跨既有铁路门式墩钢盖梁吊装施工技术探讨

跨既有铁路门式墩钢盖梁吊装施工技术

探讨

摘要：本文主要对南京市光华路东延跨绕城公路立交工程第8-10#墩跨既有

宁芜铁路钢盖梁吊装施工技术进行了阐述，文章着重介绍了相关的吊装施工工艺，全面分析跨既有铁路钢盖梁门式墩施工安全技术，严格落实施工安全技术措施，

确保了施工过程安全受控，为以后类似工程施工提供一些参考。

关键词：既有线；门式墩；钢盖梁；吊装施工

1.工程概况

南京市光华路东延跨绕城公路立交工程8、9、10号桥墩采用三柱式门式墩钢盖梁跨越宁芜铁路。钢盖梁为单箱单室截面，梁高为2m、2.2m、2.8m三种,宽度 2.2m,其顶、底板板厚度为28mm/32mm，为提高其整体刚度和稳定性，在箱体内部采用“板肋”作为加劲肋。加劲肋厚度为16mm,高度180mm,加劲肋对称布置，分别组成顶、底板单元与腹板单元。每榀钢盖梁分两节段制作，运至现场拼装成整体。钢盖梁参数如下表1所示：

表1梁高及跨径组合

钢梁与混凝土墩柱采用钢柱插入式连接，钢柱插入混凝土墩柱中 5.03m，并预留0.4m高作为后浇带，属钢柱和混凝土柱体混合结构，钢柱外包混凝土。钢柱采用八边形箱型截面，外框尺寸为1.4x1.4m，四个角各折边0.2米，其顶、底板，加劲肋板厚和劲板布置形式与钢横梁相同，同样组成顶、底板单元与腹板单元。钢梁就位后与钢柱进行焊接，检测合格后浇筑后浇带混凝土。

宁芜铁路为国铁普速铁路中的主要干线，单线无缝线路，60kg/m钢轨混凝土轨枕，有碴道床填方路基。每昼夜列车运行约为40对。

2.吊机选型、工况确认及吊索具选择

根据现场情况，铁路南侧大型机械无法进入，吊机只能在北侧进行吊装，因场地和轨道影响无法采用双机抬吊，所以选择一台大吨位履带吊作为吊装设备。因设计支撑半成品的钢盖梁分节段位置的垂直投影处在线路上方或距离线路中心线较近，无法利用封锁点时间搭设支架来进行焊接等操作，所以分阶段吊装也无法实现，最终选择整榀钢盖梁一次性吊装落位。利用新建匝道填筑路基作为履带吊走行和工作基础，履带下铺设路基板，提高地基承载力。为便于履带吊解体撤场，吊装顺序从内向外，为10#→9#→8#。

2.1 吊机选型及工况确认

根据现场墩柱间距、盖梁重量、外形几何尺寸，以及现场拆卸运输条件，结合我单位现有的起重设备，综合经济、安全、可行的方案，决定采用1台SCC6300液压履带起重机。

根据履带吊《起升高度范围曲线表》选择主臂长度为54m，起升高度为45m，满足起吊高度要求。根据现场布置，无超起配重状态，最大作业半径为12m，根

据SCC6300履带吊机性能表，可知额定起吊能力可以达到248t；超起配重状态，最大作业半径为18.3m，根据SCC6300履带吊机性能表，可知额定起吊能力可以达到370t。工况选择：超起主臂54m+（0～300t）超起配重（15米超起半径）。

2.2 吊索具选择

2.2.1 钢丝绳安全系数计算

10#钢盖梁最重173t（1730KN），拟选用2根长度36m，每根钢丝绳对折使用，直径90mm，规格8×61+FC,查规范根据钢丝绳质保书可知，钢绳最小破断拉力为3609KN。

查阅《粗直径钢丝绳》GB/T20067-2017，最小破断拉力总和=钢丝绳最小破断拉力×1.225=3609×1.225=4421KN。根据10#盖梁吊耳间距15.2m，可知钢丝绳与盖梁夹角约60°。10#盖梁重1730KN，每根钢丝绳受力

1730÷4÷sin60°=500KN，4421÷500=8.8＞8，满足使用要求。

2.2.2 卸扣选择

单榀钢盖梁最重173t，钢盖梁设4个吊耳，吊装时通过卸扣将钢丝绳与吊耳连接，选用4副BX85T型卸扣，单个承重85t，共承受340t＞173t，满足要求。

2.3 地基承载力计算

吊装时地基承受最大压力情况为：超起配重300t状态下吊装10#钢盖梁时。此时地基承受压力为510t（整机重量）+300t（最大超起配重）+173t（10#钢盖梁）+15t（吊索具）=998t=9980KN，受力面积为6×2.5×4=60㎡（每侧两块路基箱）。经计算，承载力为9980÷60=166KPa。注：路基箱尺寸为6m×2.5m×0.25m，两条履带下同时承受荷载的路基箱块数为4。

吊装场地是利用新建上匝道路基，经过分层填筑，压实度达到96%以上，经重力触探检测，地基承载力可以达到400KPa以上，满足地基承载力要求。

3.钢盖梁吊装

3.1 吊装顺序及施工流程

履带吊位置设在宁芜铁路北侧，站位在10#与9#墩之间，吊装10#钢盖梁；

移位至9#与8#墩之间，吊装9#钢盖梁；移位至8#与7#墩之间，吊装8#钢盖梁。

施工工艺流程如下：施工场地规划布置→钢盖梁节段进场，拼装、焊接、验

收→履带吊进场组装→吊装演练→钢盖梁吊装就位、焊接→框架墩外包混凝土施工。

3.2 吊装前准备工作

（1）钢盖梁吊装之前复核各钢立柱平面位置及高程、预埋件位置及尺寸，

墩柱混凝土强度达到设计强度、钢盖梁节段焊接及吊耳焊接探伤检测合格等。

（2）完成钢盖梁各项数据复核：钢盖梁截面尺寸长宽高、钢盖梁上垫石平

面位置、尺寸及高程、钢盖梁预留孔及预埋件等。

（3）在墩柱周围搭设作业平台，用于作业人员对位、焊接。平台采用盘扣

支架搭设，设置可靠接地措施。

（4）确定指挥体系及各班组人员并完成安全技术交底。

（5）检查作业机具的性能，确保机械及吊索具使用安全。

3.3 试吊

为确保一次性吊装成功，不影响铁路正常运输及设备安全，提前向路局调度

台申请一个封锁点来进行钢盖梁试吊工作，以此来检测履带吊的基础沉降、卷扬

机制动性能、钢盖梁离地后的平衡度以及吊耳、索具是否安全可靠、指挥系统是

否完善等各方面情况，详细记录挂扣、起吊、旋转、卸扣的时间，并根据实测数

据及时调整吊装方案，为正式吊装做好充分准备。

3.4 正式吊装

为确保钢盖梁起吊位置及最终的安装位置准确，在封锁时间内完成吊装任务，根据试吊过程数据进行局部方案调整，技术人员利用CDA在图中画出两者之间的