摘 要：随着我国社会的不断发展进步，交通网路愈发发达，铁路线之间的交叉设计已为常态，屡见不鲜，如何高效且安全地进行交叉段的跨越式施工，是从事施工技术与研究者绕不开的课题。本文依托新建重庆铁路枢纽东环线机场支线寸滩双线特大桥8#、9#、10#门式墩上跨既有铁路线盖梁施工为工程实际背景，详细介绍盖梁施工方案和几个关键施工技术，为同行业类似施工提供技术经验与参考。

关键词：上跨既有铁路线;门式墩施工;桥梁;施工方案;关键技术

1 工程概况

新建重庆铁路枢纽东环线寸滩双线特大桥设计8#～10#门式桥墩上跨既有渝怀下行线寸滩特大桥，平面交角为6°。门式墩墩高15～26m，门式净空跨度19m，渝怀下行线距门式墩两侧距离为约2.0～12m，接触网距盖梁底约3.0m，左侧距渝利铁路距离约15～35m，右侧距渝怀下行线距离约5～30m，每个门式墩盖梁混凝土300m³，钢筋120t，工期70天，全是高空作业，工期紧任务重，真可谓在“天罗地网”中组织墩顶及盖梁封锁施工。

2 工程控制重难点

2.1 本桥门式墩跨越渝怀铁路，盖梁跨度大，最近处距离既有桥护栏紧2.0米，既有铁路线停运不停电的带电施工。

2.2 因场地狭窄且临近既有线封锁施工，人员密集组织协调难度大，安装拆除吊装安全风险极高。

2.3 封锁工期保证，关键工序的把控及关键节点的掌控。

综上所述的工程控制难点重点分别从承重支架体系、构件安拆带电吊装作业、工期保证措施及既有安全防护措施等关键部分别作经验介绍。

3 盖梁承重支架体系的确定

支架体系关系到门式墩盖梁施工的质量，经多次论证验算最终采用钢管支柱、加强型贝雷架、型钢分配梁支架体系。

3.1 钢管柱支撑体系

钢管立柱直接支立在承台顶面预埋（850×850×20）mm钢板及Φ30mm勾头螺栓20根（每根支柱4根）。支架立柱采用D=690mm，壁厚8mm钢管柱，底面设法兰盘，法兰盘与钢管柱之间焊接三角形加强肋，加强肋采用20mm钢板（底边10cm*高20cm），焊缝宽度及高度为8mm。每个门式墩设计10根钢管柱，每个承台靠既有线内侧横向布置3根，外侧布置2根，钢管柱两端20mm钢板封闭。钢管柱与基础采用预埋的螺栓连接，钢管柱之间采用[16槽钢连接成环墩支撑体系。

3.2 横梁支撑体系

在每根钢管支柱顶面设置临时钢支座，临时钢支座采用I20b工字钢。在临时钢支座顶部安装横梁，线路内侧横梁由4根I45a工字钢并排焊接而成，每根长6.0m，横梁每端悬臂0.29m，外侧横梁由2根I45a工字钢并排焊接而成总长6.0m。在横梁顶面吊装贝雷架，贝雷架采用 321加强型，主跨梁宽投影面下部分9排分3组，盖梁梁宽以外每侧各一组，每组3排，贝雷架总宽5.724m，各组之间横向采用专用杆件连接牢固成为整体。

3.3 横梁分布体系

贝雷梁以上布设I45a工字钢两根为一束，共8束间距198cm作为横向分配梁，其上通长布设Ι45a工字钢作为纵梁，共12束，其上布置间距为60cm的横向I10a工字钢。每个倒角6束间距46cm作为横向分配梁，其上布设[10槽钢制作的型钢花架。贝雷梁以上部布设Ι25a工字钢，每侧9束间距，Ι25a工字钢以上10cm厚木板作为施工平台。

3.4 支撑横梁综合体系验算

根据本桥现浇主梁的结构特点，在施工过程中将涉及到的荷载及荷载标准值如下：

Q1—新浇混凝土自重，取值26kN/m³;

Q2—钢模自重，取值0.65kN/m²;

Q3—振捣混凝土时产生的冲击荷载，取值2.0kN/m²;

Q4—施工荷载，取值3kN/m²;

构件强度的荷载设计值计算：

永久荷载的分项系数，取1.2;

可变荷载的分项系数，取1.4。

构件挠度的荷载设计值计算：

各类荷载分项系数，均取1.0。

根据图纸计算和查阅《桥规》，得知：

底面模板：

均布力：q=114kN/m，截面最大弯矩：W=1.03KkN·m，截面最大弯曲应力бW=171MPa;

底模净跨外纵向木板：

〔σ〕=13MPa，E=6000MPa，ρ木板=8 kN/m³。

木板强度：

均布力：q=4.68kN/m，截面最大弯矩：W=0.30KkN·m，截面最大弯曲应力бW=0.71MPa;

木板刚度：

均布力：q=3.25kN/m，挠度f=2mm。

经计算其强度、刚度及挠度均满足要求。

3.5 支撑架其他承重构件验算

采用MIDAS CIVIL 2015进行结构验算，共建立节点6803个，单元8066个，支承10个，弹性连接3159个，荷载按实际情况采用均布荷载布置。

3.5.1 净跨外横向分配梁验算：最大组合应力为3.5MPa，小于规范限值215MPa，强度满足规范要求。

3.5.2钢模背肋验算：最大组合应力为93MPa，小于规范限值215MPa，强度满足规范要求。

3.5.3 架顶横向分配梁验算：最大组合应力为174MPa，小于规范限值215MPa，强度满足规范要求。

3.5.4 倒角花架验算：最大组合应力为115MPa，小于规范限值215MPa，强度满足规范要求。

3.5.5 花架底横向分配梁验算：最大組合应力为79MPa，小于规范限值215MPa，强度满足规范要求。

3.5.6 跨中部分顶纵向分配梁验算：最大组合应力为151MPa，小于规范限值215MPa，强度满足规范要求。

3.5.7 跨中部分横向分配梁验算：最大组合应力为116MPa，小于规范限值215MPa，强度满足规范要求。

3.5.8 贝雷梁验算：最大组合应力为158MPa，小于规范限值275MPa，强度满足规范要求。

整体竖向变形介于-24.1～10.0mm，最大挠度f=-24.1<[f]=18000/400=45mm，刚度满足要求。

3.5.9 柱顶横向分配梁验算：最大组合应力为149MPa，小于规范限值215MPa，强度满足规范要求。

3.5.10 钢管柱验算：最大组合应力为117MPa，小于规范限值205MPa，强度满足规范要求。

3.5.11 钢管柱平联斜撑验算：最大组合应力为104MPa，小于规范限值205MPa，强度满足规范要求。

通过以上验算，采用拟定的支撑架结构施工门式墩盖梁，其承重构件的强度和刚度均可满足规范要求。

4 构件的带电安拆吊装作业

4.1 吊装作业的重要性

门式墩施工的成败关键在于如何保证所有构件安拆吊装作业的安全顺利进行，根据工期分析有6～8台25T～300T的各类吊机进行吊装作业，可想而知现场狭小地带“人来人往、机械成堆”的场景，每天吊装次数上千次。为此成立专门的吊装管理组、安全监管组和作业班组。

4.2 周围环境分析

面对“天罗地网”的不停电施工，在施工前对周围作业环境进行详细的分析、测量好与既有设施的位置关系，确定了最为危险的地段为8#墩盲区和10#的跨墩跨线吊装作业。

4.3 关键吊装作业构件分析

构件的吊装作业危险点控制为小构件、整体吊装盖梁钢筋、支架棚架的拆除。

4.4 吊装现场作业

吊装作业采取的整体方案是“精确位置、地基加固、人员管控、設备管养、构件吊点、地毯搜查、立体管控、统一指挥”

4.4.1 吊机防护

门式墩左侧唯一的通道全部拉通硬化，通道与吊机动吊装场地相结合使用，通过现场技术人、吊机作业司机、安全管理人员共同在右侧7～8#和8～9#墩之间硬化15*6m吊机场地、10墩右侧凿山成10*5m的吊机场地，同时四周预埋设有地锚。

4.4.2 指挥流程

作业前机械组负责对吊本身的性能进行全面检查，防护组对吊机的周围环境及加固检查，安全组对钢丝绳、吊带、吊钩、卡扣、吊环等进行全面检查，技术组负责对点位置的检查，检查完成向现场总指挥报告，确保万元一失的情况之下，再确定高、远、近安全人员到位后，再向各机组吊装指挥负责人发出作业命令。

4.4.3 构件吊装

吊装构件的把种类烦多的分成大构件，单构件、小构件、工器具类。大构件通过计算吊点和调整钢丝绳长度平衡均匀受力，单构件采用同类打捆分类吊装，小构件和工器具类采用吊篮装。

5 施工步骤的关键点

5.1 支架施工

支架采用钢管支柱配合贝雷架支架体系。既有线轨顶到盖梁底最小距离为15.78m，贝雷架底面距轨顶的最小净高为14m，8#～9#墩门洞净宽18.0m。钢管立柱直接支立在一级承台上，在承台基础顶面预埋（800×800×20）mm钢板及Φ30mm勾头螺栓20根。支架立柱采用D=630mm，壁厚8mm钢管柱，底面设法兰盘，法兰盘与钢管柱之间焊接三角形加强肋，加强肋采用20mm钢板，焊缝宽度及高度为8mm。每个门式墩设计10根钢管柱，每个承台靠既有线内侧横向布置3根，外侧布置2根，钢管柱与基础采用预埋的螺栓连接，钢管柱与承台之间采用2cm钢板作为垫板，垫板底用高标号砂浆找平，现场采用水准仪进行找平控制。

支架主体结构为：主跨部分钢管柱共6根，每侧3根，顶部以中心间距为2.4m（净距1.8m）;墩柱外两侧各两根，中心间距4.8m（净距4.2m）。为了方便支架拆除，在每根钢管柱顶面设置临时钢支座，在临时钢支座顶部安装横梁，内侧横梁由4根Ι40b工字钢并排焊接而成，总长6.0m，宽0.576cm，横梁每端悬臂0.29m，外侧横梁由2根Ι40b工字钢并排焊接而成，总长6.0m，宽0.288cm。在横梁顶面吊装贝雷架，贝雷架采用321加强型，主跨部分18排分6组，两侧各1组，每组3排，中间4组，每组3排，贝雷架总宽5.226m，各组之间横向采用专用杆件连接为整体。在贝雷架上横向以20cm间距铺（10×10）cm方木和满铺I10工字钢，作为施工平台，最后铺设盖梁底模。

贝雷架支护体系总长28m，总宽5.226m，由18排贝类片组成，吊装时，分跨中、两侧三部分进行吊装，为降低安全风险，减小吊装次数，每部分又采用分组吊装，每组3排。先吊装跨中21.8m部分，再吊装两侧靠墩柱各6.23m部分。跨中吊装要在既有线封锁时间施工;两侧吊装安排在一般时段施工。跨中部分吊装，最大单组贝雷片吊装重量为9.2t，采用120t汽车吊单侧起吊。受接触网线空间限制，8#门式墩处承导线降低2.5m（保证接触线距轨面4.5m以上），9#门式墩处承导线降低1.32m，10#门式墩处承导线降低0.36m，保证承导线距离贝雷架下方静电板0.5m及以上，满足模板支架安装及盖梁施工条件。

5.2 支架预压

本工程根据支护体系特点，为减低施工中安全风险、缩短施工时间，消除弹性变形，对支护体系进行验证。选取9#墩门式墩预压结果作为寸滩门式墩施工参考。依据支架正上方梁段砼、钢筋、模板、支架、施工荷载等重量在支架顶用均匀布置堆放荷载1.3倍的混凝土预制块，再进行下步施工。

5.3 防护棚架搭设

为避免跨线桥施工时小件物品直接冲击铁路线路、设备以及运营列车等，采取在桥梁跨铁路地段搭设防护棚架，以确保铁路的运输及人身安全。

在8#-10#号墩贝雷架两侧各延伸10m的既有线两侧搭设设置防护棚架，长度共60m左右，顶宽12.0m。下部结构采用盘扣式脚手架体系。防护棚架净宽11.5m，防护棚架封顶距离承力索的距离约为1.6m。防护棚架最高位于8#墩左侧越19.6m左右，防护棚架底部离降网后的承力索约1.5m。立柱基础采用85cm×85cm的独立C30混凝土基础，基础基坑入岩50cm，如果地质条件较差不能入岩采用180cm×180cm的扩大基础。

立柱间距6m，立柱由3根壁厚8mm的Φ108钢管，中间由壁厚4mm的Φ42钢管连接组成立柱，连接间距1m，立柱上焊接520×620×16mm钢板用于与纵梁连接，纵梁采用I25的工字钢焊在立柱预埋的钢板上。横梁采用I16的工字钢，横梁与纵梁焊接牢固，横梁间距2m。横梁上满铺1mm厚的压型钢板，压型钢板厚度5.1cm，宽度72cm。

5.4 模板施工

模板采用定型钢模配置为3套底模，2套侧模，按照9#→8#→10#的顺序组织施工。模板在進行时先在厂家进行组装预拼，如果有问题在厂内就解决消除，避免到现场后有问题影响工期。其他都按正常规范施工进行作业。

5.5 钢筋施工

通过对影响各道工序的工期进行分析，影响最大的就是盖梁钢筋工程。如果在支架上面进行盖梁施工，工期不可控而且安全风险非常大，最终选择在现场安装后整体吊装到盖梁顶的方案。但是这个方案需要解决三方面的问题：

第一解决间距10cm盖梁钢筋与墩身钢筋的对接。在地面组装中跨普通钢筋和预应力管理，把盖梁与墩身连接处的底钢筋，只安装顶部钢筋和弯起钢筋，预留出3m的底板、侧、面及箍筋在墩上用套筒进行安装。在墩顶底模上画好钢筋笼的边线，两侧各1人用垂球确认中线，两侧通过墩位上各3人调整顶部钢筋穿叉至墩身钢筋内，全部确定后缓缓下落就位。

第二解决整体钢筋吊点的问题，在盖梁横向中心两侧3.5m、7.0m和纵向中心两侧1.0m处设置8个吊点，再通I20工字钢纵横井字架作为吊装的骨架，吊点去采用橡胶包裹避免钢丝绳和吊点的钢型摩擦。钢丝绳采直径20mm两端对接中间通过10t手动吊葫芦进行调节每根钢丝绳长度，确保每个吊点受力均匀，来解决30t的钢筋笼整体吊装。

第三解决25m长的盖梁在如何在夹解地带在空中转体90°，而不影响既有铁路设施;在钢筋笼两侧设置50m缆风绳4个拉绳人，采用300t汽车吊。在确保各项工序就位后，以2m/min的速度垂直提升到40m高度，过程通过吊机装置和顶底红外测量控制，确保既有线接触网安全距离以外，再通过缆风绳转动半空中的钢筋笼，同时吊机也转动到门式墩防护棚架的位置处，再转动吊机至墩顶后，缓缓下落。

5.6 门式墩支架拆除

支架的拆除顺序和搭设顺序相反，先搭的后拆，后搭的先拆。在盖梁上设置两根I45双拼工字钢扁担梁，两根扁担梁端同步依次设置I45马镫、70t千斤顶、Φ32精轧钢（双螺帽+钢垫板），以盖梁为支撑，上下两个螺帽同时往里往外旋转，利用千斤顶作用，把贝雷梁整体托起，此时进行临时钢支撑的切除，然后千斤顶回油，使贝雷梁整体下落，再将盖梁底模逐块移出，接着分部拆除护栏、从两端向中间逐步拆除横向方木。

贝雷架应先拆分组除靠墩柱两端的贝雷片，通过25t吊车配合人工拆除，再拆除主跨部分贝雷架支架，采用120t汽车吊配合人工拆除。盖梁底部贝雷架，采取在两侧横梁两端安装4个5t临时手动葫芦，通过横向对称拉分组把贝雷片移出盖梁底面，再吊装拆除。

6 既有线施工安全预控措施

跨既有线施工，最重要的是确保安全，本工程主要采取以下安全防护措施：

6.1 施工前，要事先通知电务段、铁通及路外相关产权单位到场配合，共同核实地下管线、光、电缆等设施位置、径路并做好记录。

6.2 所有机具必须要张贴或悬挂安全操作规程，操作人员必须经过岗前严格培训，合格并持有操作证书后才能上岗作业，专人操作、专人负责。

6.3 在既有铁路保护区范围内施工前，要与既有铁路各有关设备管理单位和行车组织单位（车务段、工务段、电务段、铁通等）分别签订营业线施工安全协议，明确安全责任、权利和义务，确立联系方式，共同确保施工期间行车安全。

6.4 机具设备进场施工时尽可能的绕开电力及通信架空线路，当桩机具在线路周围施工时，必须保证和架空线路的安全距离，电力线10kV及以下电力线路安全距离应大于3m，35kV及以上电力线路大于7m，垂直距离应大于2m。

6.5 安全员、防护员须带防护包、穿防护服、戴上岗证，并配齐五大防护用品：对讲机、信号旗、响墩、火炬、口哨，现场管理人员均要配备对讲机。

6.6 机具就位后，对桩机具及配套设施要进行全面的检查，安设平稳、牢固后，桩架加设缆风绳。桩机具在施工过程中要经常对受力杆件、行走机构、导向槽、立柱导轨、螺栓、法兰、销轴、钢丝绳及起重设备等进行检查。

7 结语

安全与质量是工程建设永恒的主题，特别是诸如此类跨既有线施工项目。本文中阐述的门式墩盖梁施工方案及其关键施工技术，在实际运用中安全且高效，工期缩短近1/3。对于交叉结构密集段、存在多处交叉现象的工程施工，有着较好的借鉴意义。

参考文献：

[1]钟光珞，张为民.建筑力学[M].北京：中国建材工业出版社，2002.

[2]徐文源，张旭容，袁飞云.门式支架施工方案在高架桥跨线整体现浇施工中的应用[J].公路，2002（2）：17-19.

作者简介：杨长华;性别：男;学  历：毕业学校：西南交通大学，毕业时间：2018.7.20，所学专业：土木工程;职称：工程师;现任职务：项目副经理;所在项目部：重庆铁路枢纽东环线项目经理部。