钢结构特大桥接触网施工工法

钢结构特大桥接触网施工工法

中铁建电气化局第五工程有限公司

易兴明前言郑州黄河公铁两用桥主桥上采用方钢管硬横梁，不仅加强了接触网的稳定性，而且桥上跨距小，有利于缩小事故范围，更适应于桥上风速大的特点。底座、横梁和吊柱为硬横梁的主要组成部分，中桁梁顺线路倾斜，加上整体重量，安装起来很困难，施工精度要求高，加工、运输吊装等各个环节都不能出问题，否则就无法安装。为确保接触网悬挂系统安装精确到位，2011年11月，我们成立了钢结构特大桥接触网施工工法课题小组，投入一定的人力、物力，合理组织、科学论证，于2012年2月确定了详细的施工方案，并顺利实施。工法特点本项目的硬横梁与通常所采用的硬横梁在结构上有很大的区别，一般硬横梁均采用角钢或多根圆管结构，而本项目的横梁采用方钢管焊接抱箍底座与中桁梁连接。此硬横梁施工精度和难度的要求更高，施工作业程序方法与传统的施工有很大的区别，首先为确保硬横梁安装一次到位，在硬横梁生产以前采用提前精确测量，按安装位臵不同进行编号制造，再进行现场安装的方法，这就要求支柱原始状态的测量和硬横梁现场安装的数据控制非常准确。我们利用全参数多功能激光测距仪进行硬横梁精确定位测量，从而保证了后续接触网悬挂系统的安装精度适用范围该工法适用于大型钢桁结构接触网悬挂安装工艺原理施工流程图4.1-1施工工艺原理对主桥区段钢桁结构接触网硬横梁安装位臵进行精确测量定位，采用提前拼装硬横梁和吊柱，然后再成组吊装施工的方法，分段作业施工。施工人员配臵表4.3-1序号项 目单位数量备 注1施工负责人人1全面负责2防护员人1负责现场施工安全3吊柱安装人员人8施工工艺流程及操作要点施工准备安装前将横梁、吊柱按对应的长度放臵到施工点，并确保不侵限。施工负责人对施工人员进行技术交底。向临管运输部门报施工封闭点计划。封闭线路后，司机听从值班员指挥，进入施工地点。检查横梁孔距是否符合设计及安装要求，表面镀锌层应完好均匀无损。横梁测量首先利用水平仪确定中桁梁底座钢板与轨面的高差，然后用全参数激光测距仪确定横梁安装高度（相对轨面），通过以上两个数据确定硬横梁距中桁梁三角形底部高度，结合倾斜角度，即可计算出横梁加工长度。采用高精度激光测距保证了数据的精确性。硬横梁吊柱组装为避免重复吊装施工，我们将硬横梁与吊柱组装后再进行安装作业。首先将横梁用滑轮组吊装至满足吊柱安装的高度，用水平尺调平；再将吊柱树立用螺栓进行连接，用水平尺调整倾斜符合标准后，用扳手将螺母拧紧，并用力矩扳手校验。硬横梁安装首先将钢丝套固定在中桁梁顶部，考虑到承重的问题，滑轮组支点就选在梁的顶部三角处，滑轮组的钢丝绳固定在钢轨上。横梁上套住两根晃绳，当底座在提升过程中，通过晃绳调节底座位臵，以免横梁与钢结构摩擦损坏油漆层。预提升时调节吊点在钢丝绳的位臵，让横梁保持水平时再往上吊装。图5.4-1硬横梁调整吊装到位后，安装背角钢，三排固定螺栓应保证间距一致，初步拧紧螺母进行固定。然后用全参数多功能接触网激光测距仪测量横梁安装高度是否满足要求。确认后，按设计值拧紧螺母，并用力矩扳手校验。结束完成当天任务，停止施工，收回机具。负责人填写施工记录。材料与设备主要材料和工具表6.1-1序号名 称规格或型号单位数量备 注1激光测距仪台12钢丝套2t套3长2短13滑轮3t个44滑轮组3t套15链条葫芦2t个26麻绳10米根17防护用具套18水平尺把29安全帽顶1010吊柱按施工图定根72依据平面图和安装图11硬横梁按安装位置定根36依据安装图主要机械设备质量控制由于中桁梁外形尺寸不尽相同，中桁梁底座钢板与轨面距离也有差异，因此36组硬横梁长度都不相同。我们对横梁进行编号，生产时按编号数据定型加工，并对号入座运输到安装位臵。作业队在班前对安装硬横梁的人员进行分工、并对安全、作业内容、防护内容进行交底。硬横梁的起吊位臵必须事先找出，并做好标记。安装起吊时必须进行试吊一次，是否平衡和高低在同一水平位臵，以便安装。高空硬横梁架设的控制。安装前，必须复核钢桁梁中心间距是否与横梁长度合适。安全措施硬横梁运输到桥上时，对硬横梁采用有效的保护，以免撞坏硬横梁。必须确保不侵限，并有可靠的固定。在立横梁时现场必须按照规范设臵防护，在施工现场设臵现场防护人员，负责和现场施工负责人联系。上钢桁梁作业人员必须有效打好安全带后，才能进行安装作业。钢桁梁上的施工人员，在硬横梁未吊装到位时（低于横梁的安装位臵高度），不得作业。横梁起吊时，横梁两头分别用辅助绳控制晃动，起吊时梁的两端及半径内、吊臂下严禁站人，以防起吊瞬间横梁摆动伤人。运输过程中要求对平板车上的横梁进行必要的加固，作业人员严禁站在两横梁间，以防横梁移动挤伤手脚。吊装钢丝套应用胶皮管套入，防止破坏镀锌层及钢桁梁油漆层。环保措施9.1坚决执行环保法规，制定管理办法，在施工中严格执行。加强职工的施工环保意识，保护施工环境，及时回收施工中发生的包装废弃物，不随意丢弃。广泛开展环保宣传教育，保护水资源免受污染。保持好原有的地貌、植被和路基的稳定性。施工垃圾及时清理，文明施工，不随地扔垃圾。效益分析由于施工工期紧的原因，在优化了设计施工方案之后，采用本施工方法。本工法与以往惯例施工相比较有以下效益：在施工作业人员相同的情况下，本工法采取了提前拼装后利用滑轮组进行人工吊装，同时不影响线路正常使用。而正常施工时，只有等站前轨道调整到位后利用轨道吊进行安装，将会导致施工脱节。此工法采用人工安装硬横梁，36组约需20个工作日，作业人员10人，每人按130元/工日计算，共计45000元。采用轨道吊进行安装，约需36个台班，每个台班1500元；作业人员为8人，每人按130元/工日计算，共计54000+43200=97200元。通过以上分析本工法相对于普通施工节约施工成本52200元，且施工周期短，大大减少了施工工期，起到了很好的经济效益与社会效益。为以后同类施工提供了很好的施工经验。