【摘要】通过对沈丹客专本溪站跨越既有线部分进站天桥架设施工方案的阐述，既保证了架设期间既有线行车安全，又满足了进站天桥按期开通使用。
【关键词】临时墩搭设；进站天桥四、五、六段吊装方案
一、工程概况
（一）工程说明
本溪站进站天桥隶属于新建沈阳至丹东铁路客运专线本溪站工程。中心进程为66km+224.04，天桥轴线长105.3m，宽12m，面积1263.6m2。天桥上跨新建五个站台，其中四、五站台为普速场站台，一、二、三站台为高速场站台。按照沈丹客专施工工期安排，计划在2013年12月份将本溪站既有普速线路转到新建的普速场线路上，为2014年本溪站高速场施工做好准备，新建本溪站进出站方式，中间站台上进下出，旅客需通过天桥进入普速场四、五站台乘车。因此要求在本溪站普速场转线前天桥必须架设完成并具备开通使用条件。根据本工程结构特点及现场条件，将天桥分为九段进行施工。其中天桥第四～六段横跨本溪站既有一、二站台及客场1、Ⅱ、3、Ⅳ道，转线前天桥安装需要对既有站台及线路进行封锁。
（二）工程特点
1、本工程为整体钢桁架结构，施工范围大，构件品种多。各种钢构件均需工厂加工制作，然后装箱运输至工地，各种构配件必须有组织、有计划按图纸要求分类编号，小构件须分类打包做到有条不紊。
各种构件运到现场分类就近堆放，尽量减少材料的二次搬运，同时需合理安排起重机行走路线，以提高工效，钢结构在安装过程中，要做好雨季施工等安全措施。
2、工期紧张：现场每天仅封锁3个小时，钢桁架体积大、重量大，且现场场地狭小，吊车站位受到限制，必须经过严格计算，确定吊车位置及现场加工场地，确保每天的安装进度。
3、属于跨线路作业，施工安全要求更为突出，必须严格执行既有线作业的要求。
二、施工安排
（一）施工范围
主要场地在新建四、五站台，既有一、二站台及所跨线路上。
（二）施工安排
现场施工封锁时间参见吊装施工封锁计划表。
计划施工封锁期间为10月23日至11月14日，共计23天，在施工封锁期间，设驻站联络员2名，设现场防护员2名，现场工长1名。
三、临时墩搭设及第四～六段吊装方案
由于需要对站台及线路进行封锁的是天桥第四～六段，所以本工程重点考虑此三段的吊装方案。
1、施工说明：
1）由于新建三站台暂时无法施工，需要将PF～PK轴钢梁做成通长桁架梁，分成三段加工，每段分节长度分别为10m、18.1m、18.2m，在每段的接口处设置临时墩，临时支墩设置在本溪站既有一、二站台上（设计院经检算后将第四～六段下部桁架梁截面由□700×400×10变更为□700×500×14），现场将桁架梁节焊接成通长桁架梁。随后进行上部的正常施工。临时墩待新建三站台施工完成后，PG、PJ轴钢柱施工完成后，方可拆除。
2、临时墩及临时梁受力分析
主要材料选用：
柱身：Φ180×10mm钢管；
柱底：双肢工32b，3.25m×3.25m×20mm地脚板。
横梁：双肢工32b；
剪刀撑及横向连接：L75×5角钢。
钢柱之间连接及横向连接方式：M20×65高强螺栓
临时墩基础处理：在既有一、二站台上设置混凝土基础，基础底面标高为站台面以下1.1m，基础顶面标高为站台面以上0.4m，混凝土标号为C30，基础尺寸为3.25m（长）×3.25m（宽）×1.5m（深），每个临时墩钢柱预埋16根M24地脚螺栓，总长1.1m，锚固长度1m，车扣长度200mm。考虑到封锁时间及混凝土强度需达到设计强度的时间，两组临时墩共四处混凝土基础需要封锁前七天浇筑完成，工程量63.4m3。
临时墩计算：
1）临时墩立柱强度计算：
桥面钢梁为□700×500×14，截面特性为：Ix=235539.84cm4，Wx=6729.71cm3，ix=26.79cm，A=328.16cm2，单位重量为257.61kg/m。PF～PK轴钢构总重为84t，钢梁的净跨度为46.3m。钢梁上部浇注110厚混凝土，重量约158.4t。由于现场条件所限，只能在既有一、二站台支设临时墩，简图如下，经计算可得：
恒载q1=Q/L=（84+158.4）*10000/（2*46.3）=25571.274 N/m
支架临时结构重量q3=3835.691 N/m
施工人员和机械活载q4=2KN/m=2000 N/m
q=1.2（q1+q3）+1.4q4=38088.359 N/m
R1=270.39 KN ；R2=884.33 KN ； R3=491.05 KN ；R4=117.7 KN
考虑33%的不均衡受力，单根临时墩承受的力Nmax=R2/4*1.33=294.04 KN。
柱最高L=7.5m，每隔2.3m设置横向连接及剪刀撑，以减少钢管自由长度和增加支墩稳定性。
则钢管自由长度L=2.3m
外径Φ180mm、壁厚10mm的钢管柱截面面积A=5340.7mm2，回转半径i=60.2mm，钢管立柱有角钢横向约束，两端由高强螺栓连接。因此μ=1。
圆管材质为Q235B，允许抗压强度[f]=210N/mm2，不均匀折减系数1.3，210/1.3=161.5 Mpa
则长细比λ=L/i=2300/60.2=38.2<100，可用，查表Φ=0.946
则钢管柱压弯强度=Nmax/ΦA==294.04/（0.946*5340.7）=58.19 MPa <161.5 MPa 满足！
2）钢梁抗弯强度计算：
已知，工32b的截面特性为：Ix=11620cm4，Wx=726cm3，ix= 12.6cm，A=73.4cm2，单位重量为57.7kg/m，长度L为3m。
[σ]=215N/mm2，Mmax=Nmax×L/4= 220.53 KN.m，
σ=Mmax/Wx= 165.21N/mm2<[σ]=215N/mm2
满足要求。
3）钢梁挠度计算：
ωmax=NmaxL^3/（48EI）=6.9mm
[ω]=L/400=7.5㎜
ωmax <[ω]，满足要求。
4）地基承载力计算：
以第四、第五、第六段梁安装焊接完成，并浇筑完混凝土时的支架进行计算：
第四～六段桁架梁加上部浇筑完成的混凝土共重242.4t，活载按上人考虑：按简支梁进行计算：
Q0=242.4t。考虑到结构不均匀受力的取折减系数k1=1.3，
即Q1=242.4t×1.3=315.12t。
考虑在施工过程中的活载，取动载荷系数k2=1.2，
即Q2=315.12t×1.2=378.14t。
桥梁在横桥向设置两排支架，单个支架承受载荷：378.14t/8=47.27t
支架自重8t，合计55.27t。
考虑结构的安全系数k3=1.3，即Q2=55.27×1.3=71.85t
基础地脚板为3.25m×3.25m×20mm钢板，受力面：A=3.25m×3.25m=10.563m2㎡
地面受正压力：σ=71.85t/10.563m2=6.8t/m2=68kPa<30MPa（C30混凝土抗压强度）
满足要求。
3、第四～六段现场吊装方案
1）现场布置
由于施工全封锁时间仅为三个小时，考虑到较大吨位吊车装卸配重占用时间较长，结合施工场地和工程的实际情况，最后确定采用1台350t汽车吊进行此次吊装作业。
第四段桁架长10米，宽12米，高5.85米，总重量15.4t，根据吊车站位查350t吊车性能表可知，吊车作业半径32m，臂杆长41.2m时最大起吊量为24t，安全系数1.3，安全起吊量=24/1.3=18.5t>15.4t，满足要求。第五段桁架长18.1米，宽12米，高5.85米，总重量33t，吊车作业半径22m，臂杆长36.1m时最大起吊量为45t，安全起吊量=45/1.3=34.6t>33t，满足要求。第六段桁架长18.2米，宽12米，高5.85米，总重量28.9t。吊车作业半径及臂杆长与第五段吊装时相同，安全起吊量=34.6t>28.9t，满足要求。第四、第五、第六段桁架在新建四站台的预定位置组装、焊接完成后进行整体吊装。桁架吊点需沿长、宽两个方向对称设置，选取在上弦杆与腹杆及立柱交叉处。钢丝绳作为捆绑吊索计算。
2）吊装准备
吊装前认真检查框架梁结构尺寸、焊接质量是否满足设计及规范要求；检查吊点位置是否正确，焊接是否牢固；检查临时支墩的位置、标高是否正确，支墩整体是否稳固。
3）吊装
封锁开始后，立即安排吊车就位，吊车进行就位、稳车、装配重等准备工作。
准备工作完成后，进行桁架的整体吊装，由制作平台处起吊，至设计要求位置，暂时就位于临时支墩上，进行后续工序的施工。施工中应做到以下几个方面，以保证吊装任务顺利完成：
A.封锁后，需在指定位置铺设临时道口，供吊车进入既有二站台预定位置。在临时道口上铺设两层枕木供吊车通过。轨道顶面与既有二站台高差为350mm，枕木的标准规格尺寸为2500mm（长）×220mm（宽）×160mm（高）。
B.提前进行封锁区域外吊车就位，并检查桁架，确保无质量问题，且就位准确，满足安装条件。
C.封锁前，检查临时支墩，确保支设稳固，位置准确。
D.封锁前，检查各机械、设备等，正常确保正常运转，不影响施工。
E.封锁前，其他辅助材料就位，并检查其性能，确保可以正常使用。
F.封锁前，选择有经验、责任心强的人员进行施工，并提前就位，进入待命状态，并事先做好交底工作，使每个人都明确自己的施工任务，做到心中有数，保证在施工过程中有条不紊，顺利施工。
G.开始封锁后，马上安排350t吊车尽快就位，并做好配重吊装等前期调试工作。
H.以上工作都完成后，开始进行桁架吊装，吊装过程中所有施工人员听从指挥，所有工序做到快速、准确。
I.吊装完成后，辅助设备，材料迅速撤场，进行场地清理。
四、结语
沈丹客专本溪站跨越既有线部分进站天桥架设施工方案，通过理论计算和结合现场实际情况，既保证了架设期间既有线行车安全，又满足了进站天桥按期开通使用。
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