曾洪泉

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速鐵路的建設(shè)越來越快、范圍越來越廣，為了增加出行的便捷和舒適性，對既有站場的改造也逐步增加，客運(yùn)設(shè)施改造工程施工難度大，風(fēng)險高。大部分都為營業(yè)線施工，由于施工條件和環(huán)境的限制，對施工機(jī)具、設(shè)備以及施工時間和地點(diǎn)的要求也極為嚴(yán)格和苛刻。本文以濰坊站客運(yùn)設(shè)施改造新建旅客天橋施工為例，簡要論述吊裝設(shè)備在鐵路站場改造中的應(yīng)用。

一、工程概述

1.工程概況

濰坊站新建旅客天橋?yàn)檫B接南北站房的旅客通道，天橋長度135.5米，寬度12米，桁架結(jié)構(gòu)高度6.6米，橫跨膠濟(jì)客專、膠濟(jì)線共12股車道4個站臺，主體采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，重量約570噸。下部結(jié)構(gòu)采用人工挖孔樁，樁基上立21根壁厚2cm、直徑50～60cm鋼立柱支撐整個天橋結(jié)構(gòu)。

根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和工期要求，天橋桁架構(gòu)件采用“散件出廠、拼裝區(qū)拼裝”，桁架拼裝完成后采用SPMT模塊組合運(yùn)輸車運(yùn)輸至吊裝區(qū)域，采用2000噸履帶吊進(jìn)行吊裝的方案。

2.施工工藝的選擇

濰坊站新建旅客天橋共設(shè)21根立柱支撐，其中二、三站臺8根鋼立柱在線路的中間站臺上，施工時需要利用平板車運(yùn)輸立柱、25噸吊車至站臺邊進(jìn)行安裝；天橋桁架受已建南站房及鐵路接觸網(wǎng)線的影響，采用2000t履帶吊分5段進(jìn)行吊裝。

二、鋼立柱吊裝施工

二、三站臺立柱柱腳在站臺面以下4.3m，吊裝需要封鎖線路，接觸網(wǎng)停電施工，屬于鐵路營業(yè)線Ⅲ級施工，在有限的時間內(nèi)須完成立柱吊裝、孔內(nèi)就位、垂直度調(diào)整、臨時加固等工作。

最長的鋼立柱有11.4m長，重5.5t。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查和場外模擬吊裝，發(fā)現(xiàn)常規(guī)吊裝方法吊車吊臂受鐵路接觸網(wǎng)線影響無法起臂滿足不了本工況施工要求，物料經(jīng)平板車運(yùn)輸至站臺后需采用液壓設(shè)備輔以人工將25t吊車向站臺方向進(jìn)行橫向移動1m，吊車橫移后輔以叉車及依據(jù)鋼立柱參數(shù)特制的工裝進(jìn)行抬吊。

三、天橋桁架施工

1.吊裝設(shè)備的選取

需要吊裝的每段鋼結(jié)構(gòu)的參數(shù)，有如下數(shù)據(jù):

第一段起吊重量共96.2t,最大回轉(zhuǎn)半徑112m，主臂長度132m；

第二段起吊重量共150.3t轉(zhuǎn)半徑91m，主長度132m；

第三段起吊重量共110.2t轉(zhuǎn)半徑71m，主臂長度132m；

第四段起吊重量共218.8t轉(zhuǎn)半徑50m，主臂長度132m；

第五段起吊重量共174.4t轉(zhuǎn)半徑78m，主臂長度132m。

根據(jù)現(xiàn)場情況以及吊機(jī)性能表綜合考慮，決定采用2000t履帶吊。

2.桁架拼裝

天橋桁架的桿件在工廠散件焊接，運(yùn)輸至現(xiàn)場采用2臺25t吊車拼裝，拼裝胎架采用長1.3m、φ508*10mm的圓立柱鋼管作為胎架，圓管柱下部焊接1000*1000*20cm的鋼板落在混凝土硬化面上，上部焊接700*700*10鋼板，鋼立柱每隔一根豎腹桿設(shè)置一根。

桁架拼裝精度是吊裝精準(zhǔn)就位的保證，拼裝精度采用專用設(shè)備進(jìn)行控制，輔以人工復(fù)核。

3.桁架轉(zhuǎn)場

采用SPMT模塊組合運(yùn)輸車將桁架分段運(yùn)輸至吊裝區(qū)域，SPMT模塊組合運(yùn)輸車走行區(qū)域地基承載力與平整度是保證運(yùn)輸順利的前提條件，同時桁架轉(zhuǎn)運(yùn)過程中利用SPMT模塊組合運(yùn)輸車萬向輪可以隨意轉(zhuǎn)動的優(yōu)勢對分段桁架進(jìn)行試對接。

天橋桁架轉(zhuǎn)運(yùn)

四、天橋吊裝

吊裝前采取控制支座標(biāo)高、支座上增加限位板、控制桁架拼裝精度、桁架試對接等措施確保桁架四個弦桿在空間上精準(zhǔn)對位。桁架5段吊裝就位參數(shù)如下表：

桁架5段吊裝工藝相同，第二段桁架吊裝時負(fù)荷率最大，現(xiàn)以第二段桁架吊裝過程進(jìn)行描述。

1.試吊裝

履帶式起重機(jī)在指定位置完成組裝后空車行走至吊裝站位區(qū)域。

提前確定超起、吊裝索具等擺放位置，索具拴掛完畢確認(rèn)無誤后，在起重指揮信號下，將天橋緩慢吊起，使天橋最低點(diǎn)脫離胎架200mm，確認(rèn)天橋整體結(jié)構(gòu)是否完好及變形量是否符合要求；吊裝單位確認(rèn)天橋?qū)嶋H吊裝重量，檢驗(yàn)起重機(jī)載荷性能、觀察地基承載力狀況及鋼絲繩卡環(huán)受力狀況，并做好相關(guān)記錄，一切無異常，則準(zhǔn)備下一步的正式吊裝。

2.正式吊裝

為避免天橋在大臂旋轉(zhuǎn)時自由轉(zhuǎn)動，在履帶吊大臂臂桿節(jié)點(diǎn)上設(shè)置兩組定滑輪，在天橋一側(cè)設(shè)置兩組攬風(fēng)繩，人員通過攬風(fēng)繩控制天橋角度。

（1）起吊

主吊車以26m半徑起吊，將天橋提升200mm后停止，檢查吊裝起重機(jī)及吊裝索具是否處于安全狀態(tài)，以及鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)，一切無異常，主吊機(jī)起鉤將天橋提升至天橋底部距離地面15m高度，為跨越既有天橋（天橋頂距離地面13.6m）及硬橫跨做好準(zhǔn)備，調(diào)整工作半徑至91m。

天橋起吊

（2）調(diào)整超起配重

主吊車調(diào)整吊裝半徑至91m后，根據(jù)設(shè)備重量適當(dāng)調(diào)整超起配重塊的數(shù)量，保證超起可離地旋轉(zhuǎn)。

（3）轉(zhuǎn)桿

帶載大臂逆時針方向以91m半徑旋轉(zhuǎn)69°，此過程天橋受風(fēng)速影響，多次調(diào)整天橋角度，接近旋轉(zhuǎn)完畢前慢速調(diào)整（天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，10min）。

履帶吊轉(zhuǎn)桿

（4）落鉤后角度調(diào)整落鉤

連續(xù)落鉤7m后，施工人員登上第一段天橋，將北側(cè)纜風(fēng)繩拆卸，在第二段天橋外兩側(cè)拉拽調(diào)整天橋，通過吊車不斷的提升/下落，與天橋內(nèi)人員拉拽調(diào)整天橋進(jìn)行配合，最后底部與下方四個支撐柱對準(zhǔn)找平，北側(cè)四根主弦桿與第一段天橋南側(cè)的四根主旋干固定點(diǎn)對接，精準(zhǔn)對位后吊車可卸力（天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，35min）。

（5）摘鉤及拆除部分超起配重

天橋精準(zhǔn)對位后，起重機(jī)落鉤將天橋放置于就位支撐結(jié)構(gòu)上，施工人員進(jìn)行臨時焊接固定作業(yè)，同時2000t起重機(jī)緩慢落鉤，專人檢查支撐受力是否滿足要求，無問題后主吊車摘鉤，在摘鉤的過程中同時摘除部分超起配重，確保吊車可以自由旋轉(zhuǎn)大臂（摘鉤、摘除部分超起和臨時固定焊接同時進(jìn)行，天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，30min）。

天橋就位后摘鉤

（6）轉(zhuǎn)桿

空載大臂順時針方向以合適半徑旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)至起吊位置（天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，10min）。

天橋吊裝平面圖

五、鐵路營業(yè)線吊裝作業(yè)的影響與分析

從濰坊站新建旅客天橋鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工作業(yè)經(jīng)驗(yàn)分析，鐵路營業(yè)線施工涉及的既有鐵路設(shè)備較多，如回流線、接觸網(wǎng)線、硬橫跨、接觸網(wǎng)立柱、既有建筑物等，為確保施工對鐵路既有設(shè)施不造成影響，保證客運(yùn)正常運(yùn)行，施工前需要做大量詳細(xì)的施工前調(diào)查，準(zhǔn)確的掌握既有設(shè)施與施工作業(yè)設(shè)備的位置關(guān)系，通過電腦繪圖、站外施工模擬等措施提前規(guī)避安全風(fēng)險。同時為確保鐵路既有設(shè)備安全與施工安全，對施工機(jī)械設(shè)備的性能、負(fù)荷參數(shù)等要有準(zhǔn)確的認(rèn)識。

營業(yè)線吊裝施工的優(yōu)勢在于吊裝之前構(gòu)件在鐵路范圍外拼裝施工減少了施工與鐵路營業(yè)線的相互影響,就營業(yè)線而言降低了因施工給營業(yè)線帶來的安全風(fēng)險，就施工而言方便施工組織、縮短工期；吊裝在無列車的天窗時段，線路封鎖接觸網(wǎng)停電后施工,就營業(yè)線而言最大限度的降低了施工對營業(yè)線的影響，就施工而言，線路的封鎖、接觸網(wǎng)的停電提高了施工作業(yè)的安全。

六、結(jié)語

站臺立柱、天橋五段吊裝作業(yè)沒有對鐵路營業(yè)線造成任何干擾，在規(guī)定的時間里安全、精密地完成吊裝，得到了濟(jì)南鐵路局的高度認(rèn)可，特別是2000t級履帶吊吊裝作業(yè)屬營業(yè)線大型吊裝首例，得到了廣泛的社會關(guān)注和中央、省部級媒體的報道。本文僅以濰坊站新建旅客天橋項(xiàng)目的工程實(shí)例進(jìn)行論述，為今后類似工程施工提供一定參考。