中铁五局集团第五工程有限责任公司湖南省郴州市423000
摘要：我国正处于大规模高速铁路建设的高峰，正在新建大量跨既有线桥梁，该施工给下方既有线运营安全造成较大的安全隐患，也给上部桥梁施工组织、管理上带来一定难度。为了保证繁忙既有主干线的行车安全，尽最大可能缩短营业线封锁时间，钢盖梁快速吊装显得尤为重要。本文主要就是通过高速铁路桥梁上跨既有线门式墩履带吊装施工技术来进行阐述的。
关键：词门式墩盖梁钢，大吨位履带吊车，既有线施工。
1、施工特点：
门式墩盖梁钢结构加工在线外统一加工、现场统一拼装，集中利用铁路封闭点进行吊装就位。门式墩盖梁钢结构加工和墩柱混凝土灌注施工可以同时进行，而且吊装时间短，能迅速完成施工。
2、施工原理：
通过在门式墩（既有线）旁布置一块吊装场地（场地大小、地基承载力应满足要求）用于门式墩钢盖梁拼装和吊装，然后根据各墩位平面和立面关系以及既有设备接触网杆和回流线的关系进行吊机布置，保证吊机满足最小的作业半径和臂长。
根据吊装工程现场情况及吊装设备重量、外型尺寸和大型吊性能等实际情况确定选用履带吊机械化施工。根据现场条件及钢梁跨度、重量、外形尺寸选用吊机的型号及参数；同时选用1台吨位较大的汽车吊作为辅助吊车使用。吊装顺序根据提前的施工安排进行逐一吊装，吊装的时间必须严格根据天窗点进行计算控制。
3、适用范围：
本施工技术适用于高速铁路上跨既有铁路时的交叉角度较小或者平行，且设计采用门式墩跨越时；同时铁路两侧要有条件满足拼装吊装的场地要求。
4、吊装施工工艺及操作要点
4.1、及时组织吊车就位，并进行现场拼装和试吊工作，履带吊吊车位于既有两墩柱外侧与运梁通道之间。严格按批准的吊装方案进行技术交底和施工。
施工工艺如下：
4.2、钢盖梁吊装过程控制要点
4.2.1、吊装前准备。履带吊按要求在架梁地点规划位置支立就位，吊车司机检查吊车性能状况，确保吊车各仪表良好，并做好吊梁准备工作；同时项目部完成对履带吊的验收记录、合格证、司机的特种作业操作证的核对。吊梁辅助工准备好牵引绳索；每个墩顶配备技术人员两名，落梁辅助工两名；指挥人员一名。配备吊机支腿防护员一名，负责观测支点地基变形情况。焊接设备、电工、电焊工准备到位。墩顶预留钢筋临时用铁丝捆扎，以确保钢盖梁能顺利落梁。
4.2.2、平板车运送钢盖梁到达指定位置，吊梁辅助人员挂好钢丝绳，在对应的接触网线上钢横梁部位安装永久防电板，并拆掉封车绳，离开平板车3m范围外。
吊点距梁端为6m，采用直径为72mm的钢丝绳8条，分别与钢梁吊耳利用卡扣连接。吊梁钢丝绳的接头采取插接，插接长度为钢丝绳直径的20倍，并不得<300mm，捆绑时保持钢丝绳向同一方向弯折。钢丝绳必须紧密有序的的排在卷筒上，卷筒上必须有4圈钢丝绳的容绳量。架梁辅助人员在门式墩左侧梁端安设牵引绳两根，分别由两人控制梁体方向。
4.2.3、试吊、起吊。吊梁辅助人员离开后，由作业队长下达试吊命令，架梁指挥人员指挥吊车缓慢起吊，并在离钢盖梁0.5m时暂停，由安全负责人对吊车支腿、吊钩、钢丝绳进行检查，技术负责人对钢横梁吊点处变化情况进行检查。均无异常情况后，由指挥人员下达起吊命令，起升速度应控制在1.25m/min以下，起高至超过墩顶1～1.5m停止。
4.2.4、吊车转臂。由架梁指挥人员指挥吊车缓慢转臂，梁体不得碰擦机臂，由架梁辅助人员配合牵引，吊车进行匀速转臂，钢横梁横向正位后，在框架墩上方进行稳定。安全负责人随时检查吊车、吊臂及各项操作安全状况；墩顶施工人员做好落梁前的各项准备工作。
4.2.5、落梁就位。落梁时梁体距离支座面500mm时停止落梁，待梁体稳定后再缓慢下降，落梁辅助人员及技术人员准确控制梁体就位，同时检查梁体与支座板间是否密贴，如不密贴采用1mm、2mm等不同厚度钢片垫实。施工人员立即焊接地钢筋。
4.2.6、联接固定。钢横梁就位后，及时连接并焊接钢横梁与墩顶上支座钢板，焊接墩顶外包钢板间的抗倾覆拉板。第二天立墩柱模板灌注包住钢立柱5m高的C40混凝土、钢立柱内填充C40无收缩性混凝土，对钢横梁进行完全固定定位施工。
4.2.7、摘钩。钢横梁与框架墩连接稳固后，由架梁指挥人员下达摘钩命令，吊车缓慢收绳，转臂。
4.2.8、转场。各架梁施工人员及时完成各项工序后，离开框架墩顶部，吊车移运至下一作业地点。
4.2.9、拆墩柱模。待混凝土强度达到拆模强度要求，在吊装封锁要点内或列车间隙时间内拆除施工好混凝土的墩柱模板。
5、吊装机具设备配备：
5.1、吊装作业劳动力配备：
1台LR-1750履带吊和1台QY130T专职起重吊装人员。同时需配备以下人员：起重指挥8人分二组、电焊工4人、电工1人、铺助工8人。
5.2、钢丝绳直径70mm长16m8根，85T卸扣4只，白棕绳2根长15米。
5.3、钢板（1.5m×6m）14块。
6、关键工序：
6.1、施工顺序
施工场地布置、吊装场地换填处理钢盖梁的拼装LR-1750履带吊进场拼装履带吊试吊及检查要点、停电封闭、钢盖梁吊装就位门式墩钢盖梁全部完成履带吊机退场清理场地，既有线相关设施恢复。
6.2、起吊步骤：
6.2.1、履带吊进入指定位置就位。
6.2.2、钢板或路基板进入现场按平面图卸到指定位置（14块）
6.2.3、按指定位置进入现场封路。
6.2.4、先铺设支腿路基板钢板。如果地质松支腿下增加。每块履带7块路基板钢板。地基处理吊装时测10分钟支腿沉降度。
6.2.5、将支腿支出、校好水平、组装好压铁、串好400T吊钩8T。
6.2.6、试吊：
①、起吊后离地10公分确认重量、确认半径、确认重量。
②、检查钢丝绳。
③、检查卸扣，结束后开始起吊。检查支腿沉降设备垂直后转90度。就位后由技术人员确认。
7、吊装安全保证措施：
7.1、制度保证措施
7.1.1、成立以项目经理为首的安全管理领导小组，坚持管生产必须管安全的原则，建立岗位责任制，做到规范施工、安全操作，保证铁路行车安全。
7.1.2、强化安全控制机构，设专职安全员负责日常安全管理工作，安全员坚持持证上岗，各岗位负责人员在施工期间不得以任何理由离开施工现场，保证整个施工过程在有序的控制状态下。如发现有安全隐患，及时停止施工，直至消除安全隐患后方可继续施工。
7.1.3、深化安全教育。施工前对全体施工人员作好安全教育，使参加施工人员明白在铁路范围施工安全的必要性和重要性，强化和提高全体职工安全意识。
7.1.4、根据工程特点和作业环境，对盖梁吊装作业编制吊装安全专项施工方案，验算构件吊装的稳定性、合理选择吊装机械、确定吊装方案。并上报相关单位审批。
7.1.5、参加起重吊装的作业人员必须经过专业培训，特种作业人员必须考核合格，持证上岗。起重指挥由安全技术培训合格的专职人员担任。
7.1.6、施工必须对安全技术操作规程及安全制度进行施工管理。起重机械使用前必须经过检查确认符合要求及进行试吊后，方可使用。
7.1.7、吊装作业严格遵守“十不吊”的规定。即
a、超过额定负荷不吊；指挥信号不明、重量不明、光线暗淡不吊；
b、吊索和附件捆缚不牢，不符合安全要求不吊；
c、行车吊挂重物直接进行加工时不吊；
d、歪拉斜挂不吊；
e、工件上站人或工件上浮放有活动物件的不吊；
f、氧气瓶、乙炔发生器等器具有爆炸性物品不吊；
g、带棱角快口物件尚未垫好（防止钢丝绳磨损或割断）不吊；
h、埋在地下的物体未采取措施不拨吊；
i、违章指挥不吊。
7.2、技术保证措施
7.2.1、吊装时必须统一指挥，不准违章指挥、违章操作。由指挥员确定吊机摆设的位置。每机必须配一台联络员传达指挥员的指令，并注意支腿有无下陷和浮动等危险状况。当吊机力矩接近额定力矩时，联络员应立即报告指挥员，由指挥员做出安全指令，确保吊装安全。指挥时不准带手套，手势要清楚。信号要明确，不得远离指挥吊物。
7.2.2、大型物件应划出警戒区，检查各点受力情况及吊环的焊接质量，并经试吊，确认安全可靠。吊装作业中，当重物吊起、转向、走行、接近人员、重物下落时，必须鸣笛示警。吊装物上严禁站人。吊物下严禁车辆及行人逗留。发现情况立即停止作业。
7.2.3、吊装作业前，对起重机械的制动器、吊钩、钢丝绳和安全装置进行检查，发现性能不正常时，应在操作前排除。吊运物上的零星件必须清楚，防止吊运中坠落伤人。
7.2.4、必须按照技术参数的规定控制伸臂长度和增大作业半径，以免出现折臂造成事故。注意检查卷扬机钢丝绳长度是否足够。其与滑轮组的倍率必须满足该项吊装作业的使用要求。
7.2.5、严格遵守有关规定、吊机操作变更动作缓慢、吊钩上下时油门控制缓和、专人观察各部位动转情况。吊物起升速度不准超过每分钟1.25m。
7.2.6、吊装时应控制施工等活荷载，严禁超过构件的承载能力。在吊装盖梁钢施工时，接触网必须停电。
7.2.7、吊机全部伸出支腿（放支腿时，应先放后支腿，后放前支腿；收支腿时，应先收前支腿，后收后支腿）。在撑脚板下垫方木，调整机体，使回转支承面与地面的倾斜度在无负荷时，不大于1/1000，支腿有定位销的必需插上。
7.2.8、作业中发现起重机倾斜，支腿变形等不正常现象出现时，应立即放下重物，空载进行调整正常后，才能继续作业。起重机械在作业中停机时，必须将重物落地，不应将重物吊在空中停机。
7.2.9、起吊过长过大等大型重吨位物件时，必须先试吊，离地不高于0.1米，经检查确认稳妥，并用围绳牵住吊物保持平稳，方可指挥起吊运行。要求试吊2次方可正常吊运。
7.2.10、遇六级及以上强风时必须停止吊装作业。
7.2.11、点内钢梁架设后，立即焊接定位。
7.2.12、吊装摘钩后，吊机缓慢收绳，以防吊绳滑落砸碰铁路接触网。
8、营业线封锁施工安全防护措施
8.1、区间封锁施工安全防护
区间施工时，在施工地点两端20m设置移动停车信号牌，施工地点两端防护员分别在距离工地点860m处面向施工地点的左钢轨上设置第一个响墩，依次向内方20m右股钢轨，40m左股钢轨设第二，第三个响墩，再向内方20m，站在第三个响墩同侧瞭望条件较好的路肩上，手持展开的红色信号旗进行防护，如图（长度单位：m）。
8.2、行车、运输要严格执行封闭要点制度：施工时要严格遵守要点、登记制度。必须按照调度命令及车站值班员签认的要点纪录执行，按时完成施工任务后，必须检查、试验，确认设备完好后，施工负责人方可消点。
8.3、行车运输要确保通讯联系畅通，对所有施工人员进行技术交底，组织学习安全技术措施及施工方案，使每个施工人员明确施工任务和要求，明确安全注意事项，明确职责分工，做到人人有责，物有其主。
8.4、施工地点处及车站选派经过培训合格的防护人员，在施工地点按规定设置齐全的防护标志。
8.5、防护信号牌的内容及形式要正确，位置要准确，未设好防护不准施工。线路状态未达到放行列车条件，禁止撤除防护，开通线路。
8.6、驻站联络员按规定登记运统-17，办理申请要点、消点有关手续，及时准确地向施工负责人传达封锁施工起讫时间和命令号码，及时通报列车运行情况。
8.7、工地防护员必须按规定带齐防护信号备品，按规定设置防护，保持与驻站联络员通讯联系，掌握列车运行时分，监督施工人员及时下道，未经施工负责人同意不得撤除防护。
8.8、工地防护员接到驻站防护员发出的预报、确报、变更通知后，均应立即用规定信号向施工领导人重复鸣示，直至对方用相同信号回答为止。同时加强警戒，注意了望，监视来车与工地情况，无论开工、收工或施工地点转移，均及时通知驻站防护员。
8.9、认真执行标准化作业，奖惩分明。严肃施工纪律及劳动纪律，杜绝违章指挥及违章操作，保证施工现场安全防护设施的齐全，并确保其性能良好，使安全生产建立在科学的管理、先进的技术、可靠的防护设施上。
8.10、要点施工时严禁超前施工，施工后必须严格按照放行条例办理，如达不到放行列车条件时，应提前通知车站值班员，请求延长施工时间，严禁不具备列车放行条件情况下放行列车。
8.11、施工地段放行列车必须符合《铁路工务安全规则》的有关规定，各类既有线上施工，开通前必须经铁路局设备管理单位安全监督员确认施工单位开通前的设备检查记录并签字后方可进行。
9、应急响应措施
9.1、各类起重机械一旦发现火情，必须正确选用消防器材，立即组织扑救，并视火情大小向项目部、安监部报告或直接拨打119火警电话，抢救被困人员和救护伤员。
9.2、发现人员触电事故，必须立即切断电源，救护伤员。对伤情较重的伤员，要立即进行现场急救（心肺复苏和外伤处理），并立即向就近的医疗机构求助或直接拨打120急救中心求助。
9.3、施工机械事故的应急响应
各类型起重机械一旦发生作业中刹车失灵事件，操作人员应充分利用一瞬间短暂的时间，紧急鸣笛示警，吊钩滑轮倍率大的起重机应紧急操作回转机构，把荷载转至无人区域空旷地带，吊钩滑轮倍率小的起重机可尝试打反车制动，如果荷载下方无人员作业和障碍物，变幅式起重机应立即撤离增幅，防止因突然卸载造成起重机向后倾覆事故的发生，努力将人员伤亡、机械和设备损失降低到最大限度。
9.4、汽车起重机一旦发生基础、路面或支腿突然下沉事故，操作人员应充分利用一瞬间短暂的时间，空载情况下应立即将配重回转到基础或地面较为坚定的一侧，同时增幅或收幅，保持起重机平衡；带载情况下应立即卸载，或用回转、变幅的方法保持整机平衡；事故得到控制后，立即组织救援，防止事故的进一步扩大。
9.5、机械防风措施
作业时若突然遭遇6级（风速12m/s）以上大风或起吊迎风面较大的
重物时遭遇5级以上大风，必须停止作业，操作人员应充分利用短暂的时间；同时报告本项目部的设备吊装应急领导小组、负责指挥及协调工作。
9.6、不能在封锁点内完成相关工作应急措施
当预计到不能在规定的封锁时间内完成相应任务时，应立即采取措施停止施工，并将已施工完成的地段加固好，对施工地点及附近铁路线路设备进行认真仔细的检查，确认达到放行列车条件，拆除接触网线接地，所有施工人员撤至安全地区。办理相关手续后，通知车站按时恢复线路行车。
每次线路封锁结束后，组织相关人员认真总结本次施工作业失败原因，并制定下次要点时如何完成任务、完成本次遗留任务的方案，认真组织，使下次要点施工能将本次未完成任务完成。
9.7、钢梁坠落导致既有线路基塌陷，供电设备破坏，中断铁路交通
施工前由工务段、供电段等设备管理单位在现场派驻应急支持人员并准备应急专业物资，事故发生后，立即按铁路技规要求，设置中断交通信号，启动紧急救援流程，在设备管理单位应急支持人员的指导下展开救援工作。
9.8、大风、暴雨、浓雾等吊装作业禁忌天气
通过网络或与气象局联系，了解历年5～8月本地区天气情况，撑握5～8月间天气变化规律。确保在进行既有线部分下部构造施工时，天气良好。当确认施工当天有大风、暴雨等灾害天气时，提前14小时通知车站调度员终止本次的要点封锁。当遇大雨、暴雨天气，派专职防护员在施工现场巡视；人员和机械则迅速撤至安全地区，停止作业。施工负责人评估灾害天气影响时间和后果，确定是否要放弃本次要点施工作业。
10、效益分析
采用大吨位吊车吊装，施工准确，安全风险小。能在要点时间内完成作业，基本无需其他机械配合。如果采用小吨位汽车吊吊装，需要时间长，同时需要4台以上汽车吊同时作业，协调难度大，难以配合，对既有线有极大的风险。
11、应用案例
杭长高铁江西段的弋阳沪昆铁路立交特大桥
弋阳沪昆铁路立交特大桥44～49号墩上跨既有沪昆铁路，采用门式墩钢箱盖梁。弋阳沪昆铁路立交特大桥在DK399+680左右跨越既有沪昆铁路，与既有线路夹角8.5°，沪昆铁路路基宽度13.9m，跨越处位于农田中，线路两侧为农田，地表可塑粉质黏土，地基承载力较低。杭长客专采用柱间距26m钢门式墩跨越既有沪昆铁路。每个门式墩两墩柱紧靠既有沪昆铁路线左右两侧，两墩柱中心距为26m，毎榀钢盖梁重约225t钢柱高5.7m。采用LR-1750履带吊机安装作业，集中12天利用铁路封闭点完成吊装就位。