跨鐵路站場鋼天橋的凌空接長施工技術

李志強 廖萬林

中鐵建工集團有限公司廣州分公司 廣東 廣州 511400

在某鐵路站房改擴建工程中，需在既有鐵路站場一側增加建設1座側式站房來滿足日益增長的客運需求。此外，新建站房與既有站房之間需通過接長鋼結構天橋銜接，以滿足旅客從站場兩側站房進入站臺的功能需求。在新舊站房之間接長鋼結構天橋施工中，接長的鋼結構天橋位于既有股道線路上空，面臨鐵路營業線施工、跨越鐵路站場接觸網等構筑物、接長天橋與既有天橋的銜接等難題。同時，在此復雜工況條件下，接長天橋與既有天橋連接的精確定位和連接質量又是一個較難處理的問題。本文結合接長天橋施工的特點，詳細闡述了具體施工技術方案及施工要點[1-8]。

1 工程概況

背景工程位于廣東省茂名市茂名火車站內，總建筑面積9 000 m2。該工程需對部分鐵路站場客運設施進行改造，主要包含進站天橋接長。接長天橋為鋼結構框架結構，天橋框架及外立面幕墻龍骨共重約163 t，天橋橋面長度33.80 m，寬度13.10 m，高7.61 m，最高點結構頂標高19.50 m。接長天橋位于鐵路股道接觸網上空，橫跨3條接觸網，天橋一側擱置錨固于鋼柱上，另一側與既有天橋預留的牛腿連接。接長天橋工況如圖1、圖2所示。

圖1 接長天橋工況

圖2 吊裝工況

2 施工難、特點

1）在營業線條件下，需解決接長鋼結構天橋跨越站場的施工難題。

2）需解決接長鋼結構天橋與既有天橋銜接的施工難題。

3）需解決接長鋼結構天橋與既有天橋銜接時的精確定位問題。

4） 需保證接長鋼結構天橋銜接處的接縫質量。

3 技術原理

針對跨越施工和接長天橋的初步定位、精確定位、對接處的焊接質量控制等難題，經綜合考慮，本工程決定采用鋼結構整體拼裝、整體吊裝＋小型機具微控的技術措施。利用履帶吊機整體起吊鋼結構天橋至接長位置，一端擱置于鋼柱上，另一端與既有天橋的預留主鋼梁和牛腿處初步合龍（此端無擱置點），再利用手動葫蘆精確合龍，以保證接長天橋的定位精度，最后采用加勁內板及定位耳板等措施焊接連接于新舊天橋接縫銜接處，以保證對接處的焊接連接質量受控。

4 工藝流程

工藝流程如下：桁架接長行走路線及接長工序時序確定→天橋桁架拼裝→天橋桁架試吊→天橋桁架吊裝接長（接長準備→完善營業線手續→桁架起吊→桁架旋轉→桁架下放→精準就位→連接處連接）。

5 施工要點

5.1 桁架行走路線及吊裝工序時序確定

桁架接長前應對桁架接長行走路線及接長工序時序予以確定，包括作業時間、作業程序、作業內容及人員安排等。

5.2 天橋桁架拼裝

天橋拼裝過程中應進行起拱檢測，確保天橋起拱達到設計值。吊裝接長前，焊縫進行打膠處理，防止下雨漏水形成水柱落在接觸網上導致跳閘，防火防腐涂料在吊裝前涂抹。

5.3 天橋桁架試吊

鋼桁架完成拼裝后，應對鋼桁架天橋進行同工況初次試吊。將試吊范圍內的場地平整，雜物清理干凈。測量人員在試吊現場放出吊車臂最大吊裝半徑和回轉角度處的位置，并用紅油漆做出標記。試吊時，天橋應進行調平，并提升離地面30 cm。在空中保持平穩10 min。初次試吊主要是為了找準天橋吊點、復核天橋質量、復核對接點偏差及撓度誤差；若偏差超過設計要求，則需及時糾偏。當天橋倒運至指定吊裝位置時，需進行第二次試吊。該次試吊時，采用計算吊裝半徑進行試吊。該次試吊主要是為了檢驗地基承載力是否滿足吊裝要求。

5.4 天橋桁架吊裝接長

5.4.1 接長準備

1）吊裝前在對接天橋上方焊接4個吊鉤，用于捆綁纜風繩。吊鉤焊接于天橋上弦梁4個角上，其中靠近對接部分2個吊鉤用于固定手拉葫蘆，另外2個固定纜風繩。在原有天橋牛腿下部焊接2個吊鉤，便于在對接連接時利用葫蘆調節對接天橋方向的微差。

2）天橋起吊前檢查以下內容：天橋桁架主箱梁內環板焊接情況；天橋桁架主箱梁擱置板焊接情況；天橋桁架主箱梁4個角的耳板焊接情況；2條纜風繩及2個手拉葫蘆的連接情況。

3）對接天橋與既有天橋結構數據復核：既有天橋尺寸與對接天橋尺寸外框結構誤差最大為3 mm，對角線結構尺寸最大誤差為5 mm。根據鋼結構工程施工質量驗收規范，外框尺寸誤差±3 mm，方可滿足要求。

5.4.2 完善營業線手續

由駐站聯絡員登記，下達封鎖站場命令，防護員就位，設置停車信號牌（燈），封鎖站場；下達接觸網停電命令，進場接掛接地線，使接觸網停電。

5.4.3 桁架起吊

接觸網停電命令下達后，吊機起吊天橋桁架至雨棚外側，并至超過帶電體0.8 m高的位置。天橋起吊時拉好纜風繩，2組人員站在天橋北側鋼柱地面上（纜風繩長度約50 m）。

5.4.4 桁架旋轉

待接觸網地線掛好后，吊機開始徐徐旋轉桁架至對接部位（過程中輔以2組人員通過纜風繩引導桁架就位方向）。工況關系如圖3所示。

5.4.5 桁架下放

桁架旋轉就位后，吊機徐徐下放桁架至支撐點部位。過程中安排2組人員通過纜風繩、2組人員通過手拉葫蘆協助就位。工況關系如圖4所示。

圖3 天橋旋轉工況

圖4 天橋下放工況

5.4.6 精準就位

吊裝桁架與既有天橋距離相差不足0.5 m時，暫停吊裝，利用手拉葫蘆與原天橋焊接的吊鉤相連接，完成后再讓吊機慢慢下放。吊裝到達對接口時，利用連接板（連接板先通過單個高強螺栓連接）先行固定一側，單側固定好之后，再利用葫蘆手拉完成另一側的對接，最后使用高強螺栓固定好連接板，防止由于動車組列車運行造成天橋對接部位左右偏位。

5.4.7 桁架接長處連接

連接既有天橋處共有6條對接焊縫，如圖5所示。安排2組作業人員，每組2名焊工，按下→上→中的順序（即5號、6號→1號、2號→3號、4號）施焊。下部和中部焊縫（5號、6號、3號、4號對接口）在既有雨棚上搭設門式架作為操作平臺施焊，上部焊縫（1號、2號對接口）利用吊籃施焊。

圖5 既有天橋連接口編號

1）5號、6號對接口（下弦主鋼梁處）連接。利用前期天窗點，在原有天橋桁架下弦主鋼梁內（主鋼梁為箱形梁）焊接增加2塊加勁內環板（圖6），同時在主鋼梁兩側各焊接1塊帶孔定位板；在前期對接天橋桁架拼裝時，在桁架下弦主鋼梁內（主鋼梁為箱形梁）亦焊接增加2塊加勁內環板，以及主鋼梁側焊接1塊帶孔定位板。加勁內環板可增加天橋桁架連接質量，帶孔定位板可臨時固定對接桁架，防止產生微差位移。

圖6 增加加勁內環板

吊裝對接連接時，利用手拉葫蘆，橫向拉動天橋桁架微差合龍，同時防止產生豎向位移；再用連接耳板及高強螺栓通過主鋼梁兩側帶孔定位板臨時定位固定天橋桁架，防止產生橫向水平位移；然后在每個對接口主鋼梁上部處利用2塊Q345立面擱置板對該處主鋼梁焊接固定，防止產生縱向水平位移；最后在天橋桁架對接口焊接，調整焊縫寬度使其符合要求，保證焊縫一次合格。

2）1號和2號對接口（上弦主鋼梁處）連接。利用前期天窗點在原有天橋桁架主鋼梁內（主鋼梁為箱形梁）焊接增加2塊加勁內環板；在前期對接天橋桁架拼裝時，在桁架主鋼梁內（主鋼梁為箱形梁）亦焊接增加2個加勁內環板。吊裝對接連接時，同樣先利用手拉葫蘆，橫向拉動天橋桁架微差合龍，同時防止產生豎向位移；再在每個對接口處利用2塊Q345擱置板對該處主鋼梁焊接連接固定；最后在天橋桁架對接口焊接，調整焊縫寬度使其符合要求，保證焊縫一次合格。工況如圖7所示。

圖7 天橋對接合龍工況

3）3號、4號對接口（牛腿處）連接。利用前期天窗點在原有牛腿口焊接增加2塊加勁內環板，增強牛腿強度。在對接連接時，上、下弦主鋼梁已基本合龍并焊接牢固，牛腿處對接口基本無合龍偏差，可直接焊接。

6 結語

我國高速鐵路發展迅速，規模不斷增加，高速鐵路的建設必然面臨鐵路站房改擴建的問題。在既有股道線路上空接長進站天橋，來連接既有的進站天橋，這一設計技術方案已然成為站房改擴建工程中的常用設計方案?？玷F路站場鋼天橋凌空接長技術是一種技術先進、安全可靠、科學合理的施工方法，在我國鐵路站房改擴建施工領域，尤其是天橋改造施工領域具有良好的應用前景。