跨既有线框架墩钢桁梁吊装施工技术

丛日明

（中国友发国际工程设计咨询有限公司，北京 100018）

1 工程概况

新建上海方向联络线大桥在SLYDK165+359.90 处跨越既有京沪铁路，交叉角度171°45′0″，跨越方案为在Y59～Y67#设计框架墩上安装钢桁梁进行跨越。其钢桁梁设计横向跨度为20m，采用单箱单室的Q345qD 钢箱结构，梁高2.1m、宽2.2m，长度均为24.168m，钢横梁重量67.92～70.54t。

2 施工准备

2.1 施工场地

吊装场地：框架墩右侧18m 范围内作为吊车吊装行走场地，现场对原地面整平碾压，整平后标高为3.3m，与一级承台顶面平齐，履带吊工作摆放宽度范围内铺设12×3×20mm 厚钢板，相邻钢板边对接，采用300×200×10mm 的Q235 钢料帮焊，连接块每侧与钢板搭接10cm，四周满焊牢固，钢板每个相邻边连接块设置间距为0.5m。每5 块钢板焊接成一个12×15m 的整体，以提高履带吊工作位置的地基承载力。

履带吊拼装场地：选择框架墩Y59～Y60#右侧30m 处远离营业线的位置作为500t 履带吊拼装场地，拼装场地原地面进行平整碾压，拼装场地铺设加工制作的整块钢板，以提高地基承载力。

存梁场地：在框架墩右侧18～26m 范围内场地作为钢横梁存放场地，钢横梁两端底部铺设12×6×20mm 钢板，并支铺设垫枕木。

吊装前对施工便道进行核查，确定吊车进场线路，确保运输履带吊设备道路通畅。

2.2 吊装设备

对吊车吊装能力、吊车施工位置的地基承载力、钢横梁吊耳、吊索和吊钩等吊具进行检算。履带吊提前进入现场，由2 台徐工QY50E 吊机进行履带吊主臂和配重的吊装组拼。并按程序进行报验，办理营业线施工准入证。

2.3 其他准备

一般性准备：①搭设作业平台：搭设墩柱施工双排脚手架，脚手架步距1.8m，横距0.8m，纵距1.0m。脚手板必须满铺、铺实，外侧设180mm 挡脚板及1200mm高两道防护栏杆，并按规定设置剪刀撑。②吊梁人员提前准备好牵引绳索；落梁施工人员准确到位；落梁对位人员在两侧墩顶，做好安全防护，其他架梁配合人员按要求到位。③墩顶预留钢筋临时采用硬质铁丝或倒链捆扎，以保证钢横梁能顺利就位。

地下线缆保护：对每次吊装作业履带吊工作半径内的既有光、电缆采用沙土装袋或木板覆盖保护，以免被高空意外坠物砸伤砸断。

支立吊车：施工前根据钢横梁架设布置图对吊车支立点位进行放样，铺设钢路基板。根据放样位置先行支立吊车，装配配重，项目部指派专人检查各种仪表状态良好，由监理进行确认。吊车路基板为2.5×12×0.06m 钢板箱路基板。

吊具准备：钢丝绳数量为4 根，标准采用公称直径D=60mm、抗拉强度R0=1870MPa 的纤维芯钢丝绳，吊装钢桁梁的钢丝绳接头方式采取插接，插接长度最好为钢丝绳直径的20 倍，并且≥30cm，捆绑时必须确保钢丝绳的弯折方向一致。卡环方面，每榀钢横梁上有4 个吊耳，钢丝绳与吊耳采用卡环连接，卡环采用吊重35t。

3 钢横梁吊装施工工艺与方法

3.1 点内吊装施工

线路封锁命令、接触网停电命令下达，设备人员确认接触网停电以及防护员到位后方可进行点内施工。

转臂就位：施工总指挥下达转臂命令，由起重指挥员指挥吊车缓慢起吊，保持梁体稳稳提起，不要擦碰机臂，起升速度保持在0.5m/min 以下。当钢横梁底部高出框架墩顶部预留钢筋时，墩顶架梁工人安全配合牵引，吊车缓缓进行匀速转臂，使钢横梁位置与设计位置一致后，墩顶工作人员快速在框架墩上进行稳定。

落梁就位：各项状况均良好后，起重指挥员指挥吊车缓慢落梁，落梁速度应控制在0.5m/min 以下，落梁时要在梁体距离支撑面50cm 时暂停落梁，待梁体稳定后在落梁辅助人员辅助下继续落梁200～300mm，并随时检查梁体对位情况，经现场技术人员确认钢销与支座预留孔垂直度符合要求后，同时检查各重要受力部位无问题时方可落梁，精确对位。确保钢横梁梁底与墩顶支座安装准确无误。

与外包钢板连接件联接：钢横梁就位后，两端各由两名落梁辅助人员在脚手架工作平台上及时将钢横梁上的抗倾覆拉杆（设计考虑的临时连接保证措施）与框架墩顶部外包钢板上的连接件连接；钢横梁临时支座处上弧板N1 和支座下底板N3 焊接。钢横梁临时支座进行固结或铰接操作。

摘钩转臂：钢横梁与框架墩初步连接后，由专项负责人检查各受力连接点状况，无问题后施工总指挥下达摘钩命令，落梁辅助人员摘钩完毕后施工总指挥命令开始转臂，起重操作员缓慢转臂、收臂。

清场：钢桁梁初步就位后，测量人员复核钢桁梁中心及支座位置准确无误后，全体施工人员撤离到安全区域，吊车运行至下一墩位作业点处。

3.2 钢横梁固结施工

钢横梁固结施工分为一次固结和先铰接T 梁架设后固结两种类型，钢横梁固结施工需浇筑C40 微膨胀混凝土，每个墩柱15.69m3，采用混凝土汽车泵浇筑，人工振捣。

3.3 钢横梁其它工序

钢横梁以下内容，均利用其它钢横梁或T 梁吊装天窗点施工。焊接钢横梁下缘装饰性钢板；将钢横梁顶板预留孔洞用钢板焊接封死；柱顶固结后钢横梁涂装前，拆除抗倾覆构造钢板，并将焊缝处打磨平整；在墩顶上焊接的部位，要补上2道底漆、2 道中间漆和1 道面漆，后钢横梁整体做第2 道面漆。钢横梁表面采用氟碳工艺涂装，色彩尽量接近墩柱混凝土本色。

4 钢桁梁吊装检算

4.1 吊索钢丝绳检算

按照吊耳之间关系悬挂吊索，其中a＝20m；b＝1.25m；取悬高c=7.42m，则吊索长s＝[（2a+2b）÷4+2c]×0.5=12.7325m。由钢横梁理论重量表中查出，最重梁为Y64#钢横梁重量为G=70.54t×9.8kN/t=691.292kN，每榀钢横梁吊钩悬挂钢丝绳为4 根，每根长12.7325m，那么每根钢丝绳所受拉力F=G÷4×（s÷c）=296.56kN。取安全系数为6.0，则钢丝绳最小破断拉力为6×F=1779kN。

从《重要用途钢丝绳》（G B8918-2006）[1]表中选取钢丝绳为：公称直径D=60mm，公称抗拉强度R0=1870MPa，纤维芯钢丝绳6×49SWS+FC，查其在表中最小破断拉力为2220＞1779kN，满足要求。

4.2 吊车支腿地基承载力检算

500t 履带吊自重375t（其包含160t 配重+40t 车体重心配重，36m 主臂和吊钩，其中36m 主臂和吊钩重25.6t）；本项目吊装使用36m 主臂+36m 副臂和吊钩重按52t；吊件最大重量按70.54t，总重量497.5t；吊车接地面积为2.5m×12m×2＝60m2，考虑受压不均匀系数2.0 后，该工况下接地比压为2×4975kN÷60m2＝165.8kPa。

5 结束语

履带吊吊装钢桁梁施工前，对吊索钢丝绳强度和吊车支腿地基承载力进行理论验算，得知项目采用1.5 倍的安全系数保证了吊装工程方案安全性。施工中严格按照方案施工并顺利完工，进一步验证了采用大吨位履带吊在临近既有铁路吊装施工方案中具有可行性，为类似的临近既有线框架墩钢桁梁施工在方案的选取上提供了参考借鉴作用。