城市狭小空间内跨营业线铁路吊装预制小箱梁施工技术

冯雨龙（中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司，上海 200070）

1 工程概况

元华路神仙树节点改造工程是成都市实施项目的重中之重，是成都市市区“3 环 16 射”中的一条极其主要的交通主干道，是连接天府新区的主通道，具有重要的交通功能。

本工程起于高朋大道与二环路交界处，经过高朋大道、紫瑞大道，止于神仙树南路至石羊立交，包括蓝天立交、三环路成雅高速改造。工程所经过路段为成都市主要城市干道，交通便利。

石羊立交节点调整工程 SY 1 匝道起于既有外侧三环路辅道，终点接入石羊立交西侧加宽桥，与加宽桥挡墙段连接。SY 1 匝道下部结构为钻孔灌注桩基础＋承台＋圆柱墩接盖梁，上部结构为小箱梁。

上跨昆西联络线铁路主要控制重难点，预制小箱梁吊装、湿接缝、防撞墙施工，施工时做好防护措施，避免杂物掉落营业线。吊装作业前提前联系铁路相关单位，并做好各项准备工作做到万无一失。

2 施工工艺流程

2.1 小箱梁吊装

上跨昆西联线为主跨 28.5 m 的小箱梁，单片梁高1.7 m，其中中梁宽 2.8 m，边梁宽 2.705，最大质量 95 t。采用徐工集团 QUY650T 履带吊架设。

2.1.1 梁体与铁路空间位置关系

根据测量组提供的现场实测数据：

昆西联线铁路跨现状地平面标高为 ＋496.152 m，轨顶标高最大为 ＋507.82 m，回流线顶标高最高处为＋515.434 m，设计 28.5 m 跨梁底最小标高为 ＋517.211 m。则梁底距离回流线垂直距离最小为 1.8 m，架梁过程中净空条件富余。

2.1.2 吊机选型

吊装工况

（1）徐工集团 QUY 650 T 履带吊。涉铁吊装跨铁路的预制混凝土小箱梁吊装质量 95 t，因此吊机选型时需综合考虑起重性能和经济成本，吊装物最大重量和起重幅度安装高度计算，履带吊现场施工技术条件进行选型。由于受到涉铁跨吊装环境条件限制，在架昆西联线小箱梁时，履带吊机使用超起工况吊装。查找履带吊起重性能表参数，综合各涉铁跨吊装工况分析选最不利情况，选用徐工集团 QUY 650 T 单机吊装施工。当徐工集团 QUY 650 T 履带吊主臂长 60 m，回转半径 34 m，超起平衡重 260 t 时额定起重量为 198 t，满足起重条件。

（2）徐工集团 QUY 650 T 履带吊外形尺寸。徐工集团 QUY 650 T 履带吊吊机外形尺寸为 12.002 m×10 m×5.337 m。

2.1.3 吊机地基处理要求

（1）徐工集团 QUY 650 T 履带吊地基处理措施，如图1 所示。昆西联线吊机占位位于三环路辅道边与中水处理厂中间位置，面积约 1170 m2。该位置地基处理方式采用换填60 cm 建筑旧料 ＋50 cm C 30 钢筋混凝土，混凝土中配置一层Φ12 @ 10 cm 钢筋网片。地基处理时先挖除原位置杂填土，后回填 60 cm建筑旧料。回填旧料时应分层碾压，每层厚 30 cm,用压路机震动压实，压实度 ≥95%。面层用C 30 混凝土浇筑，浇筑前放置一层钢筋网片。

图1 架梁地基处理示意图

（2）履带吊在吊装时，在混凝土基础面上铺设 20 cm高路基箱以达到传力均匀的效果。如见图 2 所示，昆西联线吊机进出场及运梁通道利用中水处理厂水渠边及 SY 1匝道间空地进行机械进出场和运梁、存梁区，面积约 2068 m2。该位置地基处理方式采用换填 30 cm 建筑旧料＋20 cm C 30钢筋混凝土，混凝土中配置一层Φ12 @ 10 cm 钢筋网片。地基处理时先挖除原位置杂填土，后回填 30 cm 建筑旧料。面层用 C 30 混凝土浇筑，浇筑前放置一层钢筋网片。

图2 架梁通道地基处理示意图

（3）地基处理地基承载力验算。吊装混凝土小箱梁，小箱梁最大质量 98 t，履带吊机吊装涉铁跨小箱梁时最不利工况 Q=100 t, R=34 m，吊机自重 370 t，铁路跨架梁时吊机超起平衡重为 260 t，超起总重约 630 t，根据满负荷吊装时整车总重量约达 730 t 吊装数据，计算地基承载力。

《地基基础设计规范》中土的承载力相关取值表查得杂填土的承载力为 80 kPa，建筑旧料层为碎石填土，承载力为 500 kPa。由履带吊外形尺寸图可以看出，履带吊着地长度 L=10.6 m，宽度 B=1.5 m。 施工吊装时，履带下铺设2 m×6 m×0.2 m路基箱，每侧履带吊长度 范围内铺设 6块，共需 12 块,重计 36 t。考虑到路基箱的作用，每条履带下传递到混凝土面上的荷载按照履带面积的2倍计算，现对地基承载力进行验算。

C 30 混凝土面层受压力：P=（730 ＋36）×10÷（9.8×1.35×2×2）=144.7 kPa，小于混凝土的抗压强度，可以满足施工要求。

矩形荷载在混凝土面层中的传递偏安全的按照 45° 扩散角考虑，则建筑旧料层承受荷载压力：

P=（730＋36）×10÷[（9.8×2＋1）×（1.35×2＋1）×2]=50.25 kPa＜500 kPa，满足施工要求。

土基承受建筑旧料层的压力以及履带传递下来的附加应力，查《地基基础设计规范》附录 E-3，土基承受的附加应力：P 附=0.245×50.25=12.3 kPa，则土基受压力：

P=12.3＋18×1.0=30.3 kPa＜80 kPa，土基承载力满足施工要求。

2.1.4 小箱梁吊机架设

考虑预制小箱梁架设的方便和安全。在 SY 1-11 号、SY 1-12 号 墩利用 650 t 履带吊将小箱梁吊至预定位置。

地面箱梁运输采用轮胎式运梁平车，并向吊机喂梁，在运梁时必须将梁固定捆绑在车架上，以保证车辆运梁时箱梁的稳定性，防止倾覆。本标段涉铁段架设预制小箱梁时，选用 630 t 履带吊单机吊装，架设时实施铁路封锁施工。

封锁点计划：本工程共有 3 片梁，计划工需 1 个封锁点，每次封锁点 110 min。

2.1.5 小箱梁运输

小箱梁由运输车运至架梁现场，装车示意图如图 3 所示。装车后总质量：138 t，轴距 26.5 m，总高 3.3 m。

图3 桥梁装车示意图

2.1.6 小箱梁吊装

跨昆西联线铁路吊装采用 650 t 履带吊吊装，吊装步骤如下。

（1）试吊。试吊前注意事项：① 预制箱梁由梁场运输到吊装现场时，应注意梁的装载方向，即根据吊机起梁后的旋转方向来确定装梁方向，SY 1-11～SY 1-12 跨梁车到达吊装现场时，SY 1-11 端方向应朝西（出城方向）。② 在混凝土箱梁翼板预埋的防撞墙环形钢筋上系好缆风绳，缆风绳（白棕绳）系在离 SY 1-12 端 1.5 m 位置处，缆风绳长约 50 m，使箱梁吊到高空履带吊回转作业时，可以用人工拉动控制箱梁水平旋转，便于落梁对位同时避免碰撞吊机主臂。③ 在梁顶捆梁钢丝绳处分别预置 1 t 倒链葫芦 1 只及φ11 mm 钢丝绳 1 根，倒链葫芦和钢丝绳临时固定在梁面上防止吊装完成松钩时钢丝绳坠落威胁铁路接触网安全。④ 运梁车从预制梁场通过施工便道将待架箱梁运至吊装现场，由于吊机在离铁路 30 m 范围内，根据铁路有关部门要求，在封锁铁路正式吊装前需要先申请铁路监督做好第一榀小箱梁试吊工作，以此来检验履带吊的基础沉降、卷扬机刹车性能、箱梁离地后的平衡度以及吊耳、索具是否安全可靠等方面工作。试吊完成后做好记录，检查无误后重新将箱梁放置运梁车上，等待封锁命令开始。

（2）铁路停电封锁架梁（停电封锁合计时间为110 min）。

① 接触网停电、插入防护牌（停电封锁 10 min）。接到封锁命令后，由配合单位供电段人员将接触网接地，同时由线路两端防护员在距施工作业区域 50 m 外的范围插好停车信号牌。接触网停电完成、线路防护牌设置好后必须向现场总指挥汇报。

② 提梁至箱梁底面高出盖梁顶面 2 m 左右。铁路封锁开始后现场吊装总指挥指令吊机司机发动履带吊运转热机，当上述封锁期内的前期工作完成，总指挥指令吊机司机吊装工作正式开始，起升大钩将小箱梁吊起，直至小箱梁底面高出盖梁顶面 2 m 后停止起升，小箱梁提升底面距地面 21.85 m，提升时间为 25 min。小箱梁底面与地面间的高度差可用红外线测距仪来量测。

③回转、调节小箱梁到支座正上方。吊机主臂逆时针方向回转 93°，架设第一榀箱梁安装到位时起重幅度在R=34 m。起重臂在起升回转过程中通过拴在盖梁上的缆风绳同步进行方向控制和微调，将小箱梁调整到支座正上方，回转到支座上方。

④小箱梁就位缓慢下降大钩，安装对位时应一端对准后再对另一端，直至架设就位。

⑤解除吊索具，回转到铁路界限外。SY 1-11～SY 1-12跨箱梁底与接触网线高差为 1.80 m。预制混凝土箱梁正确对位后，在履带吊完全松钩前先用梁顶预置的倒链葫芦和φ11 mm 的小钢丝绳把捆梁钢丝绳拉紧在梁体上，同时注意梁底的铁瓦不能脱落，铁瓦在吊装前应预先用绳索系牢在捆梁钢丝绳上。然后再卸除一边的捆梁钢丝绳与吊梁钢丝绳连接的卸扣，另一边不松卸，仍然悬挂在履带吊的起重锚钩上，已松端的捆梁钢丝绳用白棕绳系紧慢慢向下溜放，防止绳头自由甩动，溜放时绝对禁止碰到梁底下方的接触网或回流线。

⑥ 恢复供电、撤除线路防护、履行销记手续。箱梁吊装施工完毕后由施工负责人、监理、设备管理单位联合检查确认是否具备开通线路，由现场施工负责人通知驻站联络员进行施工完毕的销记，同时供电段恢复供电，具备开通条件后，通知车站消点开通线路。并通知线路二端防护员拆除停车防护设施。

吊装下一片箱梁松钩前必须与前一片小箱梁两端进行焊接，形成稳固体系。

3 结 语

元华路神仙树节点项目跨昆西联络线小箱梁顺利完成吊装，未对市政官网、营业线造成任何影响，说明在施工前期，现场施工条件调查的重要性，方案实施前对施工场地、施工机具选择的合理性。通过本项目的实施，给后续在狭小地区进行起重吊装作业指明了方向提供了经验，今后类似的吊装工程，可结合现场的实际情况，进行施工，也可借鉴和参考此种施工方法。