邻近高铁天窗点内大型钢筋笼吊装施工安全技术探讨

中铁二十四局集团有限公司 上海 200071

摘 要：以上海轨道交通市域线机场联络线工程JCXSG-1标工程大型钢筋笼吊装施工为例，介绍了邻近沪杭高铁工况下如何科学合理安全地组织大型钢筋笼吊装施工，保证施工过程的安全和工程进度的顺利推进。

关键词：邻近高铁 天窗 大型钢筋笼 吊装施工

1^ 工程概况及特点

本标段位于上海闵行区，工程范围自DK1+339.49（与虹桥枢纽分界）～DK11+599.49，全长约10.26Km。机场联络线正线为双线，市域铁路，速度目标值为160km/h，双线无砟轨道。其中一号风井基坑工程位于七宝站与华泾站区间，小里程接明挖入地段，大里程接盾构段，为盾构始发井兼中间风井，起讫里程为DK6+490.1～DK6+645，总长为154.9m。一号风井基坑邻近沪杭高铁路基段，西侧与沪昆高铁路基段并行，最小间距10.6m，1#工作井围护结构地下连续墙共计80幅，其中1500mm地墙为26幅，1200mm地墙54幅。

如此近距离邻近运营高铁桥大型吊装施工，且需天窗（天窗是指列车运行图中不铺画列车运行线或调整、抽减列车运行线为施工和维修作业预留的时间。各条线路天窗时间和位置在编制列车运行图时确定施工维修时应按照列车运行图预留的天窗条件满足安全生产、作业标准和质量要求进行安排）点内完成，施工组织难度极大、安全风险极高，如何确保钢筋笼吊装施工的安全、避免对高铁运行的影响、确保高铁运营安全和保证工期节点目标是该项目所面临的难题，对此，项目团队积极开展了技术攻关，采用整体吊装技术，是目前国内邻近营业线最大的钢筋笼（55.5m高，5m宽，1.5m厚）吊装，实现了大型钢筋笼的快速施工、平稳入槽、高精就位，不仅确保了施工本身安全质量，更有力保障了高铁运行安全不受施工影响，受到各级业主、设备管理单位和各参建单位的一致认可和赞许，取得了良好的经济、社会及环境效益，对类似工程建设具有良好的借鉴和指导意义，具有较高的应用价值和推广前景。

2 施工方案及技术要点

为减少吊装风险，本标段对主体部分的地墙钢筋笼采用双机抬吊一次整体吊装入槽。在钢筋笼吊放时，采用两台大型起重设备分别作为主吊、副吊，同时作业，先将钢筋笼水平吊起，再在空中通过吊索收放，使钢筋笼沿纵向保持竖直后，撤出副吊，利用主吊吊装钢筋笼入槽。

最大钢筋笼长度为55.5m，宽5m，厚1.5m，最大吨位约114.4t，经计算，主吊选用一台600t履带吊，副吊选用350t履带吊。

2.1 施工工艺流程设计

本工程钢筋笼吊放采用双机抬吊、空中回直、整体入槽的施工方法。

（1）指挥600t、350t两吊机转移到起吊位置，起重工分别安装吊点的卸扣。

（2）检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始同时平吊。如下图：

5号坑55.5m钢筋笼起吊示意图

（3）倾斜提升

主吊履带吊主钩、辅钩同时提升钢筋笼，副吊履带吊处钢筋笼保持离地面1m位置。主吊履带吊提高到12m～25m，使钢筋笼倾斜。副吊履带吊起吊过程中注意主钩与副钩的同步控制。

双机起吊配合示意图

（4）吊车对转

保持主吊履带吊不动，副吊履带吊主钩向主吊履带吊方向旋转。

主吊履带吊车逐渐收紧钢丝绳并向副吊履带吊方向旋转，直至将钢筋笼垂直立起。钢筋笼垂直立起静止10分钟无异常后，副吊履带吊车放绳，指挥起重工卸除钢筋笼上副吊车起吊点的吊具，然后迅速远离起吊作业范围。

双机起吊配合示意图

（5）钢筋笼水平方向运输

主吊吊提钢筋笼保持离地高度不高于0.5米运输到槽口位置。运输过程中必须严格控制钢筋笼的平衡。为了防止大幅度晃动，钢筋笼下端应系绳以人力拖动，保持钢筋笼的稳定。单机吊载行走过程中，现场施工人员应特别注意吊车、索具及钢筋笼形态，如果发生不正常的变形或者断裂，现场人员应当立即撤离至安全区域。

（6）吊放入槽

指挥主吊吊机吊笼入槽、定位，吊机走行应平稳，钢筋笼上应拉牵引绳。下放时不得强行入槽或将钢筋笼搁置在导墙上。

主吊车下放钢筋笼到第二排吊点下面时，将穿杠穿过事先设置好的U形吊环内（U形吊环设置在吊点下0.5m，加强措施与吊点相同）或直接通过吊点钢板（2000/1700/1500*500*60)搁置在导墙上，过程中缓慢下放钢筋笼，使钢筋笼平稳停放在导墙上。

指挥司索工拆除主吊第二排卸扣，并与事先安装的连接绳用卡环相连。然后指挥主吊车起勾，通过主吊钢丝绳与连接绳将钢筋笼上提，离开穿杠并将穿杠抽出或将割除后的吊点钢板抽出钢筋笼外，继续下放钢筋笼。

钢筋笼下放到第一排吊点下面时，将穿杠穿过事先设置好的U形吊环内（U形吊环设置在吊点下0.5m，加强措施与吊点相同）或直接通过吊点钢板（2000/1700/1500*500*60)搁置在导墙上，过程中缓慢下放钢筋笼，使钢筋笼平稳停放在导墙上。

卸开主吊卡环，由司索工将其全部重新安装到焊接于钢筋笼上部的吊筋吊环上，然后指挥主吊机起勾，缓慢提起钢筋笼使其脱离穿杠，由司索工抽出穿杠。

指挥主吊车继续下放钢筋笼至导墙位置，由司索工将穿杠穿过事先设置好的U形吊环内，平稳摆放于导墙上，使用水准仪测量钢筋笼笼顶高程，通过增减穿杠底部垫板高度，调整钢筋笼笼顶高程符合设计要求。

异形幅需将在制作时增设的加固钢筋割除，边割除边下放，这样能最大限度确保上部钢筋笼的稳定性；保证钢筋笼的正常下放。

2.2 施工安全技术措施实施

因在邻近高铁进行大型钢筋笼吊装施工，施工全过程中必须与高铁保持施工安全距离，必须保证吊装过程中按照规定路线行进，履带吊大臂方向不得朝铁路方向。为此必须制定并实施一系列针对性的施工技术措施。

2.2.1钢筋笼试吊技术措施

整幅钢筋笼在吊装前必须进行试吊,符合安全要求后方可正式进行吊装作业。

（1）试吊环境：试吊应在晴朗天气进行，风速应小于五级,场地应平整、坚实,倾斜度不得大于5/1000，在起重臂(杆)起落及回转半径内无障碍物；

（2）空载试验:吊臂、吊钩要作起落、升降到规定的极限位置;回转机构向左右各回转360度;前进、后退,在原地向左、右各90度转弯;各仪表、信号应显示正常,安全控制装置应灵敏有效,运转部位应无异响、过热现象。以上各试验动作须重复进行不少于3次；

（3）满载试验:力矩限制器自检功能必须灵敏有效,额定载荷试验以最底和最高速度进行提升、制动、变幅、回转、行走试验,重复次数不得少于2次。试验过程中各项动作应连续进行；

2.2.2制作和吊放安全技术措施

（1）在钢筋笼起吊前必须重新检查吊点和搁置板的焊接情况，确保焊接质量满足起吊要求后方可开始起吊；

（2）在起吊前仔细检查吊具、钢丝绳的完好情况，必须符合安全规范要求。对于吊具的检查重点是对滑轮及钢丝绳质量的检查，如发现钢丝绳有小股钢丝断裂或滑轮有裂纹现象，一律不得使用；

（3）起吊前必须清除钢筋笼内的杂物，避免在起吊钢筋笼过程中发生高空坠物的事故；

（4）起吊必须服从起重工的指挥，确保钢筋笼平稳、安全起吊。

（5）钢筋笼在入槽过程中割除导管仓内的加固钢筋，确保导管仓顺直、畅通；

（6）如钢筋笼下放困难切不可强行冲击下放，必要的时候将钢筋笼重新拎出，对槽段重新处理后再入槽；

（7）钢筋笼吊装之前，做到自检合格后，报请监理单位验收、检验符合要求后，签发钢筋笼吊装令；

（8）转角幅钢筋笼在平台上制作时进行整体加工，吊装吊点加固措施采用成45度斜向横筋焊接于转角两侧，以加强钢筋笼的整体刚度；

（9）钢筋笼吊装之前，组织施工班组进行技术、安全交底，并有书面资料，对钢筋笼的重量、长度进行明确及吊装的主、副吊车停机位置；

（10）钢筋笼吊装时，配备专职起重指挥，以主机起重指挥为主，副机起重指挥配合主机起重指挥，确保钢筋笼在吊装过程中合理受力；

（11）钢筋笼吊装时，先由双机进行抬吊同步起吊，起吊到一定高度后，钢筋笼受力稳定，副机配合主机进行钢筋笼吊装回直。

2.2.3防止钢筋笼散架技术措施

（1）焊缝检查，避免咬伤钢筋，转角幅必须设置角撑；

（2）吊放钢筋笼的专职安全员及钢筋笼制作督查员必须到场，分别配合检查吊放环境及钢筋笼各吊点及料索的情况，符合安全吊放要求后才可正式吊放。

2.2.4钢筋笼定位精确度控制措施

（1）钢筋翻样认真按设计图纸翻样；

（2）钢筋笼制作根据翻样单，正确布置钢筋，并焊接牢固；

（3）测量导墙标高，正确换算吊筋的长度，焊接搁置槽钢、吊筋长度要准确无误，并应验收。

（4）钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸，无差异才能上平台制作。

（5）钢筋笼吊放入槽时，不允许强行冲击入槽，同时注意钢筋笼基坑面与迎土面，严禁放反。搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。

（6）根据实测的导墙标高，严格控制预埋件的埋设标高。

2.2.5钢筋笼入槽技术措施

（1）待钢筋笼被吊至槽段上方时，协助人员（需4名）应上前扶正钢筋笼，然后由现场技术人员对钢筋笼下放进行准确定位，并将控制线告知协助人员。之后，指挥主吊机缓缓将钢筋笼下放入槽，副扁担随着钢筋笼的下放，最终将落在导墙上。待钢筋笼分别下至副吊三排吊点时，主吊机暂停下放，外协人员上前迅速解下锁定在吊点处的钢丝绳，并取下副扁担，并将解下的副扁担挂在副吊机吊钩上吊离现场。

（2）当钢筋笼下放至主吊点附近时，现场技术员应上前辨认吊点下方搁置筋。待钢筋笼下至该搁置筋位置时，暂停下放。协助人员迅速将4根14#槽钢焊接搁置扁担插入该搁置筋下面。之后吊机缓缓将钢筋笼搁置在导墙上，待钢筋笼平衡后，方可松开钢丝绳。更换吊点后吊机重新吊起钢筋笼并下放，重复以上工序直至设计标高。最终，将8根槽钢插入吊环，以保证钢筋笼的标高。

2.3 邻近铁路吊装施工安全措施

为保障邻近高铁吊装的安全，吊装过程中符合符合铁路天窗点内施工规范要求，针对性地采取如下施工安全措施：

2.3.1一般安全措施

（1）严格执行《上海铁路局营业线施工安全管理实施细则》（上铁运〔2019〕129号）相关要求。

（2）铁路邻近营业线30m范围施工作业时，待与各相关设备管理单位签订安全协议后，施工期间，设置物理隔离措施，在设备管理单位的安全监督人员进行下。施工期间加强路基的观测，确保路基稳定和设备正常使用。

（3）施工前，必须对工程机械操作司机进行营业线施工安全教育和电气化铁路安全知识教育，考试合格后才能上岗，保留试卷备查，报监理确认。

（4）大型机械设备进场作业时，必须实行“一机一人”防护制度，列车接近前应停止作业。特殊工种必须持证上岗。

（5）在营业线施工时，应在铁路职工的监护下作业，防护人员要明确自身职责，执行好安全防护，确保施工地域安全。

（6）建立大型机械设备核准制：施工负责人以书面派工单方式，把施工作业计划范围、方法、注意事项书面告操作司机，操作司机凭派工单动用施工机械，严禁擅自动用。

（7）大型机械作业水平投影距离接触网立柱外缘必须大于2m。

（8）当列车通过时，必须停止吊装、回转等作业，并由防护员检查现场状况，确保无施工机具、材料侵入限界。

（9）提供有效的设备年检合格证书和司机操作证书复印件报监理确认，必要时检查司机实际操作技能；特种设备需要通过有资质的特种设备检测机构检测合格。

（10）在邻近营业线施工时，应在铁路职工的监护下作业，防护人员要明确自身职责，执行好安全防护，确保施工地域安全。

（11）在铁路边临时堆放物件，不侵入铁路限界，堆放的物件要确保坚固、稳定，每日工作完毕后确保工完料清。

2.3.2天窗点内吊装安全措施

（1）大型吊机起重机械停放、拆装、维修必须远离沪昆高铁侧在施工现场指定位置，臂杆应背向高铁铁路方向。

（2）大型吊机吊装作业时应保持在稳定的钢筋砼道路上行走，严禁在非钢筋砼道路上行走或吊装作业，适当铺设路基钢板，防止路基不稳造成倾倒事故。

（3）起重机械吊装作业时应合理选择位置，严格控制吊机臂杆旋转姿态，吊装机械必须背向或侧向沪昆高铁180度范围内旋转，并保证与沪昆高铁安全距离，严禁吊装时或空载旋转时臂杆投影面进入沪昆高铁上方。

（4）对沪昆高铁结构形式进行详细的调查，掌握沪昆高铁及上部运行线路在施工前的状态。并邀请高铁铁路相关单位派专人至现场对施工单位交底，与我方施工单位共同把控，以免影响高铁正常运营；

（5）施工时，密切注意高铁的监测数据变化值，合理规划施工流程，并做好相关配套工作；

（6）筋笼吊装前，应对吊车司机、指挥及现场施工人员进行交底，加强操作人员对高铁铁路的保护意识。吊车完成吊装后把杆转离高铁铁路方向；

（7）邻近高铁铁路侧下放钢筋笼，应有高铁相关方人员到场交底监督，加强我方施工人员对高铁铁路的保护意识，保证安全吊装无风险。

（8）建立吊装安全作业检查和吊装令制度，机械定期维修保养，每次吊装前进行安全检查验收，每次吊装需经项目经理签署吊装令后方可进行起吊作业，确保大型吊装万无一失。

（9）落实吊装安全验算，钢筋笼等大型吊装前需对吊机起重荷载进行安全验算，经公司安全主管部门审批后方可实施。

（10）所有机械操作人员必须经过岗前安全知识培训持证上岗。

（11）吊装过程中，必须有专人指挥，严格执行一机一人，专人指挥、专人防护、专人监控制度。

（12）专人负责检查钢丝绳，吊钩等吊装机具的安全情况，发现损坏及时更换。

（13）吊装作业过程中，在起吊和吊放过程中，应做慢行慢放，严禁超载作业。

3 结束语

上海轨道交通市域线机场联络线工程JCXSG-1标1#风井地连墙已于2020年9月21日施工完毕，现已进行验收，全部技术指标均达到设计要求。实践证明，在该大型钢筋笼吊装施工中所采取的一系列相关技术、安全措施，既保障了邻近高铁天窗点内施工过程中的安全，又保证了大型钢筋笼吊装工程高质量、高效率、高安全的施工目标。

参考文献

[1]《铁路营业线施工安全管理办法》（铁运[2021]31号）

[2]《中国铁路上海局集团有限公司铁路营业线施工管理实施细则》（上铁施工［2021］301号）

[3]《铁路建设项目质量安全红线管理规定》(铁总建设[2017]310号)

[4]《中国铁路上海局集团有限公司铁路建设项目营业线施工安全红线管理办法》（上铁建设［2019］435号）

[5]《中国铁路上海局集团有限公司非设备管理单位营业线施工安全禁止性行为及管控处置规定》(上铁安监［2020］62 号）

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