裝平面圖

二、門式墩鋼橫梁安裝施工工藝流程

圖2　門式墩鋼橫梁安裝施工工藝流程

1.定位鋼板的預(yù)埋安裝

定位預(yù)埋鋼板由兩塊尺寸結(jié)構(gòu)相同Q235鋼板組成，橋墩混凝土第一次澆至下層定位鋼板處，待第二層定位鋼板調(diào)整好標(biāo)高、軸線位置后再進(jìn)行第二次混凝土澆筑，通過兩次精確定位，以滿足最后定位鋼板的標(biāo)高和位置精度。

采用高精度全站儀測量，制作微調(diào)工具，并采用兩臺(tái)儀器，兩組人員互相復(fù)核調(diào)整測量放樣，定位鋼板，測量全程監(jiān)測。預(yù)埋鋼板采用微調(diào)絲桿微調(diào)，預(yù)埋鋼板下均勻安裝絲桿，采用螺母上下扭動(dòng)來調(diào)整鋼板高程，精度要求≤1mm。

2.鋼支柱安裝

鋼支柱在廠內(nèi)完后焊接和試拼工作，經(jīng)檢查合格后運(yùn)至施工現(xiàn)場，吊裝前在底板上標(biāo)注鋼柱十字軸線，在墩柱上預(yù)埋定位鋼板上標(biāo)注墩柱十字軸線，吊裝時(shí)軸線重合后臨時(shí)螺栓固定，再采用高精度全站儀測量軸線，保證縱、橫向基準(zhǔn)線與混凝土橋墩中心線及預(yù)埋板中心線對齊，且控制鋼支柱與預(yù)埋定位板處于鉛垂關(guān)系。同時(shí)在墩柱上預(yù)埋千斤頂位置，用千斤頂以做微調(diào)，保證位置和高程偏差均達(dá)到＜1mm的精度要求。

3.鋼支柱外側(cè)鋼筋綁扎及混凝土澆筑

左右兩側(cè)鋼支柱安裝完成后，進(jìn)行測量監(jiān)控，調(diào)整好鋼支柱位置和標(biāo)高，進(jìn)行鋼支柱外鋼筋綁扎，立模板進(jìn)行混凝土澆筑，鋼支柱內(nèi)采用C40微膨脹混凝土施工。

4.鋼橫梁整體吊裝、精調(diào)、焊接及檢測

采用300噸、500噸汽車吊將鋼橫梁整體吊起，鋼橫梁整體吊裝后調(diào)整、測量、焊接是重要的三道工序，是確保鋼橫梁安裝質(zhì)量關(guān)鍵步驟。先用馬板將腹板剛性連接，使鋼橫梁與鋼支柱左右空間位置固定。在頂板布置“7字馬板”，利用千斤頂調(diào)整頂板上下位置，頂板上作有分段的縱橫基準(zhǔn)線和標(biāo)高控制點(diǎn)，采用全站儀確定節(jié)段縱、橫基準(zhǔn)線及標(biāo)高。鋼橫梁“Z”形口環(huán)縫在焊接之前進(jìn)行現(xiàn)場產(chǎn)品試板焊接試驗(yàn)并送有資質(zhì)單位進(jìn)行檢測，合格后進(jìn)現(xiàn)場焊接。焊材進(jìn)行保溫干燥處理，焊前對其預(yù)熱至50～100℃，確保焊接質(zhì)量。焊接時(shí)對鋼橫梁“Z”形口處進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度控制在100～120℃之間，采用陶質(zhì)襯墊，實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊打底，埋弧焊蓋面方式進(jìn)行施工。

按照《焊接工藝規(guī)程》進(jìn)行焊接作業(yè)，焊縫無損檢驗(yàn)采用超聲波100%進(jìn)行檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)裂紋或較多其他缺陷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行返修處理，返修焊縫焊后要打磨光順，其質(zhì)量要求與原焊縫相同，返修焊縫的最小長度大于50mm。

5.附屬施工及涂裝

在鋼橫梁整體吊裝完成后，對橋梁檢修平臺(tái)、爬梯及圍欄進(jìn)行安裝焊接，重點(diǎn)控制施工過程中防護(hù)損傷鋼橫梁表面涂裝，若有損受及時(shí)修復(fù)。

三、整體安裝操作要點(diǎn)

1.定位預(yù)埋鋼板安裝精度控制關(guān)鍵

（1）安裝前在預(yù)埋板上開角尺，放出橋墩中心線，在中心線兩端做樣沖點(diǎn)標(biāo)記，作出控制點(diǎn)；

（2）定位安裝，檢測控制點(diǎn)坐標(biāo)及高程；

（3）檢測合格后方能允許下步施工；

（4）復(fù)測預(yù)埋板坐標(biāo)及標(biāo)高值，并以表格形式形成施工記錄。

2.鋼支柱安裝、調(diào)整控制關(guān)鍵

（1）在預(yù)埋定位鋼板上進(jìn)行縱橫向軸線放樣；

（2）在鋼支柱劃“十”字軸線，與預(yù)埋定位鋼板一致；

（3）吊裝過程平衡控制，以便于預(yù)埋螺栓與鋼支柱底孔對位；

（4）鋼支柱標(biāo)高、軸向位置精調(diào)。

3.整體吊裝鋼橫梁、調(diào)整定位及焊接檢測控制關(guān)鍵

（1）吊裝前的技術(shù)準(zhǔn)備工作，用全站儀測量兩個(gè)墩之間的距離，進(jìn)一步核實(shí)鋼橫梁的整體長度；

（2）在兩側(cè)鋼支柱、鋼橫梁兩端頂部和底部劃出橫向軸線；

（3）鋼橫梁吊裝過程平衡控制，以便于鋼橫梁與鋼支柱頂部的對位；

（4）鋼橫梁標(biāo)高、軸向位置精調(diào)及焊接探傷。

4.鋼橫梁附屬控制關(guān)鍵

主要是控制焊接質(zhì)量。

四、保證措施

1.質(zhì)量控制措施

嚴(yán)格按照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205）等條件規(guī)范進(jìn)行施工；吊裝時(shí)必須設(shè)置好吊裝點(diǎn)的位置，防止鋼橫梁因長度過長，導(dǎo)致鋼橫梁發(fā)生彎曲變形，影響焊接質(zhì)量。

2.安全保證措施

吊裝作業(yè)前將施工方案報(bào)相關(guān)單位進(jìn)行審查并通過，提前申報(bào)要點(diǎn)施工計(jì)劃，按《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》做好營業(yè)線三位一體的施工安全防護(hù)。

五、結(jié)語

通過周密的施工組織，僅用了半年時(shí)間就高效地完成武東2號特大橋21-22、24-29號墩共計(jì)8個(gè)門式墩的鋼支柱安裝、鋼橫梁整體吊裝的施工，確保了施工質(zhì)量，減少了對營業(yè)線的干擾，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，全過程安全無事故，受到中國鐵路總公司安全專項(xiàng)檢查組、武漢鐵路局領(lǐng)導(dǎo)的高度評價(jià)，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。

（作者單位：中鐵十一局集團(tuán)有限公司）