跨越多条既有铁路狭小空间内大跨度门式墩钢盖梁吊装施工技术

跨越多条既有铁路狭小空间内大跨度门式墩钢盖梁吊装施工技术
摘要：近年来我国高速铁路发展迅猛，线路间常需立体交叉，使钢盖梁门式墩得到了广泛的应用，且其经济和社会效益显著。

本文主要以新建上海经苏州至湖州铁路松江特大桥64#、65#墩设计为门式墩作为载体，研究跨越多条既有铁路狭小空间内大跨度门式墩钢盖梁吊装施工技术。

关键词：门式墩钢盖梁吊装既有铁路
一、工程概况
新建上海经苏州至湖州铁路松江特大桥64#、65#墩设计为门式墩，盖梁采用钢盖梁，盖梁长分别为31.4m、33.9m，重量分别为227.2t、175.6t，跨越既有金山下行线、沪昆下行线，线左为沪昆高铁，线右为沪昆铁路，施工空间狭小，作业难度高，安全风险大。

钢盖梁采用650t履带吊整体吊装施工，属于营业线Ⅱ级封锁施工，作业时间有限，吊装高度较高，安全风险很高，如何通过技术措施保证吊装作业顺利进行是关键。

二、施工关键技术
钢盖梁在工厂内加工，分节运输至施工现场，现场拼装成整体吊装，本文主要针对整体吊装技术进行研究。

2.1吊车、吊具选型
1、吊车选型
根据经验公式，需选用900~1200t的汽车吊（待吊物重量的4~5倍）或者550~700t的履带吊（待吊物重量的2.5~3倍），由于作业空间狭小，钢盖梁重量
较大，大吨位的汽车吊没有站位条件，所以选用履带吊，根据市场调查，最终确定选用QUY650t履带吊，以64#钢盖梁为例，作业半径24m，臂长72m，平衡配重200t，车身配重60t，超起半径16m，超起配重290t，理论吊重291.6t，实际吊重227.2t。

2、吊具选择
钢盖梁拼装采用4点吊装，钢丝绳与钢盖梁夹角为60°，选用钢丝绳选用
6×61类，抗拉强度1870MPa，钢芯，直径92mm钢丝绳。

钢丝绳每根净长28m，共4根。

经过计算，单根钢丝绳受到的拉力为916.53kN，钢丝绳的破断拉力为5630kN，安全系数6.1。

吊耳采用3.2cm厚钢板加工而成，并对其耳板净截面处抗拉强度、耳板端部截面抗拉强度、耳板抗剪强度、吊耳端部焊缝强度进行了计算，均满足要求。

卸扣采用美标G2130，120t弓形卸扣。

2.2履带吊基础处理
根据履带吊自重、带吊物重量、风荷载等，基础承受的总重为11999.9kN，单侧履带下设置5个6m×2.4m×0.3m的路基箱，根据《石油化工大型设备吊装现场地基处理技术标准》（GB/T51384-2019）第4.1.3条，计算基础的地基承载力需达到133KPa。

吊装区域地质为1.27m深厚人工填土，2.25m深粉质黏土（硬塑），6.45m深淤泥质粉质黏土，6m深粉砂。

地质条件差，需进行加固处理。

经过必选，采用水泥搅拌桩进行复合地基处理，桩径0.5m，桩长10m，深入粉砂层1.3m，桩间距1.0m，正方形布置，处理尺寸为15m×17m，共576根。

顶部设置40cm碎石褥垫层，在其上浇筑30cm厚C30混凝土。

处理后的水泥搅拌桩复合地基承载力按照《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）第7.1.5条，计算结果为146kPa＞133KPa。

2.3吊装前关键技术控制
1、墩柱施工时，在墩柱顶预埋钢梁立柱钢板的同时，在预埋钢板四周分别设置倒三角限位钢板，用于钢盖梁落梁时的精确定位。

2、墩柱施工完成后，测量人员及时复测左右墩柱预埋钢板四角的标高，对
于标高相差较大的，采用提前补焊钢板的方式调整标高，使其处于同意水平面上，防止预埋钢板与立柱底钢板孔隙较大，从而增加天窗点内焊接作业的工作量与工
作难度，增加施工安全风险。

3、钢盖梁拼装完成后，测量人员复测预埋钢板上螺栓的水平位置，与设计
图纸比对，如果相差较大，采用在竹胶板上按照设计螺栓位置开孔，与墩柱预埋
钢板上螺栓进行现场复核，孔位偏差的，在竹胶板上标识清楚，然后将竹胶板固
定在立柱底钢板上，通过标记对钢板上预留孔进行扩孔。

4、通过CAD模拟，外包钢筋与钢盖梁立柱的剪力钉冲突，通过与设计沟通，吊装前将冲突的剪力钉割除，待吊装完成后进行焊接。

5、按照设计图纸，在一侧的墩柱上设置爬梯，为了施工人员上下通行，在
墩柱施工时，左右柱均设置了爬梯，作为作业通道。

6、作业人员操作平台采用墩柱施工模板上自带操作平台，墩柱施工完成后，保留最上层模板及操作平台即可。

7、盖梁牵引装置，盖梁牵引采用φ2.6cm精编安全绳，牵引绳共4根，两
根设置在钢盖梁左柱，长50m，每根安全绳配置5名工人进行牵引；另外两根设
置在钢盖梁右柱，长10m，由墩顶工人进行牵引，主要用于钢盖梁旋转和落梁就位。

2.4试吊
为确保正式吊装各工序的正常运行，确保吊装设备的可靠、适用，确保钢盖
梁与门式墩的精确连接，确保吊装过程中的绝对安全，在正式吊装前，在吊装区
域旁先行组织模拟吊装，通过试吊装验证吊装过程各工序以及吊装设备的可靠性
和适用性，以指导正式吊装施工。

试吊过程为吊车在设计工作幅度下，将钢盖梁从临时拼装支架吊起，离开
20cm，静停5分钟，再提升30cm，静停5分钟，吊车主臂及钢盖梁顺时针旋转20°，待钢盖梁静止稳定后；落勾将钢盖梁降低至地面100mm；待钢盖梁静止稳
定后，再静置5分钟，确认安全后，按照以上相反顺序将钢盖梁放回原处，整个
试吊过程结束。

2.5正式吊装
1、吊装前检查
吊装在天气晴朗、风力小于10m/s的天气情况下进行吊装，如遇突起大风等
不良天气应停止吊装作业，待天气良好时再吊装。

吊装前对履带吊的性能再次进
行检查。

2、正式吊装
作业负责人接到封锁命令后，通知防护员上道进行防护，封锁线路；接到驻
站联络员通知地线已挂好后下令开始施工。

指挥人员指挥履带吊按照预定方案进
行吊装作业，吊装作业分为起升→钢盖梁旋转→继续起升→吊车旋转→精确定位、落梁→临时固定→摘钩、履带吊复位。

（1）梁体平移与旋转
接触网停电后，吊车站位于指定位置立即将钢盖梁提升2m，钢盖梁采用牵引
绳进行盖梁空中旋转，然后继续提升盖梁到位后，进行梁体的空中平移。

平移过程中，按人员指挥将梁体缓缓旋转至指定位置。

同时人工通过牵引绳
使梁体旋转，慢慢把起吊的钢盖梁转至铁路中心上侧，使梁中心线大致与两墩中
线连线轴线重合、梁体对准墩顶位置。

（2）梁体下落
第一步由指挥人员指挥，先将钢盖梁下降到墩顶预埋件上空，第二步由墩顶
指挥人员指挥，外围人员配合，确保梁两端同时平稳下降至预埋件位置，禁止一
端先固定后再进行另一端的就位，在吊移过程中应控制梁体（上升、下降或者平移）速度，确保吊车臂不能晃动。

（3）准确就位
为保证精准落梁，待梁体下落距离墩顶5cm时根据十字线对梁体进行微调，微调采用5t吊链与钢盖梁立柱的剪力钉进行微调。

测量组复测位置无误后，将预埋钢板N9b和盖梁钢板N9对齐，并用预埋螺栓拧紧，达到临时固定的作用，同时将外包钢板与盖梁底板采用四周围焊。

（4）摘钩、履带吊复位
外包钢板与钢盖梁底板焊接完成后，吊车逐步落钩，待吊装钢丝绳不受力后拆除吊装锁具。

拆除吊具的同时，拆除超起配重与主机连接的销子（10分钟左右），使超起配重与主机分离。

三、结束语
通过吊车、吊耳、卸扣、钢丝绳的精确选型，地基处理质量的严格把控，细致的吊装前准备工作，以及试吊、正式吊装的严密部署，使得钢盖梁吊装能够顺利进行，克服了狭小空间、跨越多条既有铁路钢盖梁吊装的施工困难，解决了、精确定位、落梁困难，临时固定螺栓偏位，剪力钉与墩柱钢筋冲突等技术问题，保证了钢盖梁吊装过程中，营业线的正常运行，对后续的门式墩钢盖梁吊装具有指导意义。

参考文献
1.刘欢，铁路桥梁门式墩的设计，《建筑学研究前沿》2018年第15期
2.彭冬青，跨铁路大桥门式墩钢盖梁安装施工技术，《工程机械与维修》2020年04期
3.《石油化工大型设备吊装现场地基处理技术标准》（GB/T51384-2019）
4.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）。