桂懷武
(中國鐵路上海局集團有限公司徐州鐵路樞紐工程建設指揮部,上海 221003)
連徐鐵路連云港特大橋138#墩~147#墩(連徐里程為DK008+506.665~DK008+729.01;隴海鐵路里程為K41+245.85~K41+469.28)上跨隴海上下行線雙線鐵路,交角84.1~84.7°,曲線半徑R=8000m,上部結構為24m雙線簡支箱梁。門式墩下部為鋼筋混凝土柱,上部蓋梁為門式結構鋼箱梁,采用門式結構鋼箱梁立柱插入墩身方案連接;同時左、右墩頂鋼混結合處柱頂預埋鋼板與鋼箱梁門式柱腳底部鋼板采用高強度大六角頭錨栓連接,一側立柱共計36根。連云港特大橋138#墩~147#門式墩施工平面示意圖如圖1所示。
圖1 連云港特大橋138#墩~147#門式墩施工平面示意圖
在隴海鐵路南側規(guī)劃280m×36m場地作為鋼梁吊裝及存放場地。該工程設置5個吊裝平臺,每個平臺負責2片鋼橫梁吊裝。按照吊裝平面布置圖設置6組鋼筋混凝土存梁基礎,單梁存梁臺座2組,雙梁存梁臺座4組。
門式墩鋼箱梁在工廠內采用立柱與頂部橫梁分段加工的方案,共分為3個加工單位。加工分段如圖2所示。
鋼構件運輸到場后先將構件①、②立柱部分在點外吊裝完成(鄰營施工),隨后在營業(yè)線施工點內完成構件③橫梁部分吊裝(營業(yè)線施工),最后將鋼立柱與鋼橫梁采用全熔透一級焊縫焊接(鄰營施工)。
圖2 門式墩鋼箱梁廠內加工分節(jié)示意圖
為滿足施工要求,鋼梁吊裝吊機選定為徐工QUY650超起履帶型吊機。履帶吊吊裝時布置在隴海鐵路中心線南側外18m,履帶垂直于線路方向;吊裝工況采用超起工況,接66m主臂,轉臺平衡重200t,超起平衡200t,超起平衡重半徑14m。以147#墩為例,鋼梁中心距吊裝機械中心距離28m。
選吊裝重量最不利工況進行驗算,吊裝安全系數大于1.2,滿足使用要求。
履帶吊零部件運輸至現(xiàn)場進行拼裝,拼裝區(qū)域鄰近營業(yè)線采用拉警戒線的方式進行隔離。拼裝嚴格按照安裝說明書及批復的安裝專項方案進行,拼裝完成自檢驗收合格,通知監(jiān)理部門進行驗收,檢查結果形成檢查驗收記錄并由檢查小組、監(jiān)理簽字確認,驗收完成后報徐州樞紐指揮部備案,日常做好維修保養(yǎng)工作。
由于吊裝平臺區(qū)域內為人工填土和黏土,施工前對鋼橫梁吊裝平臺采用換填級配碎石進行處理,填筑厚度為1.5m摻8%水泥級配碎石,級配碎石填筑施工采用人工配合挖機進行分層填筑,每層填筑厚度不超過20cm,壓路機碾壓密實。
為減少施工時履帶吊對地面的平均荷載,履帶吊兩側底部橫向各鋪設長6m、寬2.3m路基箱板4塊,超起吊裝時,吊機總重量由8塊路基箱承擔。
吊裝平臺南側設置一條寬12m履帶吊行走通道,為滿足履帶吊行走需求,確保履帶吊在移位過程中穩(wěn)定無傾覆,對履帶吊行走通道采用換填1.0m厚摻8%水泥級配碎石方式處理。級配碎石采用攤鋪機進行分層填筑,每層填筑厚度不超過20cm,壓路機碾壓密實。
吊裝前在兩側混凝土立柱三周(靠近營業(yè)線測不搭設)位置搭設盤扣式鋼管支架作為吊裝時作業(yè)人員操作平臺。平臺寬度為1.2m,支架搭設步距為1.5m,支架體設剪刀撐,并將搭設完成的鋼管支架與墩身四周通過鋼管進行鎖定,防止支架傾覆。
鋼橫梁吊裝前完成梁頂支承墊石澆筑,墊石頂面鑿毛,檢修平臺焊接,梁頂防雷接地端子焊接等相關附屬工程施工,盡可能避免遺漏而致使增加后續(xù)營業(yè)線施工。
鋼橫梁吊裝施工前,需要對吊裝影響區(qū)域內的接觸網設備進行承力索預絞絲防護、腕臂更換硅膠絕緣粒子及增設避雷器。
根據中國鐵路上海局集團有限公司審批的營業(yè)線施工方案,并按照有關規(guī)定與各設備管理單位簽訂施工安全協(xié)議。
營業(yè)線施工計劃提前1個月向中國鐵路上海局集團有限公司申報,嚴格按照路局批復的營業(yè)線施工計劃組織施工。按照路局文件要求,相關人員按時參加車站組織的預備會及點名會。
在正式吊裝前1~2d的天窗點內組織進行原位試吊,試吊流程:對機械、人員到位情況及吊具進行檢查→施工負責人發(fā)出試吊開始命令→起吊10cm后向遠離營業(yè)線側回轉2m→起吊至梁底高于墩頂1m左右→停止5min、落鉤、再起升,反復3次→試吊完成后鋼梁恢復原位。試吊后,對現(xiàn)場及機械設備(含吊具、吊耳等)情況重新復驗,無問題后準備進行正式吊裝,試吊時的防護措施按正式吊裝施工進行控制。
通過試吊,驗證起吊幅度和就位幅度是否在規(guī)定的范圍內,確認吊機和鋼梁的位置是否滿足吊裝要求,檢查所有的機具是否正常,并通過增減卸扣調解使鋼梁起吊后最接近水平狀態(tài),觀察地基、路基箱板是否沉降變形。
根據中國鐵路上海局集團有限公司批復營業(yè)線施工計劃封鎖施工時間共計90min(其中停電和恢復供電各10min,實際施工時間為70min)。封鎖命令下達后,施工負責人下達施工命令防護小組進入通道門后立即就位設置防護;接觸網停電后供電配合人員掛地線。線路封鎖,中斷行車。施工現(xiàn)場履帶吊前后30m范圍采用警戒繩隔離,設置警示標識,非作業(yè)人員禁止進入。警戒區(qū)外設置臨時遮陽棚,配備桌椅作為臨時休息場所。吊裝作業(yè)分6個步驟進行。
(1)履帶吊將鋼橫梁提升至門式墩立柱上方1m并調整鋼梁位置。施工負責人接到駐站聯(lián)絡員通知接觸網已停電后,下達起吊命令,吊機司機按吊車指揮負責人命令,將鋼橫梁起吊至回轉高度,鋼橫梁起吊到位后由墩頂技術人員報告施工負責人。
(2)履帶吊旋轉,將鋼橫梁移動至門式墩立柱上方,接近鋼橫梁就位位置。鋼橫梁起吊高度就位后,由施工負責人向吊機指揮下達回轉命令,履帶吊操作員按指揮命令進行回轉,回轉過程中兩側共20人采用麻編軟繩根據施工負責人命令控制鋼橫梁方向(每根纜繩各5人)。
(3)履帶吊調整方向,落梁定位。當鋼橫梁基本到達墩頂位置后,由兩側墩頂技術員分別報告鋼梁就位情況,并報告調整位置數據,由吊機指揮員指揮吊機調整位置,當鋼梁基本就位后,由施工負責人下達緩速下落命令。通過柱頂設置的楔形就位導向板,柱頂及鋼橫梁底部臨時對接匹配件密貼后,梁體就位。當就位結束后,臨時匹配件焊接定位,技術員反復檢查確認安全、就位準確后報告現(xiàn)場總指揮梁體已就位。
(4)鋼橫梁就位后落鉤,拆除鋼絲繩、卸扣、清理梁面。鋼橫梁就位后,墩頂技術員帶領4名操作工上至梁頂,向施工負責人報告請示松勾命令,并在鋼絲繩上綁扎纜繩,拆除卸扣時,每3人1組,2人扶住弓形卸扣,另1人卸除卸桿。索具拆除后,兩側各2名操作工拉緊纜繩,履帶吊緩慢提升,防止纜繩掉落損壞既有設備。當鋼絲繩脫落梁體后,解除纜繩,過程中由墩頂技術員認真檢查梁頂是否存在異物,并清理干凈帶至梁下,結束后由墩頂技術員報告結束命令。
(5)履帶吊轉動至安全位置?,F(xiàn)場總指揮接到墩頂技術員作業(yè)結束命令后,命令吊車指揮起勾,并按就近方向旋轉至營業(yè)線外側。
(6)線路檢查、撤除防護、銷記履行手續(xù)恢復供電。施工負責人安排專人對線路進行檢查,由現(xiàn)場工務監(jiān)護人員確認達到開通條件。施工負責人向駐站聯(lián)絡員下達申請送電命令。接到送電命令后,供電配合人員撤除接地封線,隔離開關恢復供電。施工負責人通知防護人員摘除停車信號牌,人員撤離,開通線路。
(1)按照路局文件要求,相關人員按時參加車站組織的總結會。
(2)鋼橫梁與墩柱接縫現(xiàn)場焊接。鋼橫梁吊裝結束后,立柱周邊支架保留,作為焊接作業(yè)平臺,在支架底部2m進行封閉,并安排人員全天候值守。鋼橫梁與鋼立柱現(xiàn)場接縫焊接,焊縫要求為全熔透一級焊縫,并采用超聲波100%無損探傷檢測,保證焊縫平直、光滑,并對合格后的焊縫進行涂裝處理。為防止焊接火花、飛濺對既有線及周邊影響,在操作平臺四周設置防護板。
(3)鋼-混結合部施工。鋼混結合部高度為5m,鋼柱外部采用C45混凝土,鋼支腿內采用C45補償收縮混凝土。鋼橫梁兩側端口留洞作為混凝土進料及作業(yè)人員進出口,在混凝土作業(yè)施工完成后進行封堵。
門式墩鋼橫梁施工采用了立柱與橫梁分步吊裝施工的方法,減輕吊裝最大荷載,降低了吊裝起吊高度,減少了營業(yè)線點內就位作業(yè)時間,降低了吊裝安全風險及營業(yè)線施工安全風險。吊裝施工布局合理、組織嚴密、分工明確,在營業(yè)線計劃的封鎖時間內精確地完成了鋼橫梁的吊裝,對類似工程具有借鑒意義。