作者單位：1.中國鐵路濟南局集團有限公司聊城工務(wù)段，聊城252000；

2.山東濟鐵設(shè)計咨詢有限公司，濟南250001

作者簡介：江崇坤，男，工程師。

摘要：某線已開通運營20多年，線橋設(shè)備及各種附屬設(shè)施復(fù)雜，其中兩座鋼桁梁橋上均設(shè)置上弦檢查臺車。隨著電氣化鐵路運營，原先安裝的上弦檢查臺車已不再適應(yīng)當前檢查模式，經(jīng)評估其中一座64 m下承式鋼桁梁橋的上弦檢查臺車存在安全隱患，根據(jù)有關(guān)部門要求進行拆除。本文以該鋼桁梁橋上弦檢查臺車拆除施工為例，詳細分析了施工難點，介紹了施工方案、各階段的施工步驟以及施工的工藝流程，總結(jié)了安全管控措施。經(jīng)過實踐證明，既有線垂直天窗下接觸網(wǎng)停電60 min，通過大噸位吊車整體拆除上弦檢查臺車是可行的。本次施工可為類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：既有線鋼桁梁橋；上弦檢查臺車；拆除施工工藝

1引言

二十世紀八九十年代，既有線鋼桁梁橋上普遍設(shè)置上、下弦檢查臺車，以便橋梁設(shè)備檢查。但是，隨著電氣化鐵路改造和運營，既有檢查臺車已不適應(yīng)當前的橋梁檢查模式。在橋梁設(shè)備檢查時，由于接觸網(wǎng)、天窗的限制，檢查臺車使用率不高，因風吹日曬造成固定檢查臺車的鋼絲繩銹蝕，使得上弦檢查臺車存在墜落的風險。為消除該隱患，應(yīng)予以拆除。

2施工難點分析

該鋼桁梁橋為1-64 m下承式鋼桁梁橋，明橋面，位于直線地段，為雙線電氣化無縫線路，線間距4 m。該區(qū)段線路允許速度125 km/h。鋼桁梁橋上部設(shè)置上弦檢查車1臺，上弦檢查臺車的結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場如圖1所示。

運營線路上弦檢查臺車采用整體吊裝拆除施工為全國首例，因其跨越一級繁忙干線，該施工屬于營業(yè)線Ⅲ級施工。同時，受其周邊環(huán)境條件影響，該吊裝拆除施工不同于常規(guī)的吊裝拆除作業(yè)，具有以下特點及難點：

（1）該橋為跨河橋，現(xiàn)場施工作業(yè)面狹小，檢查車質(zhì)量大、位置高，普通吊裝設(shè)備無法實施，需設(shè)計專項方案，采用特定設(shè)備予以拆除，技術(shù)含量高。

（2）在雙線區(qū)段，該營業(yè)線施工必須在垂直天窗接觸網(wǎng)停電條件下進行，考慮鐵路封鎖、人員進場、工完料清退場、恢復(fù)供電等時間，有效作業(yè)時間不足60 min，必須在規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定作業(yè)內(nèi)容，不得造成鐵路封鎖延點，不得危及鐵路行車安全，施工難度大，安全風險高。

（3）施工過程中，需鐵路車站、工務(wù)、供電、行車、機務(wù)、調(diào)度等多個單位配合，尤其在檢查臺車下方有既有鐵路接觸網(wǎng)及其他鐵路行車設(shè)備時，必須進行區(qū)段內(nèi)封鎖及接觸網(wǎng)停電配合，協(xié)調(diào)工作量大，組織配合難度大。

（4）高處施工視線差，吊裝作業(yè)受大風、暴雨等天氣因素影響較大，安全風險高，對作業(yè)人員的專業(yè)技能水平要求較高。

3施工方案設(shè)計

3.1總體施工方案

施工準備→接觸網(wǎng)停電→懸掛接地線→吊裝檢查臺車→接觸網(wǎng)供電→開通線路。

3.2施工準備

施工前，認真核對現(xiàn)場、竣工資料，熟悉工程各部尺寸、技術(shù)要求。按規(guī)定簽訂施工安全配合協(xié)議，做好施工人員的安全教育培訓和考核。

3.3吊車、鋼絲繩比選

3.3.1吊車噸位比選

該橋上弦檢查臺車重8.102 t，長12.724 m，寬1.6 m。上弦檢查臺車位于鋼梁外側(cè)，吊裝過程中，吊車等設(shè)備不侵入鋼梁限界。經(jīng)現(xiàn)場檢查，確定吊裝位置如圖2所示。吊車距離鋼桁梁橋外側(cè)10 m。吊裝作業(yè)時，吊車作業(yè)半徑為12.5 m，起臂高度約22 m，臂長25.4 m。根據(jù)QAY200汽車吊全地面起重機主臂起重性能表，當采用30 t配重且支腿全伸時，在上述現(xiàn)場條件下，吊裝允許最大質(zhì)量48 t。吊裝按1.5倍安全系數(shù)計算，8.102×1.5 t=12.153 t＜48 t，滿足吊裝要求。

3.3.2吊車支點承載力檢算

整臺吊車的質(zhì)量（包括自重、起吊質(zhì)量、配重）為

M=G+Q+P=71+8.102+30 t=109.10 t

式中M——整臺吊車的質(zhì)量；

G——吊車自重，取200 t吊車驗算，為71 t；

Q——吊車起吊物的質(zhì)量，為8.102 t；

P——吊車配重30 t。

單個支腿最大承載質(zhì)量為1/4×M=27.28（t）。

吊車對路基的壓強（考慮1.2的安全系數(shù)）=單個

支腿最大支撐力/S=1.2×（27.28×9.8）÷（2×2） kPa

=80.20 kPa。

式中S——支腿著點面積（支腿下墊2 m×2 m×0.02 m的鋼板）。

經(jīng)計算，QAY200汽車吊工作時對地基承載力的要求為不小于80.20 kPa。假設(shè)吊車支腿不平均分配支撐力，前后支腿僅單側(cè)受力，支腿最大承載質(zhì)量不超過M/2=54.55 t，根據(jù)公式計算壓強為160.38 kPa。

最不利條件下，支腿所需承載力為160.38 kPa。通過委托第三方實驗室對地基承載力進行檢算，吊車位置處地基承載力均大于160.38 kPa，滿足吊車要求。

3.3.3鋼絲繩直徑比選

根據(jù)吊車臂長及工作半徑，鋼絲繩用做綁扎吊索時安全系數(shù)按9倍考慮［1］，計劃采用6×37鋼絲繩，吊裝角度為30°。

P0=Q/n×cos α=8.102×9.8÷4×cos 30° kN

=22.92 kN

式中P0——1根鋼絲繩所受拉力（kN）；

Q——吊車起吊物的質(zhì)量，為8.102 t；

n——鋼絲繩根數(shù)；

α——鋼絲繩與鉛垂線的夾角。

1根鋼絲繩所受拉力與破斷拉力總和為

P0=a∑S0K

∑S0=P0K/a

式中∑S0——1根鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和（kN）；

a——考慮鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù)，對6×37鋼絲繩，a取0.82；

K——鋼絲繩使用安全系數(shù)。

∑S0=P0×K÷a=22.92×9÷0.82 kN=251.56 kN。

通過查閱《鋼絲繩通用技術(shù)條件》（GB/T 20118）［2］，可選用直徑21.5 mm鋼絲繩，鋼絲直徑1.0 mm，鋼絲抗拉強度選用1 700 MPa，鋼絲破斷拉力總和=296.00 kNgt;251.56 kN，滿足要求。

3.3.4比選結(jié)果

綜合前文所述，選取QAY200汽車吊，鋼絲繩直徑21.5 mm，鋼絲直徑1 mm，6×37鋼絲繩，對上弦檢查臺車進行整體吊裝拆除。

4施工步驟

整個施工過程劃分為施工準備、V形天窗停電施工及垂直天窗停電施工三個階段。施工準備包括地基處理、汽車吊準備、安裝配重等。V形天窗停電施工包括檢查臺車結(jié)構(gòu)狀態(tài)，局部加固。垂直天窗停電施工包括鋼絲繩綁扎、檢查臺車試吊、檢查臺車吊裝。

依據(jù)相關(guān)文件的具體要求，正式吊裝拆除屬營業(yè)線Ⅲ級施工，需利用垂直天窗時間對接觸網(wǎng)進行停電，經(jīng)各參與方多次研究討論，以“確保安全、堅決杜絕影響正常行車計劃”為目標，優(yōu)化作業(yè)步驟，縮短作業(yè)時間，最終決定采用鋼絲繩整體提升拆除。在3個施工天窗點內(nèi)完成任務(wù)，其中前2個天窗均為V形天窗，為局部加固作業(yè)，第3個天窗為垂直天窗，實施正式吊裝拆除，具體施工步驟如下。

（1）第1個天窗點（上行封鎖停電時長120 min，實際使用90 min）。上行封鎖命令下達后，作業(yè)人員在鋼梁橋面集合，待停電命令下達后，7名作業(yè)人員從停電側(cè)上至檢查臺車。A組3人，按預(yù)定方案進行結(jié)構(gòu)檢查，對檢查臺車設(shè)計吊點位置進行確認并標識，綁扎位置位于檢查臺車與軌道連接處，4根鋼絲繩整體穿過臺車角鋼，繞圈后使用鋼絲繩鎖扣鎖緊，如圖3所示。B組4人，對停電側(cè)檢查臺車易松脫部位進行檢查，使用10號鐵絲進行綁扎固定，避免吊裝過程中出現(xiàn)異物掉落情況。

（2）第2個天窗點（下行封鎖停電時長120 min，實際使用90 min）。下行封鎖命令下達后重復(fù)第一個天窗操作。

（3）第3個天窗點（上下行垂直封鎖停電時長60 min，實際使用40 min）。封鎖命令下達前，QAY 200汽車吊吊裝4根鋼絲繩升至指定高度，停電命令下達后通過指揮立即旋轉(zhuǎn)擺至檢查臺車正上方，作業(yè)人員上道上線與之前相同。A組4人在上行線，B組4人在下行線同時進行鋼絲線連接作業(yè)，檢查事先綁好的鋼絲繩與臺車是否連接緊固，在檢查臺車一端設(shè)置2道纜繩，使用鋼絲繩緊線器對吊車鋼絲繩和事先與臺車連接好的鋼絲繩進行連接，盡量保證4根鋼絲繩長度一致。進行試吊，指揮人員指揮吊車緩慢提升，至檢查臺車離開上弦桿10 mm，靜置5 min，對上弦臺車及鋼絲繩狀態(tài)進行檢查，檢查臺車脫空且確認無誤后，人員撤離至邊桁處。QAY 200汽車吊緩慢起吊擺臂，通過纜風繩調(diào)整檢查臺車空中姿態(tài)。緩慢下落至地面指定位置處，物料清理，施工人員下線，天窗結(jié)束。

5安全管控措施

5.1防高空墜落

（1）進入施工現(xiàn)場必須戴安全帽。安全帽的制作與使用應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《頭部防護安全帽》（GB 2811）的有關(guān)規(guī)定。

（2）所有高處作業(yè)人員，不準穿硬底鞋，一律使用安全帶。安全帶的選用與佩戴應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《墜落防護安全帶》（GB 6095）的有關(guān)規(guī)定。安全帶一般應(yīng)高掛低用，即將安全帶繩端的鉤子掛在高的地方，而人在較低處進行作業(yè)。

（3）高處作業(yè)的人員應(yīng)按規(guī)定進行體檢?；加芯癫?、癲癇病、高血壓、心臟病等疾病及其他不適合高處作業(yè)的人員，不得從事高處作業(yè)施工。

（4）高處作業(yè)人員不準從高處往地面拋擲物件，也不準從地面上往高處拋物件，應(yīng)使用繩索、吊籃等傳遞物件。特殊情況下，如果必須從高處往地面拋擲物件時，地面應(yīng)有人看管，以確保不傷害他人和損壞設(shè)備。

（5）高處作業(yè)所用小型機具應(yīng)找適當位置放好，并用繩索、鐵絲捆綁牢。

（6）高處作業(yè)區(qū)的下方地面，嚴禁堆放物品，地面人員應(yīng)禁止在高處作業(yè)區(qū)的正下方停留或通行。

（7）嚴禁在高處作業(yè)時嬉戲打鬧。

5.2吊車防傾覆

（1）吊車行駛的道路要平整、堅固、可靠，停放的地方要平整。

（2）吊車不得停放在斜坡上進行工作。兩根吊車腿不允許停留在高低不一致或軟硬不一致的土壤上。

（3）起升部件時，吊帶應(yīng)保持垂直，不得超過吊車旋轉(zhuǎn)半徑拖動，以免超載，造成鋼絲繩滑倒或拉脫，使吊車不穩(wěn)定。

（4）起重吊裝作業(yè)要嚴格執(zhí)行試吊程序，在試吊不成功的情況下，應(yīng)查找原因，待問題解決后，重新進行試吊，試吊成功后方可進行起吊。

（5）嚴格按照檢算的標準選擇吊車和鋼絲繩，在指定位置支撐吊車。

（6）起重機運行時，吊桿起升、下降、轉(zhuǎn)彎要平穩(wěn)，不能在空氣中晃動，同時要盡量避免緊急制動或沖擊振動等現(xiàn)象。嚴禁吊車超載吊裝，以免造成吊車傾覆。

（7）吊裝時，由專人統(tǒng)一指揮。指揮人員應(yīng)位于操作人員能清楚看到吊裝全過程的地方。起重機操作人員應(yīng)熟悉信號，并根據(jù)指令對各種信號進行操作；事先統(tǒng)一規(guī)定命令信號，發(fā)出的信號要明亮、準確。

5.3防施工延點

（1）施工不能正點開通時，現(xiàn)場施工負責人要在計劃開通點前30 min通過駐站聯(lián)絡(luò)員向車站值班員登記延時手續(xù)。

（2）施工人員要服從現(xiàn)場施工負責人的命令，增加整修人力，最快速度開通線路。

5.4防止異物掉落

（1）施工期間對上弦檢查臺車必須采取有效的制動措施，防止大風天氣造成臺車掉落。

（2）首個天窗結(jié)束前，需對臺車零部件進行可靠、牢固的加固處理，防止非作業(yè)期間出現(xiàn)構(gòu)件松動、脫落的現(xiàn)象。

（3）加固及拆卸構(gòu)件要緩慢安全移動，拆除檢查臺車過程中，必須設(shè)置攬風繩，橋下安排人員控制拆除部分下落過程的擺動，防止檢查臺車侵入限界和砸傷作業(yè)人員。

5.5惡劣天氣禁止施工

遇有降霧、暴風雨、揚沙、5級以上大風等惡劣天氣要停止施工。

6結(jié)語

既有線上弦檢查臺車拆除的安全性關(guān)系到鋼梁結(jié)構(gòu)乃至鐵路運輸?shù)陌踩?，安全拆除可消除檢查臺車病害的進一步發(fā)展和存在的安全風險。本文通過對既有鐵路上弦檢查臺車拆除施工工藝的研究，實現(xiàn)了在60 mim垂直天窗時間內(nèi)整體拆除上弦檢查臺車，為今后在短時間垂直天窗內(nèi)拆除鐵路上弦檢查臺車提供了參考。

參考文獻

［1］ 王全新.鋼絲繩安全系數(shù)的探討［J］.煤礦機械，2016，37（8）：73-75.

［2］ 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會. 鋼絲繩通用技術(shù)條件：GB/T 20118—2017［S］.北京：中國標準出版社，2017.