上跨铁路架梁方案

上跨铁路架梁方案

本工程所有箱梁架设架梁均采取1250t履带吊单吊施工架梁。本工程所有小箱梁采用外购成品梁。架梁先架设匝道桥梁再架设主线桥梁。施工期间新建高架桥两侧地面道路各留1条机动车道，确保不中断道路通行。

1.1.1总体原则

跨铁路架梁时根据《铁路技术管理规程》、《中国铁路上海局集团有限公司营业线施工安全管理实施细则》[上铁运(2019)129号]、上海东华地

公司《关于重新公布<东华地铁公司营业线施工安全管理实施细则>的通知》]经地铁安(2019)8号]、中国铁路上海局集团有限公司地方铁路工作办公室关于修订公布《涉铁施工安全优质文明工程评定办法》的通知]上地铁办(2019)2号]等相关文件精神，切实做好既有线跨线架梁施工、做好铁路沿线防护措施工作，为确保铁路运输行车安全及施工机具人员安全，做到万无一失，必须精心组织、合理安排、统一指挥。要点施工前，认真制定要点架梁方案，办理施工要点手续，给点后按批准的施工方案施工。按要求设置防护，封锁路线。现场派具有相应资质的铁路防护人员进行防护，请工务、电务、通信等相关部门配合，并派人员到现场盯岗协调。

1.1.2架梁准备工作

架梁时盖梁支座垫石砼强度不低于设计标号。

架梁前复核盖梁尺寸，清理盖梁顶面，按照设计图纸认真测量、弹线，复核轴线纵横方向尺寸是否有误，发现问题提前处理。复核支座垫石尺寸、标高及平面位置，要求预埋件、橡胶支座、伸缩缝、安装设备及构件外形尺寸相互匹配，质量可靠，标高位置正确，符合设计要求。

做好安装、支垫准备工作，全面检查履带吊，有无松动配件，全体参加要点施工人员立岗就位，备齐有关工、器具和设备，熟悉点内作业要求及突发事件处理方法和安全注意事项，等待给点。

1.1.3履带吊架梁施工

1.1.3.1.架梁准备工作

（1）其他材料及防护物品准备

1）已对所有施工材料、机械设备等进行全面检查，材料能够保证施工需要，设备运行正常。

2）安全应急设备、材料已准备到位。

3）现场已安装夜间照明灯具6盏，状态良好，能够保证夜间作业照明要求。

4）桥墩架梁作业支架、履带吊设置接地装置，履带吊接地电阻均小于10欧姆。

5）施工现场配备风速仪，由专人负责现场测试。测试结果架梁前通知施工负责人。

（2）技术准备工作

1）架梁时铁路桥墩盖梁支座垫石砼强度不低于设计标号。

2）架梁前复核铁路桥墩盖梁尺寸，清理盖梁顶面，按照设计图纸认真测量、弹线，复核轴线纵横方向尺寸是否有误，发现问题提前处理。复核支座垫石尺寸、标高及平面位置，要求预埋件、橡胶支座、伸缩缝、安装设备及构件外形尺寸相互匹配，质量可靠，标高位置正确，符合设计要求。

3）钢丝绳受力及长度检算：

本工程上跨沪昆铁路上行线主跨架梁施工为吊装最不利条件，箱梁最长40m，自重180t，梁高2.2m，顶宽2.6，底宽1.0m，小箱梁采用1250t履带吊单机吊装，选用6×37+FC直径52mm钢丝绳双兜底捆梁，兜梁钢丝绳长20m，共4根，对折使用。采用4个120t卸扣联结兜梁钢丝绳与吊梁钢丝绳，吊梁钢丝绳采用2根6×37+FC规格直径68mm钢丝绳，长度为40m，共8根。兜梁钢丝绳与吊梁钢丝绳公称抗拉强度为1770MPa，Φ52mm钢丝绳单根最小破断力Pg=1410KN，Φ68mm钢丝绳单根最小破断力Pg=2410KN。钢丝绳共计6根。钢丝绳与箱梁上平面夹角为67.7°

履带吊吊钩、钢丝绳及索具等总重为6t。

根据《桥梁施工计算手册》：a-钢丝绳之间荷载不均匀系数，取0.82；安全系数K1=8。

S1=a*Pg/K1=0.82*2410/8=247KN。

S=P/（8*sinα）=（1750+60）/(8*sin67.7)=244KN,

S1＞S，验算通过，所选择的钢丝绳满足要求。

实际安全系数K实=0.82*2410/244=8.1＞8，符合规范要求。

兜梁钢丝绳选用4根6×37+FC直径52mm钢丝绳，公称抗拉强度为1770MPa，Φ52mm钢丝绳单根最小破断力Pg=1410KN。

S1=a*Pg/K1=0.82*1410/8=144.5KN。

S=P/8=1750/16=109.4KN,

S1＞S，验算通过，所选择的钢丝绳满足要求。

实际安全系数K实=0.82*1410/109.4=10.6＞8，符合规范要求。

吊钩选用400t，安全系数K=250t/175t=2.6，采用2个100t卸扣，满足吊装要求；

1.1.3.

2.地基处理

（1）处理措施

1）换填加固总厚度计算按3.0m，其中顶部0.5m采用现浇混凝土，混凝土顶底面铺设钢筋网，以使用履带荷载能均匀分布于整个换填工作平台；

2）换填宕渣垫层总厚度按2.5m，其应换填掉地表素土层及软软土层；

3）履带吊应检算吊装运行过程中的整体稳定性；

4）无论换填土层底地基以及换填土自身均需压实，其压实的标准执行现行地基规范；

5）起重机组装完成后应进行吊装试验，并观测地基的位移变化及混凝土工作状态，如裂缝等。

（2）地基处理方案

履带吊地基设置在临东路与现状沪昆线交叉位置地面道路，地

基处理面积14m×14m，平台厚度0.35m,φ16@200mm双向双层钢筋，履带吊平台底30cm碎石+80cm宕渣,φ60cm搅拌桩加固，间距1*1m,桩长15m。

1.1.3.3.架梁施工

其中跨现状沪昆线铁路跨40m箱梁11片，需要封锁要点施工。

封锁前施工准备工作：架梁施工领导小组成员、防护人员、机械设备操作人员、应急施工设备及人员必须全部就位。

履带吊架梁时间详见下表。

履带吊架梁时间表

铁路跨Ⅱ级封锁箱梁架设时间共计90分钟。

1）接触网停电、插防护牌 (10分钟)

施工负责人接到线路封锁命令后，命令线路防护员按方案设置移动停车信号牌（灯），并在指定位置防护。移动停车信号牌（灯）设置好，驻站联络员收到维管段【允许作业】通知单后，向施工负责人汇报。

2）垂直提升（10分钟）

垂直提升存放在地面的待架设箱梁，至邻跨梁面以上50cm。

3）主臂趴臂、箱梁旋转、变幅至支座正上方 (30分钟)

起重指挥人员指挥箱梁趴臂，起钩，至超起配重离开地面10cm，履带吊大臂开始顺时针旋转，至箱梁位于支座上方，主臂变幅，吊机缓慢降大钩，落梁，将箱梁调整至支座正上方。梁底至橡胶支座顶20cm时，严格听从桥面指挥人员的安排。履带吊在旋转过程中，安排4人通过拴在箱梁大里程梁端湿接缝钢筋上的缆风绳进行方向控

制和微调，使小箱梁缓慢进入铁路区域。揽风绳在履带吊旋转过程中始终在铁路栅栏网以外，避免触碰到接触网。

4）微调就位（10分钟）

对小箱梁位置进行微调，安装对位时应一端对准后再对另一端，直至架设就位。

5）安装松木支撑、解除吊索具及超起配重(10分钟)

对已落梁就位的箱梁，进行加固，在箱梁两侧取长度L=2.1m、φ0.1m的松木临时支撑箱梁，松木底部用木楔敲紧，确保松木牢固

可靠。解除钢丝绳，北端钢丝绳采用650t履带吊解除，南端钢丝绳采用25t汽车吊解除（用吊钩挂住一端捆梁钢丝绳后拆除卸扣，2名操作工用Φ14mm白棕绳拴住钢丝绳另一端，吊机提升钢丝绳时操作人员人力控制白棕绳同步缓慢下溜，确保钢丝绳与接触网、回流线等保持安全距离，直至吊至安全高度）。同时拆除履带吊配重。

钢丝绳拆除示意图

6）主臂回转（10分钟）

主臂逆时针回转出铁路界限外，至主臂与铁路平行。

7）开通前检查，恢复供电、撤除线路防护、履行销记手续（10分钟）

箱梁架设完成后，施工负责人会同监理确认已架设箱梁顶面无杂物及施工人员，施工负责人通知驻站联络员发出【允许送电】通知单。维管段确认接触网符合送电条件并送电，项目部线路检查人员会同工务段检查确认线路符合开通条件，施工负责人通知防护员撤除防护，驻站联络员撤销登记，线路开通。

1.1.3.4.跨铁路架梁安全防护措施

（1）铁路防护人员安排责任心强，熟知安全生产知识、防护方法、身体健康、经过营业线培训考试合格的正式职工担任。

（2）铁路封锁前：根据铁路《技规》的防护标准布置防护人员及防护用品，封锁防护人员(显示停车手信号）、架梁作业人员和应急抢险人员、机械设备各就各位，等待封锁开始。

（3）施工封锁：项目部驻站联络员提前1小时到临平站，办理封锁施工登记手续。当接到驻站联络员的线路封锁命令后，施工负责人通知现场防护员设置线路防护，通知吊装组机械可以发动。

（4）驻站联络员接到停电命令，确认接地线已挂好并收到停电通知单后，通知施工负责人，施工负责人下令开始吊装施工。

（5）封锁施工期间，驻站联络员每隔3～5分钟与现场防护人员通话一次，保持联系，以便及时掌握现场进展和安全情况。施工中如遇特殊情况，施工总指挥与现场施工负责人及时做出应变决定，通知驻站联络员向车站值班员汇报情况，防护人员遵循“先防护，后处理”的原则。

（6）要点登记

要点施工时驻站联络员应按照批准的架梁方案，封锁点前40分钟，在临平车站行车室采取电子登销记，按铁总建设（2014）129号文要求执行，通过车站值班员向局调度申请施工，驻站联络员接到调度命令后，确认起止时间后用对讲机或电话通知现场施工负责人。

（7）应急人员、材料和设备

1）现场配备20名劳力，进行事故现场清障工作及履带吊维修人

2）55t吊机一台，现场待命。

3）现场备有0.8m3挖机1台，配合事故现场清障工作。

4）现场配备乙炔、氧气、切割机等若干。

5）已与工务段落实钢轨及轨枕作为备用应急物资。

6）现场配备40KW发电机组一台，并安排电工专人负责。

7）履带吊吊装箱梁前，提前再次对履带吊进行检查转动机械、伸缩油缸、起重吊具、钢丝绳状态良好；卷扬机刹车制动无异常；电器控制部分操作灵敏可靠。吊机各项性能指标良好，满足施工要求；易损坏的零件备品充足，保证出现故障时能及时更换。

8）移动停车信号灯4个、信号旗红色黄色各4面、通信联络对讲机10台、双面信号灯4盏、喇叭4个、短路铜线4条等防护用品。

1.1.3.5.履带吊架梁应急措施

（1）一般铁路事故应急措施

1）应急处理基本原则：本着“先防护、后处理、宁停勿撞”的原则，尽一切可能减少故障影响的时间和范围，减少故障造成的损失。尽快恢复行车设备的正常使用和列车正常运行。

2）危及行车安全故障的处理：大型机械发生倾覆侵入既有线限界、危及行车安全时，现场负责人立即使用对讲机或手机通知车站，派出防护人员按危及行车安全故障时的防护办法进行防护。同时，立即通知工务、电务、供电等设备管理单位请求组织救援，并立即向本施工单位负责人报告，请求组织配合救援的人员、机具、材料赶赴现

（2）接触网无法停电和断线后应急措施

接触网发生停不了电的情况时，立即向Ⅱ级封锁组织领导汇报，按照Ⅱ级封锁组织领导小组指示实施后续工作内容。接触网发生断线后应立即采取以下措施：

1）准备抢修配合人员20人，随时听从领导小组调遣，协助应急抢险。

2）在遇有接触网断线事故时，首先通知车站同时采取防护措施，禁止任何人在未装设接地线以前不得进入距断线落下地点10米范围以内。立即通知设备管理单位，进行抢修工作。

（3）履带吊倾覆事故应急措施

1）一旦发生倾覆事故并危及铁路行车安全时，按照“先防护、后处理”的原则，现场负责人立即使用对讲机或手机通知车站，派出防护人员按危及行车安全故障时的防护办法进行防护。同时，立即通知工务、电务、供电等设备管理单位请求组织救援，并立即向本施工单位负责人报告，请求组织配合救援的人员、机具、材料赶赴现场。

2）立即组织人员封锁隔离现场，后勤、医务人员要迅速建立生活和医疗点，保障生活供应和医疗服务，并配备好接送人员的车辆。

3）待设备主管部门在现场确认状况后，在其允许后积极配合相关单位组织抢险，首先切割铁路限界以内的履带吊或梁体，将其分成数段并吊出限界以外，及时进行现场清理，补充道碴并恢复线路。随后立即清理铁路两侧限界以外的履带吊或梁体，将行车影响缩小到最

小程度。

（4）不能在规定的封锁时间内完成施工任务时应急处理措施

当第二片箱梁架设预计不能在规定的封锁时间内完成时，须提前30分钟申请顺延封锁点（提前20分钟完成登记）。施工完成后组织相关人员认真分析，积累经验，对于在该封锁点内未能完成的工作在下次封锁点前调整实施方案，合理安排下次封锁施工中的作业任务。

（5）大风或者大雨等恶劣天气应急处理措施

如遇6级及以上大风或大雨等恶劣天气，立即停止作业，并使履带吊主臂背对铁路方向，人员和机械撤至安全地区，停止作业，并上报Ⅱ级封锁把关领导小组，评估恶劣天气影响的时间和后果，确定是否要通知驻站联络员放弃本次要点施工作业。

（6）作业到一半时履带吊出现故障的应急处理措施

1.1.3.6.履带吊维修人员在现场待命，当履带吊在架设至铁路上方出现故障时，维修人员及时进行维修，确保施工顺利。

1.2钢梁施工方案

1.2.1钢箱梁吊装方案

1.2.1.1.钢结构分段

（1）分段原则

根据公路运输条件、桥位环境、公司设备状况及设计施工图要求，钢厂轧制钢板规格、桥位架设、交通改道、施工现场实际环境等多方面因素，对钢结构桥梁进行合理的纵向分段，横向分块划分成适于加工制作便于运输、吊装施工的梁段。钢结构桥梁划分原则如下：

①必须满足现场道路交通要求；

②纵向分段线避开支座中心，一般大于3m；

③横向分段线避开支座节点板区域，避免无法实施焊接作业现象出现；

④尽可能避免出现十字焊缝、环缝；

⑤两侧与砼桥梁跨连接位置钢箱梁端横梁单独一整段制作，运输至现场后整段吊装；

⑥纵向分段及横向分块均按照Z型布置，即顶板、腹板（横隔板）、底板呈阶梯状布置，顶、底板措缝 200mm 及以上；

⑦钢梁平面分块划分以顶板分段线为标准。钢梁分块横剖面图上标明顶板、底板、腹板分段线位置。

1.2.1.2.临时支架设计

本标段钢箱梁横断面设置2～4片梁不等，每2～4跨组成连续结构。本工程钢结构主梁采用槽型断面结构，分段分块工厂焊接制作完成运输至现场单片梁体支架上拼装，横梁连系整体结构后，拆除临时支架整体现浇混凝土桥面板组合成桥面体系。

单片梁体现场焊接拼装在节段划分处采用钢管立柱少支架法临时支撑，非连续端梁体采用调节临时支座支撑。临时支架设计详见下图。

临时支架示意图

钢箱梁临时支架纵断面图

钢梁临时支架横断面图

1.2.1.3.钢箱梁吊装

（1）吊装试吊

1）空载试验

在极限位置内，做吊钩升降动作，检查限位器是否灵敏可靠，起升机构各运动部件是否灵活，钢丝绳在卷筒上的排列情况；机体向左、右回转 360°。确认合格后方可进行下一步试验。

2）静载试吊

采用Φ60mm 的钢丝绳四根。带载后离地 200－300mm，静止约 10 分钟，重物与地面距离应保持不变。

3）动负荷试验

Φ60mm 的钢丝绳四根。带载后离地 300－500mm，做以下动作：吊钩起落各 3 次。制动时检查吊钩是否有溜钩现象，验证制动时整机的稳定性。

4）试吊注意事项

①在天气晴朗、风力小于 5 级(8.3m/s)的情况下进行试吊。工作位置应夯实，并铺上路基板。

②试吊前技术负责人应向所有参加试吊人员交底，并明确分工，各负其责。

③试吊重量必须准确，误差不大于 2%。

④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。

⑤统一指挥，严格按照上述试吊步骤进行，并作好试吊记录。

⑥全面检查各种绳索如起重索、吊索等是否完好，汽车吊运行状态是否良好，履带吊是否安全可靠，指挥通讯是否畅通。

⑦双机抬吊时起吊重量不得超过两台起重机在该工况下允许起重量总和的 75%,单机的起吊荷载不得超过允许荷载的 80%,在吊装过程中起重机的吊钩滑轮组应保持垂直状态。

⑧吊车自行移位至吊装位置，做好吊装前各项准备工作。吊车应由一人统一指挥。起重吊装作业人员应精神集中、听从指挥，指挥信

号应准确、安全可靠。钢箱梁起升和下降速度应平稳、均匀，不得突然制动。严禁将钢箱梁长时间悬吊在空中。

（3）吊装

根据现场实际条件结合施工总体吊装顺序的规划，钢梁吊装使用QAY260型汽车吊双机抬吊。每段吊装完成后，在进行下一段吊装，直至全联吊装完成，详见下图。

汽车吊临跨吊装立面图

1.2.2钢箱梁现场焊接

1.2.2.1.焊接顺序

焊缝数量较多，焊接收缩率较大，焊接过程中按一定顺序逐步释放焊接应力，控制焊接变形。对于跨中间段接头应先施底板，再顶板后腹板；对于支座附近段间接头应先施焊顶板、再底板、后腹板；对于1/4跨度附近顶、底板可按弯矩包络图判定，腹板最后施焊。组焊时应注意对称施焊，对于焊缝变形较大者应采取消除焊接残余应力和焊接工艺措施，从而控制段间接头主受力板件错缝量在相关规范允许范围内。

1.2.2.2.焊接质量要求

钢梁焊接质量要求表

1.2.2.3.焊接工艺要求

钢梁安装采用分段吊装方案，钢箱梁工地焊缝主要以纵、横向焊

缝为主，焊接时采用陶瓷衬垫单面施焊双面成型的焊接工艺，保证其全熔透。焊接完成后，按照20%RT、100%UT和100%MT进行探伤检测。

（1）工地现场焊接准备工作

①工地现场焊接系指成品梁段吊装就位后，在形成整体钢梁的过程中完成的焊接作业。主要包括下列内容：钢梁接口匹配件连接、接口对接错边量调整；钢梁底板加劲肋嵌补段连接，腹板板肋嵌补段连接；钢梁接口纵缝、环缝焊接，隔板焊接。

②现场焊接作业开始前，应准备好临时工作平台，焊接设备、工具、防风、防水防潮设备等施工器材。箱内焊接通风除尘设备。

③检查对接梁段接头焊口情况，全面检查相邻接头坡口角度、间隙尺寸及焊接高差是否符合要求。检查沿焊缝两侧50mm范围内，除锈表面清理质量。

（2）现场焊接的一般要求

①梁段接口的纵、横向对接焊缝要求熔透。

②现场焊接周围环境相对湿度80%以下，环境周围温度宜在+5℃以上，雨天不得露天施焊（箱内除外）。

③在钢箱内采用CO2焊时，操作者要佩戴通氧气的防护面罩，一定要配备通风防护安全设施。

④焊缝两侧经除锈后24h内，必须进行焊接，以防接头再次生锈或污染。否则应重新除锈，方可施焊。

（3）现场焊接顺序及技术措施

①为减少因焊接而产生的附加应力和焊缝残余应力及边缘材料

局部应力，消除或减少构件不规则变形，现场焊接顺序并按下列规定执行：横向焊缝应从桥中轴线向两侧对称施焊；梁段接口横向焊缝的施焊顺序应与工地梁段架设拼装顺序相同。纵向焊缝在下一个节间钢箱梁安装前焊完，纵缝焊接尽可能多条同步施焊。为实现自动焊接，把与横向接口焊缝交会的U型肋断开一段，待完成焊缝后再补焊就位。

②纵肋拼接段的施焊顺序可按图纸规定，或通过试验后，提出焊接顺序，报请监理工程师认可。

③各类构件节段施焊顺序应对称于桥轴线，并对称于构件自身的对称轴，均匀、对称、同步协调的实施。

（4）冬季焊接技术措施

钢材低温焊接的主要质量控制点为焊接过程中800～500℃区间内的冷却速度，冷却速度太快将使焊缝和热影响区产生马氏体脆性组织，冷却速度太慢将使热影响区过热而产生粗大脆性的侧板条铁素体组织，在较大焊接应力的作用下易于在焊接后立即或延迟产生裂纹。由于在冬季低温环境下施焊将使冷却速度加快，焊接裂纹敏感性加剧，因此低温焊接时对防止裂纹产生的各项技术措施要求比常温焊接时更为严格。

1）关于冬期焊接方面的措施

①对焊材的要求

焊材应存放于通风、干燥的仓库里，适当垫高，防止焊材受潮变质，仓库内应适当保持一定的温度及湿度，每次取焊材根据实际情况，不应取过多，防止焊材受外界影响，影响焊材质量。

②对焊接人员的要求

由于低温环境对焊工的生理、心理、操作技术发挥都会产生负面影响。以往的实验结果已经发现，低温焊接质量有所下降，UT检查合格率较低，未来保证焊接质量，应在进入负温环境的初期组织焊工集中进行适应性培训（具体时间应根据实际气温变化而确定），并进行内部考核，合格后方能参加焊接施工。在冬季施工中将为工人配备冬季施工专用劳动保护用品，如防滑鞋、棉衣等。

③对焊接工艺的要求

对于冬季焊接施工，将选取施工中Q345QD钢板一组进行冬季焊接工艺评定。

④注意分层焊接

负温度下厚度大于9mm的钢板应分多层焊接，焊缝由下往上逐层堆焊，每一条焊缝应连续施焊，尽力避免中断，当发生中断，在再次施焊时，应先清除焊接缺陷，合格后方可按规定工艺再继续施焊。预热至焊接工艺中焊接层间温，在焊接过程中由专人及时检查加强焊接质量控制。

⑤焊接及冷却过程应采取防风和防雪措施

低温焊接时采取比常温焊接更为严格的焊前预热措施（预热范围不应小于焊道两侧100mm），如提高预热温度和扩大加热范围，并在焊后立即用防火岩棉覆盖或包裹，以抵消环境温度低使冷却速度加快的不利影响，防止内在和表面裂纹的产生。长焊缝不能及时连续施焊下一道焊缝时要随时覆盖已焊而未完成的焊道。必要时在厚板和节点拘