１盯７Ｌ 横跨铁路营业线人行天桥吊装施工技术研究 狄宝才 （中铁十九局集团有限公司，北京１０００７６） 摘 要：以包西铁路通道东胜西站人行钢结构天桥一次性整体吊装工程为例，阐述了该工程特点及关键技术； 详细分析了该工程在吊装设备选型，吊装场地及吊车平面布置，吊点位置确定及吊具选型和布置，起重吊装施 工等方面的操作方法及安全保证措施；这些措施有效保证本工程的顺利完成。本工程采用的跨营业线施工一 次性整体吊装技术对今后同类工程的设计、施工均有一定的借鉴意义。 关键词：跨铁路营业线；人行天桥；钢结构；吊装 中图分类号：Ｕ４４８．ｉ１ 文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２—３９５３（２０１３）０６—００２９—０４ Ｉ 工程概况 新建东胜西站为包西铁路通道中间站，车站中 ２ 工程特点及关键技术 （１）东胜西站人行天桥吊装属于跨铁路营业线 施工。天桥横跨５、３、工、Ⅱ、４、６股道，其中３、Ｉ、 Ⅱ、４股道已经开通，天桥跨越的５、６道及二站台外 侧的７道没有开通。天桥吊装前，必须提前向呼铁 心里程为Ｄ３Ｋ１１０＋９４８．６，车站设于线路右侧。车 站设到发线７条，设置５００ ＩＴＩ×１０．０ ｍ×ｉ．２５ ｍ侧 式旅客站台Ｉ座，设置５００ ｍ×１０．５０ ｍ×１．２５ ｍ 岛式旅客站台１座，设置钢结构人行天桥一座，天桥 横跨５、３、工、Ⅱ、４、６股道。 跨线人行天桥基础采用六桩承台基础；支撑系 统采用＠８００ ｍｍ×（２０￣３０）ｍｍ钢管混凝土柱。天 桥设计跨度（４２．２３＋４．４）ｍ，主桁架设计总重１６０Ｘ １０。ｋｇ。钢天桥起点及终点支撑为活动端，中间支 撑为固定端，桥面标高７．８ ｍ；主桁架间隔ＩＯ．０ ｍ； 主桁架高度４．３ ｍ，钢天桥底板距离基本站台高度 局申请“天窗”时间段，经呼铁局相关单位批准后方 可进行吊装。天桥的主跨试吊、起吊、安装、加固必 须在一个“天窗”时段（２ ｈ内）内完成全部工作。天 桥下方有高压接触网，拼装场地外侧有２７．５ ｋＶ高 压供电线路，危险性较大。 （２）东胜西站人行天桥吊装采用整体一次性吊 装的施工方案。施工关键技术有：①吊装机械设备 选择；②拼装场地及吊车位置确定；③起重吊装吊点 位置确定；④起重吊装；⑤施工安全措施。 为７．２ ｍ。本工程±０．０００（站台标高）相当于绝对 标高Ｉ ３８１．１５０ ｍ。 钢结构天桥主桁架采用焊接箱型截面，上弦、下 弦采用５２０ ｍｍ×４００ ｍｍＸ １６ ｍｍ的焊接箱型截 面，斜腹杆采用４００ ｍｍ×４００ ｍｍ×Ｉ６ ｍｍ的焊接 箱型截面，上弦横梁采用焊接Ｈ（３５０～７９０）ｍｍｘ ３施工关键技术 ３．１ 吊装设备选型 依据天桥一次性整体吊装的施工方案，综合考 虑跨营业线施工的特点及现场吊车站位条件等各方 面的安全因素，经ＣＡＤ图纸仿真分析确定起吊半 径为３４ ＩＴｌ，根据现场吊装条件确定起吊高度（以天 桥底部距轨面计）为２２ ｍ，吊臂长度为７２ ＩＴＩ。 依据以上分析，参照履带吊ＨＤＢ工况表，选用 ２００ ｍｍ×１２ ｍｍ×１６ ｍｍ截面，设计用材料为 Ｑ３４５Ｂ钢。支点立柱及斜腹杆也采用焊接箱型杆 件，中间竖杆采用工型杆件。桥面底板采用压型组 合楼板，屋面采用压型保温复合板。 该工程２０１２年１Ｏ月Ｉ５日开始进场拼装，２０１２ ６３０ ｔ履带吊车作为主吊机，吊车负荷率满足规范要 求，具体参数详见表１＿１ ］。 表１ 吊装参数表 年１１月８日成功吊装完成，实际吊装时间２ ｈ。 收稿日期：２０Ｉ３－ｉ０—１４ 作者简介：狄宝才（１９７６），男，高级工程师，主要从事铁路线下 工程的施工技术及相关的管理工作８７Ｉ２２２１４＠ｑｑ．ｃｏｒｎ 吊车型号／主臂长／最大吊装额定吊装最大吊装负荷率／ 工况 Ｉｌｌ 半径／ｍ 重量／ｔ 重量／ｔ 国防交通工程与技术囵２０１３第６期 ・研究与设计・ 横跨铁路营业线人行天桥吊装施工技术研究 狄宝才 重量１．６ ｔ，并在基本站台一侧增加配重砂袋。 ３．２ 吊装场地及吊车平面布置 ３．２．１ 吊装场地布置 天桥吊点、吊钩及钢丝绳高度布置见图２。 为了满足钢天桥吊装要求，二站台两侧的５、７ 股道上用三七灰土回填、夯实；且对两侧的信号柜做 刚性保护，东侧的土坡以及进场道路需根据６３０ ｔ 吊车进场运输车辆的最小转弯半径及爬行坡度设计 出适合运输机械的施工便道。 ３．２．２ 吊车站位区域【 。 墨 ２Ｑ 垒 鱼 （ａ）天桥吊点及吊钩平面布置图 垒Ｚ２ ｜． ６３０ ｔ履带吊车就位于二站台偏５股道一侧，吊 车主机站位面积约１２ ｍ×１５ ｍ一１８０ ｍ。。根据 ６３０ ｔ履带吊车自重、配重以及被吊构件重量计算合 重约ｌ ０１０ ｔ，需要对吊车主机站位区域的地基进行 加固处理。地基加固采用３：７灰土换填，换填深 ６０ ｃｍ，地基承载力３００ ｋＰａ，宽度要超出吊车就位 （ｂ）天桥吊点及钢丝绳高度布置图 图２ 吊钩平面布置图（单位：ｍｍ） 边缘１．６ ｍ，站台墙外边缘用道渣石装袋填实并碾 压密实。在吊车就位站位铺设钢板，以确保吊装时吊 车能够保持稳定。吊装场地布置及吊车站位见图１。 ３．３．２ 吊耳板材、卡环选定＿２ 起吊耳环的位置及强度和卡环的强度须经过计 算确定。 考虑施工条件，经过计算比选，天桥吊装吊耳选 用厚度ｔ一３６ ｍｍ的Ｑ３４５板材，４００ ｍｍ×４３０ ｍｍ，开￣ＬＱ１５ｏ ｍｍ，横截面抗剪强度、抗拉强度及 焊缝强度满足设计及验收标准要求；Ｕ型卡环直径 采用ｄ—ｌ３０～１４０ ｍｍ。 ３．３．３ 钢丝绳选定 ］ 根据钢丝绳规格表，实际可选用破断力总和为 ４ ３９５ ｋＮ、直径不小于８３ ｍｍ的钢丝绳。 在吊装前应检查耳环是否完好，必要时可加保 图ｌ 吊装场地及吊车站位示意图 护性辅助吊索，采用低位试吊的方法逐步找到重心， 确定吊点的卡扣锁具位置。 ３．４ 起重吊装 ３．４．１ 吊装前准备ｆ＝｛】 ． ３．３ 吊点位置确定及吊具选型 ３．３．１ 吊点位置确定ｌ１ 东胜西站天桥长４７ ｍ，宽１０．４ ｍ，高４．３ ｍ，桁 架结构、形状规则、刚度分布基本均匀。 吊装时采用４个吊点起吊。先通过计算法准确 计算物体的重心位置，确切确定钢天桥重心位置后， 然后确定４个吊点位置。４个吊点位置应选择在四 边对称的位置上。采用４个吊点起吊时，提升前应 人行天桥组装及涂装已完成，满足施工质量验 收标准，并经监理工程师验收合格。 组织有关专家对本次吊装专项施工方案进行专 项论证，符合要求后方可吊装。 吊装施工及吊装用的吊装机械设备、索具、卡扣 做试吊，直到使人行天桥获得平衡为止，防止提升时 发生滑动或滚动。 件必须符合《建筑施工起重吊装安全技术规范》 （Ｊ ２７６—２０ｌ２）要求。 天桥整体构件重量相对于起吊点中心位置重量 分配不均衡，二站台一侧的重量要较基本站台一侧 重５ ｔ。因此，吊装时为均衡起见，采用了二站台一 侧重量减少和在基本站台一侧增加重量的均衡方 法。即二站台一侧的压型钢板暂不安装，可以减少 ３．４．２ 钢天桥吊装 （１）试吊：天桥构件组装在二站台东侧，天桥上 弦杆件距离铁路输电高压线垂直距离为３．５ ｍ，水 平距离为３ ｍ；试吊时吊车钢丝绳距离高压线水平 距离为８．２ １ＴＩ，试吊高度为距离站台面０．５ ＩＩ１，此时 国防交通工程与技术 囡 ２０１３第６期 ・研究与设计・ 横跨铁路营业线人行天桥吊装施工技术研究 狄宝才 天桥上弦杆件距离高压线有２．５ ｍ，在安全距离范 初步对位后，每个柱顶的两个人员负责将已经 围内，停止试吊。 与天桥下部结构横梁连接的倒链另一端与天桥横梁 试吊完成后，检查吊车各部的受力情况，是否处 连接。 在正常状态下，吊车主机运转是否正常，钢丝绳、卡 由于支座已经和天桥整体连接在一起，精调时 扣件等是否受力均匀。各部位要认真检查核实，检 使用位于端部四点的倒链，统一由精调班组负责人 查天桥各受力点是否有因外力作用变形，下弦在起 指挥进行调整，待天桥支座位置与柱顶板支座位置 吊时的挠度变化，整体天桥的水平度与垂直度检查， 对应后，下达指令缓慢下降就位。 吊车占位地面有无下陷或侧移，各部位检查无误后 支座就位后，由位于柱顶的焊工立即开始焊接， 等待指挥长下达正式起吊命令。 由于时间限制，支座位置采取花焊的方式。根据现 （２）吊装：天桥东侧２７．５ ｋＶ高压线距离吊装 场实际计量每２ ｍｉｎ可以焊接２ ｍｍ高焊缝长度为 作业面１０ ｍ，为避免吊装过程中现场防护人员在监 ５～６ ｃｍ长，即花焊１５ ｒａｉｎ焊缝长度可达４０ ｃｍ，因 视嘹望高压线时出现视觉差，在试吊时须将高压线 此在每个支座的四边各焊接１０ ｃｍ长，剩余位置和 的投影投射到地面上，并将其以白灰线洒于地面上， 高度的焊缝待脱钩后继续焊接。 并在距离投影线１．５ ｍ处撒上白灰警戒线。 脱钩可在天桥就位后和焊接工作同时进行，总 对现场防护人员交底，构件在起吊的过程中绝 体时间控制节点以耗时长的脱钩工作为准。 对不可以侵入警戒线以内，否则必须通知现场吊装 （４）支座的焊接：支座焊接前要将焊口边缘的毛 指挥，使构件紧急落地以避免触线的情况发生。 刺、油污、铁锈等杂质清理干净，支座焊接采用手工 吊装时，在二站台钢天桥支撑部位挂系调节缆 电弧焊。 风绳。采用棕绳或麻绳，直径宜选２０～２５ ｍｍ。见 支座的焊接顺序：焊接完毕后吊车钢丝绳恢复 图３。 到自然状态，使整个天桥自重全部在钢柱支撑作用 下受力。此时检测整体天桥桁架的挠度值及就位情 况是否与设计相符合，检查合格后开始焊接天桥两 端活动端支座。焊接完毕后解除吊装设备。根据天 窗时间开始下道工序的施工作业。 ３．４．３ 吊车撤场 在完成吊装作业后，按照原吊装回转半径返回 原组装地拆卸吊具、索具等，在５ ｄ内完成撤场作业 图３人行天桥吊装效果图 离开现场。 （３）就位：起吊时起吊高度要超过接触网杆的顶 部至少１ ｍ的距离，根据接触网杆顶标高（６．６６８ ４ 安全保证措施［９ ０］ ｍ）实测高程计算，起吊的高度为８ ｍ可满足吊装安 钢天桥吊装前要制定切实可行的专项吊装方 全需要。 案，由施工单位项目部指挥长组织项目总工、安全总 根据图纸实际仿真分析，需要旋转的角度为５ｌ 监以及现场负责吊装的人员进行吊装安全技术交 ～５５。，经查设备资料得知负载后吊装旋转所需时间 底，各项责任落实到人，做到人人有责，人人负责。 最少为８ ｒａｉｎ。 机动观察员负责检查吊装吊点的钢丝绳、卡扣 在吊装旋转的过程中，首先利用二站台两侧的 件、索具等的受力情况；起吊时注意观察天桥上弦与 缆风绳来保持吊装过程中天桥整体不会反方向移 铁路输电高压线的实际距离；天桥在吊装过程中下 动。当天桥旋转至基本站台一侧时，使用早已就位 弦杆件的挠度值实测并记录；吊车占位处回填土地 的２５ ｔ吊车挂篮人工将基本站台侧的缆风绳从天 基是否有下陷及侧移现象；检查吊装到位后钢天桥 桥上取下交由位于站房Ｂ区顶板上的缆风绳操作 与钢管柱支撑接触面支座位置是否符合设计要求并 人员。此时，天桥靠四个端部的缆风绳操作人员进 做好检查、吊装记录。 行调整初步对位。 钢天桥在试吊前要对安装质量、焊接质量、涂装 国防交通工程与技术 一 ２０１３第６期 ・研究与设计・ 横跨铁路营业线人行天桥吊装施工技术研究 狄宝才 应优先考虑的问题。在有条件的情况下，应尽量采 取一次规划设计到位避免二次站改等主动防护措 施，以确保施工安全。 质量及天桥整体几何尺寸按照设计以及《钢结构工 程施工质量验收规范》（５０２０５－－２００１）进行整体检查 验收，验收合格后方进行试吊。 在加工、制作、焊接吊耳时要严格按照吊耳设计 计算图设置，吊耳的摆放角度必须实际放样设置，不 得随意安装、焊接。天桥结构吊点处加固按照天桥 上弦支撑加固图所示加固。 此次施工由于采取了以上技术安全保障措施， 使得吊装施工得以安全顺利的实施。此技术可供广 大管理和施工人员研究和借鉴。 参考文献 ［１］住房和城乡建设部．ＪＧＪ２７６ ２０１２建筑施工起重吊装安 吊装选用的钢丝绳必须等长，粗细均匀，不得使 用有毛刺、断股、生锈打折的钢丝绳。卡具索具等必 须有明确的强度及承载力的标识、标记及出厂合格 证、检验报告。 吊装选用的吊车在试吊前必须空载运转ｌ～１．５ ｈ，吊车专业驾驶员要认真检查吊车的各部机械是否 运转正常，无机械故障后正式负载作业。 起吊时吊车驾驶员要规范操作平稳起吊，严格 按照吊装施工设计方案进行提升旋转，不得随意提 高或降低提升速度及旋转角度。 全技术规范［ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，２０１２ ［２］杨文渊．起重吊装常用数据手册［Ｍ］．北京：人民交通出 版社，２００１：１９５—２１７ ［３］吴梦先，费亚强．跨越运行铁路线超大型人行天桥施工技 术［Ｊ］．钢结构，２００８，２３（１０）：６２—６６ ［４］饶波．大跨度钢箱梁人行天桥设计［Ｊ］．桥梁结构，２００９ （２）：３０—３２ ［５］赵 乾．跨既有线人行天桥架设施工技术Ｉ－Ｊ］．铁道建设， ２０１ｏ（３）：８－１３ ［６］黄文春．杭州南站人行天桥钢梁吊装技术及安全控制 天桥在吊装提升过程中要随时调整其整体水平 度，不得偏重吊装，以保证天桥在吊装过程中不受外 力作用而变形。 钢丝绳、卡环、吊耳与钢天桥构件接触点之间， 应用软材料保护，以保证吊具及钢构件不因受重力 产生变形或受损。 ［Ｊ］．安徽建筑，２０１０（２）：１３９—１４０ ［７］陈带兵．既有线车站进站天桥架设施工技术［Ｊ］．经济技 术协作信息，２００８（１６）：１７５ ［８］沈华，吴军辉．武昌站改造施工方案实践［Ｊ］．铁道建 设，２００８（１）：３ｌ一３４ ［９］刘王生，张志新．闹市区人行天桥的设计与施工［Ｊ］．公路 与汽运，２００７（４）：１５２—１５３ ５ 结束语 跨营业线吊装作业，周边接触网和高压线密布， 确保周边线网和列车行车安全是跨营业线工程实施 ［１Ｏ］黄翊．钢结构在人行天桥应用中的优势［Ｊ］．广西城镇 建设，２００９（５）：３８ Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｏｉｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ａｎ Ｏｖｅｒｌｉｎｅ Ｂｒｉｄｇｅ Ｓｐａｎｎｉｎｇ ａｎ Ｅｘｉｓｔｉｎｇ Ｒａｉｌｗａｙ ｉｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉ Ｂａｏｃａｉ Ｉ ｔｄ．ｏｆ ｔｈｅ Ｚｈｏｎｇｔｉｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ。Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００７６．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｏｎｇｓｈｅｎｇ Ｗｅｓｔ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｂａｏ—Ｘｉ Ｒａｉｌｗａｙ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｈｏｉｓｔｅｄ ｉｎｔｏ ｐｌａｃｅ ａｓ ａ ｗｈｏｌｅ，ａｓ ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａｎｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｒｅ ｄｅａｌｔ ｗｉｔｈ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｙｐｅ—ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｊ ｅｃｔ，ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｓｉｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｌａｎｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒａｎｅ，ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ，ｔｈｅ ｔｙｐｅ—ｃｈｏｉｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ，ｔｈｅ ｏｐｅｒａ— ｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ—ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ａｌｌ ｔｈｏｓｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｈｅｌｐ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｎｅ—ｓｔｒｏｋｅ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ａｎ ｏｖｅｒｌｉｎｅ ｂｒｉｄｇｅ ａｓ ａ ｗｈｏｌｅ ｓｐａｎｎｉｎｇ ａｎ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｒａｉｌｗａｙ ｉｎ ｓｅｒｖｉｃｅ ｍａｙ ｓｅｒｖｅ ａｓ ａ ｕｓｅｆｕｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｙｐｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｐａｎｎｉｎｇ ａｎ ｅｘｉｓｔｉｎｇ—ｒａｉｌｗａｙ ｉｎ ｓｅｒｖｉｃｅ；ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ ｂｒｉｄｇｅ；ｓｔｅｅｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｈｏｉｓｔｉｎｇ 国防交通工程与技术 囵 ２０１３第６期