江東亞

（中鐵建工集團有限公司山東分公司，山東 青島 266000）

1 工程概況

新建藍煙線萊陽站3站臺由既有雨棚和鋼結構雨棚組合而成，既有雨篷長150 m，新建鋼結構雨棚長300 m，橫跨Ⅱ-5、Ⅱ-3、Ⅱ-1、Ⅱ-3股道的196 t鋼結構天橋（天橋結構形式為箱形桁架結構，長×寬×高=32 m×13.4 m×6 m）與原高鐵進站天橋對接施工，AC段天橋主體質量為158 t，采用800 t履帶吊吊裝。吊裝AC段天橋跨越藍煙線4條股道及接觸網(wǎng)，安全防護要求高；營業(yè)線Ⅰ級天窗點內施工等級高、時間緊迫；對接節(jié)點部位采用高強螺栓群臨時固定，高強螺栓穿孔要求對接精度高[1]。

2 項目重難點

在本項目中，主要存在以下重難點：

1）萊陽站AC段天橋為營業(yè)線施工，橫穿藍煙線4條線路，天橋底部距離接觸網(wǎng)距離約1.4 m，安全防護壓力大。

2）由于要保障營業(yè)線正常運行，施工場地比較狹窄，施工材料運輸以及機械設備安裝均受到限制。

3）營業(yè)線Ⅰ級天窗點內施工等級高，施工周期控制嚴格。

4）吊裝施工影響范圍大，800 t履帶吊車的站位區(qū)為藍煙線普速貨運場原4、6股道及原227道岔的道床范圍內，在吊裝的過程中直接影響普速場5/3/1/2股道列車運營（吊裝過程中5/3/1/2股道接觸網(wǎng)垂停）。新天橋與既有天橋對接時會對青容城際高鐵青島方向運營產(chǎn)生間接影響。

5）施工現(xiàn)場地下管線縱橫交錯，地上部分設施也會影響施工活動，包括25條通信電纜與信號電纜，埋深約60 cm，如圖1所示；天橋南側Ⅱ-4、Ⅱ-6股道上有多處信號機；3站臺南側圍墻及上方暖氣管道。

圖1 吊裝示意圖

3 高鐵車站跨線天橋施工方案設計

3.1 施工方案擬定

根據(jù)鐵路局要求，天橋施工應采取安全可靠、經(jīng)濟合理的施工方案，施工期間藍煙線線路不得整體停運，可單條股道封停、調流，應有效利用施工天窗點進行天橋施工。項目部根據(jù)鐵路局要求，擬定天橋營業(yè)線施工方案進行必選：

方案一：天橋整體吊裝施工方案；

方案二：天橋滑移施工方案；

方案三：天橋轉體施工方案；

方案四：搭設線路防護棚、硬隔離，在線路防護棚上進行天橋結構施工。

3.2 施工方案比選

方案一：根據(jù)現(xiàn)場場地情況，封停藍煙線貨運4、6股道到發(fā)線，天橋拼裝完成后，采用大型起重設備整體吊裝天橋就位。本方案拼裝期間不影響藍煙線正線正常運營，吊裝就位采用天窗點施工；主要增加經(jīng)濟費用為大型起重設備租賃費。

方案二：天橋滑移方案，封停藍煙線貨運4、6股道到發(fā)線，在藍煙線正線之間設置臨時中間支撐，藍煙線上方設置滑移導軌，天橋拼裝完成后進行滑移就位。本方案設置線路間臨時支撐對藍煙線正線影響較大，天橋就位后底部標高距離接觸網(wǎng)僅約1.4 m，滑移導軌可利用的空間較小，滑移導軌距離接觸網(wǎng)安全距離無法保障，安全風險較大；主要增加費用為臨時支撐、滑移導軌施工費用[2]。

方案三：天橋轉體施工方案，天橋A、B端為4顆鋼管混凝土柱支撐，轉體施工需增設轉體墩柱，且需設置天橋平衡配重；天橋本身為大型鋼桁架結構，懸挑段長度約27 m，天橋轉體過程中懸挑段前緣豎向撓度較大，與結構天橋對接難度較大。主要增加費用為：設置臨時轉體墩柱、天橋平衡配重費用。

方案四：線路上搭設防護棚、硬隔離，天橋進行原位拼裝，由于天橋底部距離接觸網(wǎng)僅約1.4 m，防護棚搭設后無法保障接觸網(wǎng)與防護棚之間的安全距離，故舍棄方案四。

根據(jù)各方案必選，綜合考慮施工過程對鐵路運行影響、方案營業(yè)線施工安全系數(shù)、經(jīng)濟效益等因素，項目部選用方案一——天橋整體吊裝方案。

3.3 施工方案確定

鋼結構天橋結構形式為箱形桁架結構，長×寬×高=32 m×13.4 m×6 m；質量為190 t（含外圍裝修結構質量），本次天橋施工采用整體吊裝工藝。天橋施工吊車選型：選用江蘇徐工集團生產(chǎn)的XGC系列800 t履帶吊車，吊裝提升高度18 m，回轉半徑28 m，根據(jù)XGC800 t履帶吊車性能表（附后）查的28 m半徑，60 m臂長情況下起質量為276 t，完全滿足本工程的吊裝需求。

4 高鐵車站跨線天橋天窗點施工要點

4.1 天橋對接部位節(jié)點設計

天橋對接節(jié)點采用高強螺栓群臨時固定，后期進行補焊，對高強螺栓群臨時固定進行設計。天橋連接節(jié)點方式為栓焊等強連接，其中，高強螺栓采用10.9級扭剪型高強螺栓。由于天橋吊裝時間短，高強螺栓終擰后，如果焊接不能完成，拆除吊鉤時，驗算在高強螺栓連接是否能滿足天橋自重工況下結構安全。經(jīng)天橋對接后工況分析、荷載組合計算、對接節(jié)點受力分析和螺栓群驗算，滿足設計要求。

4.2 吊耳設計

本項目根據(jù)吊裝鋼結構天橋的實際需求，主吊耳選擇為4個板式吊耳，吊耳位于天橋中間部位，兩吊耳的間距為10 m。

4.3 吊裝區(qū)域地基處理

根據(jù)天橋吊裝工藝，確定800 t履帶吊車的站位區(qū)是在已拆除的原4、6股道和原227道岔道床上。根據(jù)《青榮城際萊陽站普速場天橋整體吊裝安全專項施工方案》的專家論證意見：吊車站位區(qū)及鋼結構天橋拼裝區(qū)域的軌道、枕木及道岔全部拆除，對吊車站位區(qū)的原道床（15 m×20 m）范圍進行整平壓實處理，并回填厚200 mm的道砟再壓實，然后委托有資質的實驗室對地基進行檢測，確保地基承載力不小于24.17 t/m2（并出具檢測報告），然后滿鋪25 mm厚鋼板找平，平整度控制在3‰以內，吊車吊裝作業(yè)時在鋼板上再鋪設鋼質路基板。鋼結構天橋吊裝重量190 t（不包含索具及平衡梁），吊車主機部分重約1213 t（含超起部分重240 t），每塊路基板單重7 t，共需鋪設9塊路基板（一橫一豎鋪設），路基板對地有效面積=2.2 m×6 m×6 m=79.2 m2。

4.4 試吊

栓掛索具并確認無誤后，在起重信號工的指揮下，將天橋緩慢吊起，使天橋最低點脫離胎架200 mm，此時，鋼結構廠家確認天橋整體結構是否完好，確認天橋整體變形量是否符合要求，判斷是否具備正式吊裝條件；吊裝單位確認天橋實際吊裝重量，檢驗起重機載荷性能、觀察地基承載力狀況及鋼絲繩卡環(huán)受力狀況，并做好相關記錄。本項目試吊過程無異常情況，吊裝施工方案可行。

4.5 正式吊裝

本項目正式吊裝施工流程如下：

1）栓掛吊裝索具與纜風繩，栓掛位置為天橋南北兩端下弦桿4個端點上，吊裝時應優(yōu)先使用天橋南端下弦桿位置的2組纜風繩。

2）正式起吊。履帶吊以20 m半徑將鋼結構天橋從原位置提升至天橋底部距離胎架2 m處停止，檢查吊車以及天橋鋼結構是否正常，確認無異常后，將天橋鋼結構提升至天橋底部距離接觸網(wǎng)支柱3 m的位置。

3）吊車調整回轉半徑。起重機緩慢爬桿，將吊裝半徑調整到28 m，調整過程中地面防護工作人員需要監(jiān)控天橋鋼結構，避免其與接觸網(wǎng)支柱發(fā)生碰撞，同時，要由8名工人利用纜風繩固定天橋鋼結構的方向。

4）重機順時針方向以28 m半徑轉桿95°，轉桿過程中通過8名工人分2組拉拽位于天橋南端的纜風繩保證天橋角度不變，避免自由旋轉，直至天橋到達就位位置。

5）天橋鋼結構就位。找準天橋就位角度后，起重機回鉤將天橋放置于就位支撐結構上。

6）人工校正對接。天橋鋼結構與既有天橋各個連接節(jié)點位置要安排作業(yè)人員進行校對，確保對接準確。

7）固定處理。田強鋼結構與既有天橋各個連接節(jié)點位置安排作業(yè)人員穿高強螺栓進行固定，共計使用136顆高強螺栓，要求每個螺栓安裝時間不超過2 min。

8）高強螺栓終擰。每個節(jié)點由2名鉚工進行高強螺栓終擰，根據(jù)工作量計算每個節(jié)點需由2名鉚工用時10 min完成終擰；高強螺栓終擰的同時安排6名電焊工進行節(jié)點部位工字鋼梁翼板焊接工作。

9）檢查高強螺栓。對每個連接節(jié)點的高強螺栓進行檢查，確認無異常后起重機開始緩慢回鉤。安裝作業(yè)人員檢查天橋支座位置就位情況以及接頭節(jié)點受力狀態(tài)，確認無誤后吊車開始回鉤。

10）摘鉤。天橋鋼結構找正完成后，吊車摘除超起裝置，并將索具吊至地面。

5 結語

綜上所述，本項目中通過分析項目重難點，設計了科學合理的吊裝施工方案，并通過對天橋鋼結構吊裝施工的關鍵點進行控制，在不影響營業(yè)線運營以及保障安全的前提下完成了跨線天橋吊裝施工。