跨陇海铁路门式墩横梁施工方法

作者：李荣生

来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2015年第1期

李荣生（中铁七局西安铁路工程公司）

摘要 本文以西康二线铁路豁口特大桥上跨陇海线路门式墩横梁施工为依据，详细介绍了门式墩横梁施工方法及既有线施工中应注意的事项。

关键词 既有线门式墩横梁施工方法

1 工程概况

西安至安康增建第二线田灞疏解线豁口特大桥在该桥DsK21+583.53～DsK21+681.81 处跨越既有陇海铁路上下行正线， 对应陇海线里程为K1059+915.64 ～K1060+009.97，设计为3 孔32 米简支梁配2 个门式墩及2 个普通墩跨越，豁口特大桥与陇海铁路正线以18°相交。该处的56#、57# 墩为门式墩，55#、58# 为普通墩分别位于既有陇海铁路正线两侧。

门式墩基础施工对既有线的影响主要是基坑的开挖影响既有线路基的稳定；还有对大型机械的作业防护。在施工时为确保既有线的运行安全，对既有线路基进行加固防护，对所有临近既有线施工的机械设备进行“一人一机”防护，确保既有线安全。

56#～57# 门式墩横梁平面尺寸：400cm×2600cm，横梁高250cm，横梁底缘与墩柱连接采用80cm×240cm倒角过渡到标准断面，横梁两端部外缘与墩柱连接采用80cm×100cm 倒角过渡，即两墩柱外缘比横梁端部外缘缩进100cm，横梁净跨L 净为2000cm。

细部结构见图2：

横梁底与既有陇海铁路轨顶高差如下表所示，其中最低点为9.5m，接触网导线承力索经过与供电段测定后距离轨面最低处为6.95m。

2 门式墩横梁总体施工方案（图3、4、5）

在基础及墩柱施工结束后，利用钢管柱作为临时支墩，搭设贝雷片便梁形成支架，在支架上满铺竹胶板形成施工平台，两侧设防抛网。然后在平台上进行模板安装、钢筋绑扎及预应力管道安装定位，最后完成横梁混凝土的浇筑。施工步骤：吊装钢管柱及56 分配梁（要点）→吊装贝雷片（要点）→铺竹胶板、14 工字钢分配梁及防抛网并加固（要点）→安装底模预压→绑扎钢筋→安装预应力管道→安装固定侧模→浇筑横梁混凝土→养生→拆除侧模及端模→预应力张拉压浆→拆除底模→拆除支架（要点）。为防止列车高速通过时的振动对横梁施工产生影响，在梁部施工时应申请列车慢行，限速60km/h，慢行区段为K1059+860～K1060+060。

在基础及墩柱施工结束后，利用钢管柱作为临时支墩，搭设贝雷片便梁形成支架，在支架上满铺竹胶板形成施工平台，两侧设防抛网。然后在平台上进行模板安装、钢筋绑扎及预应力管道安装定位，最后完成横梁混凝土的浇筑。施工步骤：吊装钢管柱及56 分配梁（要点）→吊装贝雷片（要点）→铺竹胶板、14 工字钢分配梁及防抛网并加固（要点）→安装底模预压→绑扎钢筋→安装预应力管道→安装固定侧模→浇筑横梁混凝土→养生→拆除侧模及端模→预应力张拉压浆→拆除底模→拆除支架（要点）。为防止列车高速通过时的振动对横梁施工产生影响，在梁部施工时应申请列车慢行，限速60km/h，慢行区段为K1059+860～K1060+060。

3 具体施工方法

门式墩横梁施工工艺流程图见图6。

3.1 钢管柱吊装

①测量放样。首先在挖孔桩系梁顶准确定位出钢管柱的位置，并调整好预埋的定位钢筋，保证吊装就位准确，快速。测量系梁顶面标高，采用砂浆找平控制标高，使钢管柱底板范围内处于水平状态。

②根据系梁顶标高，确定钢管柱长度，然后在钢管柱上作出与预埋钢筋对应的标号。

③将钢管柱两端部打磨平整，在一端焊接80cm×80cm×1cm 钢板，钢板与钢管柱四周满焊并加设三角坠板。在钢管外对称焊两个U 型环作为吊装孔。

④钢管柱吊装前根据钢管柱的预定位置，在墩柱周围搭设碗扣支架，为后续横梁两端变截面部分的施工做好准备，并对施工支架进行调整加固。钢管柱吊装在点内进行要点作业。

⑤吊车进入作业区域内的道路，应整平夯实，满足安全行走要求。吊车起吊位置满足起吊要求。吊装时，采用人工配合，吊装钢管柱及56 工字钢利用1 台25t 吊车，位于墩柱侧面。

⑥正式吊装之前先进行试吊，试吊时将2 根缆风绳系在距钢管柱下底口2m 处，用以吊装时人工控制钢管柱的稳定性及准确就位。

⑦吊装顺序为先吊装靠近墩柱的钢管柱，必须要点施工。再吊装稍远一点的钢管柱。起吊之前，在钢管柱上系好2 根缆风绳。吊送钢管柱缓慢就位，同时放长缆风绳，人工两侧牵引，保证吊装过程中钢管柱稳定不晃动。准确就位并调整垂直度后，立即与预埋好的定位钢筋进行焊接固定，全部焊接完成后方可摘除吊钩。利用吊装下一个钢管柱的时间间隔，将钢管柱与预埋钢筋焊接牢固。

⑧在钢管柱吊装就位固定好后，安装柱顶砂箱，并根据标高要求装好砂子。

⑨对已就位的钢管柱及时进行加固连接，用14 槽钢将钢管柱连为整体。

⑩吊装过程中，设置专人对既有线路进行检查防护。

3.2 Ⅰ56 工字钢分配梁吊装

①吊装前，先将3 根9.3m 长的I56a 工字钢连成一组，并在两端各系一道缆风绳。用粉笔或石笔在钢管柱顶砂箱钢板上定出工字钢放置的准确位置。

②正式吊装之前先进行试吊，试吊时利用人工牵引，按照能够控制钢管柱方向和晃动幅度配备牵引人员数量，设置专人指挥吊装。

③吊装工字钢缓慢就位，同时放长缆风绳，两侧人工牵引。对准位置后再落至钢管柱顶面，保证在吊装过程中稳定不晃动。

④工字钢准确就位后，立即将其与钢管柱顶砂箱钢板接触面处用坠板焊接加固，两侧加焊Φ20 钢筋斜撑。⑤吊装过程中，设置专人对既有线路进行检查防护。3.3 贝雷梁吊装

贝雷梁吊装示意图见图7。

①贝雷梁验收、试拼装及试吊。贝雷片进场时，由工程部、安质部、物资部组织逐片、逐个杆件进行验收，对于扭曲变形的不予使用，插销连接不牢靠的予以调整加固或更换。

在场外模拟现场情况进行试吊，试吊熟悉贝雷梁吊装步骤并确定贝雷梁每组吊装时间、贝雷梁拼装场地与吊车停放位置的最佳距离、吊车大臂倾斜角度及人工牵引贝雷梁转动方向的最佳位置及人数。

②预先在工字钢上定出贝雷梁就位的准确位置，吊装前要点安装承力索绝缘套管。然后

2～3 排一组组装贝雷梁并在底部安装防电绝缘板。吊装采用一台50T 吊机，一次起吊2～3 排。

③贝雷梁吊装严格按“要点”施工进行作业，吊装前申请“垂直天窗”点，在确认接到给点通知后方可实施吊装。在吊装前做好一切准备，缩短吊装时间。根据试吊确定的时间和申请到的“垂直天窗”点时间确定贝雷梁吊装的组数，只准提前完成吊装，严禁超时作业。

④贝雷梁吊装必须高出接触网支柱2m 以上，方可转向既有线上方，防止碰挂承力索。

⑤整个吊装过程在工务段、供电段、电务段等设备管理单位现场监督下进行，并安排专人指挥。

⑥安排两名专职防护员对现场进行安全防护并与驻站联络员随时保持联系，了解既有线动向。

⑦吊装过程中，设置专人在既有线路内检查是否有物件掉入线路内部。每次吊装完成后立即收回吊车大臂、钢丝绳及扁担梁，所有设备、人员撤出既有线防护栅栏及其上空范围。设置专人检查是否有物件侵入既有线内，确认后再通知车站恢复送电、通车。

⑧贝雷梁就位后，在其顶面上满铺竹胶板并用铁丝固定在贝雷梁上。保证接缝处的严密，并在竹胶板顶铺设一层塑料防水布，做好支架顶的防水。

3.4 人工布设14 工字钢分配梁安装防抛网

①竹胶板顶面铺设14 工字钢，@90cm 一道布置。吊装前，在竹胶板顶面测量放样中线，定出每根工字钢的准确位置。在工字钢两端与贝雷梁用铁丝绑扎牢固。

②在每隔1 根14 工字钢两端焊接2m 长Ф50mm钢管栏杆，钢管立柱栏杆的焊接顺序为从跨中位置向两端同时进行。钢管柱横向连接采用三道长钢管，保证其整体性，并加斜撑保证其稳定性。在钢管栏杆外侧挂设绿网。

3.5 底模安装

在14 工字钢上部铺设10cm×10cm 方木，作为横梁底模横肋，间距为30cm，在其上方安装横梁底塑钢模板（厚度为3.5cm）。底模的调平及安装考虑支架预压的弹性变形量。

在底模安装完毕后，进行支架预压，根据预压结果调整标高，同时根据支架挠度和张拉、徐变变形情况设置好梁底抛高。随即进行横梁底部钢筋的绑扎作业。

3.6 钢筋加工绑扎及预应力筋安装

钢筋在钢筋加工棚内集中制作成半成品，人工搬运或吊运至横梁底模上绑扎安装。

严格按设计图纸安装波纹管及其定位钢筋、锚具及锚下钢筋，预应力钢绞线由线路南侧向北侧穿束。

3.7 侧模安装

由于跨既有线施工，为减少自重，拼装简易、方便、快捷，选择塑钢板作为横梁侧模。侧模外按100cm 间距用14 槽钢设置竖肋，采用φ22mm 拉杆将竖肋对拉，竖肋外用50 钢管加设斜撑。

横梁两端T 型结构部位采用定制钢模，下部在承台顶搭设碗扣支架，在支架上加固模板进行混凝土浇筑。模板安装过程中严禁乱扔铁钉、严禁从横梁上向下乱抛杂物。所有作业人员必须正确使用劳动防护用品，入场前由安全员、施工负责人对其进行安全教育和培训，并经考核合格后方可入场作业。

3.8 横梁混凝土浇筑

横梁混凝土为C50 耐久性混凝土，施工时严格按照配合比施工，保证混凝土的各项指标及耐久性。混凝土采用泵送施工，水平分层对称进行浇筑，每层砼的厚度控制在30～40cm。混凝土浇筑顺序按先低后高，先外后内，先两端后跨中的顺序对称一次性浇筑，整个混凝土浇筑应

在混凝土终凝前完成。混凝土浇筑完初凝后，覆盖土工布保湿养生，养生洒水采用喷雾器洒水。

横梁混凝土浇筑过程中，混凝土输送泵应缓慢移动就位，避免泵管距接触网过近导致触电事故及泵管中的混凝土洒落到既有线行车范围内危及行车安全。

该横梁为大体积混凝土施工，具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点。其施工重点主要是将温度应力产生的不利影响减少到最小，防治和降低裂缝的产生和发展。根据气温情况，为了加快混凝土内部热量散失，采取通水冷却的方法，降低横梁混凝土内部温度，将混凝土内外温差控制在25℃之内。冷却管采用φ25mm 钢管做直管，连接用钢丝软管。冷却水管进出水口设在横梁端部，均设置调节阀门，以控制进出水流量。冷却水管安装后事先通水检查，以防漏水。对于进出水口的水温，第1～6d，3h 检测一次：第7～14d，6h 检查一次。混凝土施工时内部设置预埋式温度检测计，待完成浇筑后做温度检测使用。根据测温结果随时调整进水流量，确保冷却水与混凝土温差小于25℃。

当混凝土内部温度与外界温差小于25℃可关闭调节阀门，改为普通养生，横梁混凝土养生采用喷雾器喷水雾养护，避免集中水流滴落至门式支架上形成水线，造成触电等事故。并且在14d 天后如外界气温稳定并且温差小于25℃，可采用压浆法排干净孔内存水，使用同标号砂浆压浆封闭管道。管道布置时，管道间距不大于150cm；管道距混凝土表面不大于180cm。

3.9 预应力施工

横梁浇筑完混凝土强度达设计90%以上进行预应力张拉施工，拆除侧模、端模后，及时进行穿钢绞线束。张拉先后顺序应严格按照设计图纸规定进行，采用两端对称张拉。张拉完毕后，立即进行孔道压浆，及时封锚。

张拉方法为后张法，后张法预应力张拉工艺流程：钢绞线下料→钢束编号→穿束→安装锚具→张拉千斤顶安装就位→初张拉(持荷5min) →终张拉(持荷5min)→拆除张拉设备→切除多余部分钢绞线→孔道压浆及封锚。

张拉压浆严格按照以下规定操作：

①张拉现场设明显标志，与该工作无关的人员严禁入内。

②检查张拉设备工具（如千斤顶、油泵、压力表等）是否符合施工安全的要求，压力表应按规定周期进行检定。

③锚具及夹片使用前应经检验合格后方可使用。

④液压油泵与千斤顶之间的连接点各接口必须完好无损。油泵操作人员要戴防护眼镜。

⑤张拉或退锚时，千斤顶后面不得站人，以防预应力筋拉断或锚具、夹片弹出伤人，张拉人员应站在千斤顶两侧。

⑥张拉完毕后，对张拉预应力筋两端应妥善保护，管道尚未灌浆前，端部应设围护和栏杆，严禁撞击锚具、钢束及钢筋。

⑦管道压浆时，应严格按规定压力进行。压浆前调好安全阀，关闭阀门时，作业人员应站在侧面。

3.10 支架拆除

支架拆除按以下步骤进行：落砂降支架→拆除底模→拆除14 工字钢分配梁→拆除竹胶板→吊出贝雷梁（要点）→拆除Ⅰ56 工字钢分配梁→拆除钢管柱

通过落砂法进行落架，底模脱离梁底后人工拆除横梁底模，拆除时专人指挥，严禁乱抛乱放。方木、竹胶板、绿网、14 工字钢等材料由北向南顺序人工拆除，随拆随运，搬运至既有线南侧防护栅栏外的支架顶集中堆放，最后由南侧统一吊运至地面。

采用两组导链分别一端固定在Ⅰ56 工字钢分配梁两端，另一端固定在贝雷梁上。两组同时缓慢拉动移出贝雷梁。横梁底面下两组贝雷梁延线路方向纵向移出至横梁两侧，再进行起吊拆除作业，吊至底面。

贝雷梁吊出需停电“要点”施工，其吊出既有线区域的工艺及要求与贝雷梁吊装相同。

对于横梁钢管柱均分布在横梁外侧，在用吊车固定上端后，解除同预埋件的联结，直接吊走。钢管立柱拆除前先用钢丝绳将钢管与墩柱圈裹在一起，以防止向既有线倾倒危及既有线安全。

贝雷梁、工字钢分配梁及钢管柱的拆除防护要求均与其安装时防护要求同等重要，防护指挥人员均与安装时一致，必须加倍重视，防止麻痹大意发生意外。

4 安全措施及注意事项

施工前定出距既有线的接触网、回流线2m 范围的安全红线，大型机械在接触网支柱及接触网带电部分5m 范围以内须装设接地线，在吊车吊放立柱及砼汽车泵输送砼等机械施工时，由安全防护员全程进行监控，确保在安全红线之外进行施工作业。物件需用人工进行搬运时，用双手提挪搬运，严禁施工作业人员肩扛沿既有线临时栅栏走动。测量人员在既有线附近测量时选用绝缘测具。

①安装钢管柱、工字钢分配梁、贝雷梁及横向工字钢之前必须申请封锁线路、接触网停电作业。

②吊装安装形成的钢结构物必须按照电气化安全要求，保证安全距离（或绝缘隔离），并做好接地装置。③作业前应注意在吊车回转半径范围内有无障碍物。

④起重臂最大仰角不得超过原厂规定。

⑤重物起吊时，司机的脚应放在制动器踏板上，并严密注意起吊物的升降，勿使起重吊钩到达顶点。

⑥支架顶采用ф10mm 钢筋设置接地钢筋，钢筋相交处均焊接长度不小于10d，并与钢管柱焊接。

⑦每次封锁计划由安全员和现场施工负责人共同把关。施工封锁真正开始，进行吊装作业，必须在行调施工封锁命令、电调停电命令下达后，供电段完成接触网接地线并同意施工后，经驻站联络员确认，通知施工负责人，才能进行吊装作业。安全员和现场施工负责人未下达施工命令时，任何人不得施工。

⑧作业过程中，必须按规定着装、佩戴必备的防护用品和正确使用防护用具，严格执行安全技术操作规程。作业前应按设备的操作规程进行检查，作业中严格遵守劳动纪律，服从指挥，不得酒后上岗或连续疲劳作业，非操作人员不能操作施工机械。在地面2m 以上的高空作业，必须戴好安全帽，系好安全带或安全绳，不准穿带钉或易溜滑的鞋。

⑨按照铁道部文件《关于印发〈铁路营业线施工安全管理规定〉的通知》、《铁路行车线上施工技术安全规则》、《铁路工务安全规则》，设置施工安全防护，驻站联络员、现场防护人员应由经过培训、考试合格、责任心强的专职人员担任。严格执行登消记制度。

⑩特种作业人员，机械设备，工具操作人员必须经过专业安全技术培训考试合格后，方可持证上岗。

11机械施工必须执行“一机一人”制度进行防护，大型机械不得沿靠近既有线侧行走。

12如遇夜间封锁施工，施工现场必须有足够的灯光照明设施。

13现场安全用电遵守“三相五线制”，做到“一机一闸，一箱一漏”，严禁违章用电。

14严格遵守起重机司机的“十不吊”

a 超载和被吊物重量不清；b 指挥信号不明确；c 捆绑、吊挂不牢固或不平衡可能引起吊物滑动；d 被吊物上有人或浮置物；e 结构或零部件有影响安全工作的缺陷或损伤；f 遇有拉力不清的埋置物件；g 工作场地昏暗，无法看清场地、被吊物件和指挥信号；h 重物棱角处与捆绑钢丝绳之间未加衬垫；i 歪拉斜吊重物；j 易燃易爆物品。15吊车司机操作时应做到以下几点：

a 安全检查。在作业前，作业中或特殊作业时检查机械构件、部件，保证机械在性能良好的状态下运转。b 信号确认。吊车司机与地面指挥人员进行充分的信息交流后，才能进行各种操作。

c 状态判断。吊运中的判断包括：吊运对象和吊物位置的判断，吊物重量的判断，吊物平衡状态的判断，起落环境的判断以及特殊操作下的判断等。

参考文献

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