既有电气化铁路中跨线钢结构人行天桥先滑移后架设施工工艺

王振东

中铁二十三局集团第二工程有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161000

本文以哈佳铁路佳木斯站站改工程的还建人行天桥为例，阐述了钢结构的人行天桥在既有电气化铁路外面拼装完成之后，搭设滑道将其滑移到线路内指定的位置，然后在线路内，使用大型汽车起重机将其整体架设完成的施工方法。该方法解决了因施工场地狭小，空间钢桁架结构无法整体架设和多跨空间桁架结构无法同时拼装的难题。

1 工程概况

佳木斯站还建的人行天桥由南侧梯道、主跨和北侧梯道三部分组成。主跨的总长度为66.5m，跨度分为2跨，长度分别为25.5m和41m，其中，南侧梯道和25.5m的主跨在佳木斯站南侧站场改造时同步完成了；北侧梯道和41m的主跨，原方案是佳木斯站北侧站场改造时同步将其完成，受路局总体方案影响，为保证车站正常运营，佳木斯站北侧站改完成并开通使用后，北侧梯道和41m主跨还未施工。为保证市民正常出行，需将还建的人行天桥剩余工程完成。由于41m的主跨，跨越线路的条数为七条，该七条线路全部为电气化铁路，41m桥跨的人行天桥总重量为55t，大型汽车起重机的起重臂无法跨越接触网线将其整体架设完成，故在线间设置临时钢管支柱，将其分解成2节空间桁架结构，长度分别为18m和23m，分别使用大型汽车起重机将其架设完成。

18m和23m人行天桥的空间桁架结构，顺着线路方向依次在线路外侧拼装完成，然后18m空间桁架结构先垂直线路方向滑移到指定位置，之后再顺着线路方向滑移到指定位置，最后使用汽车起重机将其从2条线路上方的接触网线之间缓慢吊起来，待其超过接触网线之后，将其水平旋转90度与既有空间桁架结构连接在一起，从而完成其架设施工任务；23m空间桁架先顺着线路方向滑移到18m空间桁架结构的拼装位置后，使用汽车起重机跨过一条接触网线将其架设完成。

2 施工工艺及原理

在电气化铁路线间设置临时支墩和使用碴石、钢板铺设汽车起重机进入线路里的施工道路。根据现场的实际情况，将跨度较大的空间桁架结构分解成二节（一节长18m，另一节长23m），按照架设顺序将每节空间桁架结构依次排列，并且将其同时拼装。拼装完成后，在第一节空间桁架结构钢梁底部安装4个滑轮、使用43kg/m的钢轨搭设滑道，将其先进行横向滑移（垂直线路方向），滑移到指定位置后再将其纵向滑移（顺着线路方向）到指定位置，待其在线间停留20h后，260t汽车起重机进入线路间顺着线路方向，在接触网线之间将其缓慢吊起，待空间桁架结构超过接触网线50cm后，使用牵引绳将其旋转90度与既有架设完成的空间桁架进行对接，并使用夹板和高强螺栓将其连接牢固，从而完成第一节空间桁架的架设任务。

第一节空间桁架架设完成后，使用滑轮和滑道将第二节空间桁架纵向滑移到第一节空间桁架位置，然后汽车起重机进入线路跨过接触网线将其缓慢吊起，超过接触网线后，将其横向旋转90度与第一节空间桁架连接在一起，从而完成整个人行天桥的架设工作。

3 施工工艺

3.1 施工准备

（1）现场实际调查，测量人员测绘现场原有的地形地物，弄清各建（构）筑物之间的实际关系，特别是线路中心的距离和线路中阻碍空间桁架结构滑移的铁路设备分别属于相应的产权单位。联系相应的产权单位，看此设备能否改迁或者就地挖坑在空间桁架结构滑移时，将此设备卧倒在空间桁架结构底面以下，不阻碍其滑移。在空间桁架结构滑移到指定位置后，再将其恢复。

（2）与站后接触网专业进行对接，弄清接触网线可否横向拨移以及最大的拨移量是多少。

（3）熟悉钢结构拼装图，弄清空间桁架结构各构件尺寸的大小和拼装顺序。

（4）物资准备，修建临时施工便道、架设临时钢支墩所用的材料和设备、吊装空间桁架时所用的设备和材料。

3.2 人工挖临时支墩桩基、铺设施工便道

3.2.1 人工挖临时支墩桩基

临时支墩位于两条铁路线中间受场地影响，支墩采用人工挖孔桩成孔，桩基开挖时采用边挖桩基土边装袋运至线路外侧，桩基挖完验收合格后，下放钢筋笼和安装预埋件，然后人工浇筑桩基混凝土。待施工便道修建完成和桩基混凝土强度达到设计要求后，25t汽车起重机进入线间，在两根接触网线之间，将钢管柱立起，电焊人员将钢管柱和预埋钢板焊接在一起，并使用10号槽钢将两根临时钢管柱连接在一起，从而保证了钢管柱的稳定性。

3.2.2 铺设施工便道

在铺设施工便道之前，与大型汽车起重机司机一起到现场进行实际调查。按照阶段架设的顺序，规划吊车实际占位以及吊车、配重运输车辆的进场路线。按照此路线先使用碴石将线间填平，碴石使用轨道车运到需要填平的线间处，小型挖掘机进行填平施工，然后在线间满铺20mm厚的钢板。钢板在铺设的过程中，要保证相邻两块钢板有10cm的搭接长度，并保证搭接处无棱形突角物出现，防止汽车起重机进入线路间，碰到棱形突角物出现爆胎现象，同时保证钢板不能高于轨面，防止出现侵线问题出现。由于线路处于运营状态，线路的道板芯处，在封锁时满铺木枕木，保证汽车起重机和运输汽车顺利进入到指定的位置。

3.3 拼装第一节、第二节空间桁架结构

空间桁架结构拼装之前，先用枕木（2600mm×220mm×160mm）搭设井字平台，以便滑轨能够穿过钢梁底部，并且井子平台高于既有轨面50cm。空间桁架结构拼装的步骤如下：

（1）井子平台搭设完成之后，先拼装空间桁架结构的底层桁架结构。在拼装底层桁架结构时，用水准仪测量底层桁架结构主钢梁的顶面标高，保证主钢梁在同一标高位置处，然后分别拼装底层桁架结构其他构件。搭设井子平台和拼装底层桁架结构。

（2）底层桁架结构拼装完成之后，顶层桁架结构在底层桁架结构上面拼装，顶层桁架和底层桁架横向错开50m，保证顶层桁架结构施工完成之后，空间桁架结构的竖向腹杆能够顺利施工。

（3）顶层桁架结构拼装完成之后，逐根安装竖向腹杆。待竖向腹杆拼装完成之后，使用2辆25t汽车起重机，将顶层桁架结构，从底层桁架上面抬到竖向腹杆的顶面上，然后焊工使用焊机将顶层桁架结构主梁与竖向腹杆焊接在一起，然后安装斜腹杆，最后满焊所有的钢构件。安装竖向腹杆、安装顶层桁架结构和满焊所有的钢构件。

3.4 滑移第一节空间桁架结构

（1）第一节空间桁架结构拼装完成之后，在梁底焊接4个滑轮，使用木枕木和43kg/m的钢轨搭设2条滑道，为了保证在线路封锁时，滑道快速的搭设完成，使用长度为8m的43kg/m的钢轨分节拼装而成，钢轨和钢轨之间使用鱼尾板进行连接。在线间使用长度为500m×220mm×160mm的木枕搭设滑道支撑平台，同时使用道钉将滑轨与枕木钉固在一起。滑轨底面距离既有轨面的高度为30mm。在钢轨顶面和滑轨底面之间放置3块厚度为10mm的橡胶垫片，防止滑轨对钢轨造成损伤。搭设滑道。

（2）人工配合1台小型挖掘将第一节空间桁架结构垂直线路方向（横向）滑动到指定位置之间，滑动的距离为28m。待空间桁架结构横向滑动到指定位置后，使用木枕木填充在空间桁架结构和轨道之间，使空间桁架结构底部高于轨面。施工作业人员进入钢梁底部，将顺着线路方向的滑轮焊接到钢梁上。滑轮焊接完成以后，使用千斤顶将主梁抬起一定的高度，将垂直于线路上的钢轨和木枕木抽掉，将垂直线路方向滑动的滑轮拆掉。下落千斤顶使顺着线路方向滑轮分别与远期牡佳线左侧钢轨和动车左线的右侧钢轨接触。人工配合50装载机再顺着线路方向推动第一节空间桁架结构，使其到达指定的位置，然后使其在线间停留20h。滑移第一节空间桁架结构和停留线间[1]。

3.5 架设第一节空间桁架结构

第一节空间桁架结构滑到指定位置之后，260t汽车起重机进入线路中稳定吊车，汽车起重机占位的纵向轴线与钢梁纵向轴线重合在一起。汽车起重机支稳后，起杆至空间横梁中心，使用吊绳分别锁定在距梁端1/3处的纵向钢梁上。为保证吊装安全，钢丝绳的直径为32.5mm，破断拉力为78.4t。整体将空间桁架结构捆绑在一起，端头用U型卡连接。钢丝绳与空间桁架结构的夹角为45°，吊点与钢梁垂直距离为4.5m，钢丝绳单侧斜长4.5m。汽车起重机，首先将空间桁架结构吊起30cm，并空中停留10分钟，检查吊机和钢丝绳绑扎情况以及钢梁平衡的情况，无异常后方可继续上升。第一节空间桁架在2条线路上方的接触网线之间缓慢升起，待其底部超过接触网线的垂直距离为50cm时，人工使用缆风绳将其旋转90度，使其与已经架设完成的空间桁架结构进行对接。施工作业人员使用电焊机焊接钢梁，钢梁与钢梁之间使用2块16mm厚的钢板与钢梁的腹板满焊在一起，从而使钢梁之间变成一个整体。钢管柱和钢梁也满焊处理，从而保证了第一节空间桁架结构整体的稳定性。待所有焊接点焊接完成之后，吊车缓慢落钩，并观察钢梁的变化，钢梁没有特殊变化，吊车收杆，退出施工场地。架设第一节空间桁架结构和连接第一节空间桁架结构。

3.6 纵向滑移第二空间桁架结构

纵向滑移第二节空间桁架的施工方法与横向滑移第一节空间桁架结构方法相同，在梁底焊接4个滑轮，使用木枕木和43kg/m的钢轨搭设2条滑道，然后人工配合小型挖掘机将其滑到拼装第一节空间桁架位置处。搭设纵向滑道和滑移空间桁架结构[2]。

3.7 架设第二节空间桁架结构

第二节空间桁架结构滑移到指定位置后，260t汽车起重机进入线间稳车。汽车起重机的占位与第二节空间桁架平行，汽车起重机起重臂跨过1条接触网线，将其缓慢吊起，待其底部超过接触网线50cm，人工使用牵引绳将其横向旋转90度，使其与第一节空间桁架对接在一起。施工作业人员使用电焊机焊接钢梁，使用2块16mm厚的钢板将两根钢梁夹在一起，同时钢板与钢梁的腹板满焊在一起，从而使钢梁之间变成一个整体。待所有焊接点焊接完成之后，吊车缓慢落钩，并观察钢梁的变化，钢梁没有特殊变化，吊车收杆，退出施工场地。架设第二节空间桁架结构。

4 结语

本文以哈佳铁路佳木斯站站改工程的还建人行天桥为例，阐述了钢结构的人行天桥在既有电气化铁路区段利用站场外侧场地拼装完成梁体钢桁架拼装，再采用纵横滑移至指定吊装位置完成最后吊装的施工工艺[3]。在掌握了影响钢梁桁架整体组装及吊装中的主要因素和在施工过程中会出现的影响质量的问题后，针对这些问题进行分析，形成具有一定借鉴经验与作用的施工技术成果，对今后指导或者开展类似工程的施工提供强有力的技术保障，从而完全可以确保铁路繁忙交通运营安全和梁体架设时对既有接触网导线防护安全，方案中充分考虑了在架设梁体跨越既有铁路施工时，架梁设备及梁体对既有轨道、轨旁设备和接触网导线防护，保证了架梁施工进度、铁路线路设备防护、营业线施工安全及现场作业安全。通过上述研究总结，对类似上跨铁路营业线构筑物施工，具有指导和借鉴意义。