随着我国高速铁路的飞速发展, 目前上海铁路局共有高铁 (客专) 线路13条、高铁车站115座, 其中跨线的钢结构无柱雨棚 (无站台柱雨棚, 下同) 有38座。受高铁客站钢结构无柱雨棚设计理念强调“高大、通透、气派”的大环境之下, 既有线如新长线扬州、泰州站, 京九线阜阳、亳州站等13个车站结合基建的更新改造也建成了钢结构无柱雨棚, 使得我局目前管内拥有钢结构无柱雨棚达51座, 数量非常可观。

高空作业平台为了达到最大施工作业高度和作业半径, 出于自身安全性和稳定性要求, 其自身一般都拥不小的作业尺寸和自重, 而设备自重会给站台面带来损坏, 站台上的电梯和人行天桥会给设备的移动带来障碍, 再加上很多高铁站是高架站, 没有消防通道直通基本站台, 这使得设备进出站和在不同站台之间的转场移动是高空作业平台能否运用的关键所在。

常规的做法是用轨道车运送, 但轨道车运送涉及轨道车开行计划和高空作业平台的装载加固, 要与调度、货运、车务、工务等部门协调沟通, 同时还要进行专项的营业线施工方案审查, 对接的部门多, 手续繁琐, 不确定因素较多, 这种方法使用难度非常大。

如何高效利用高空作业平台对高铁客站钢结构无柱雨棚进行维修养护, 已成为工程技术人员和设备管理人员亟待思考和解决的问题。

本文通过近年来上海局管内高空作业平台在钢结构无柱雨棚设备维修作业中成功运用的几个典型案例, 分析和研究在不同工况条件下高空作业平台的运用方式。

2015年8月至11月, 亳州站进行了钢结构无柱雨棚灯具更换整治, 案例背景:亳州站雨棚于2009年7月建造至2010年4月竣工, 两台七线, 为钢结构无柱雨棚, 雨棚吊顶板距离站台面高度15.88 m~18.5 m。亳州站无站台柱雨棚及站场剖面图见图1。

如图1所示, 基本站台宽12 m且台面通畅无障碍物, 高空作业平台可以通过站房北侧既有消防通道直接进入站台面, 自由移动至施工地点。计划选用Genie.Z-60型号高空作业平台, 长宽高9.0 m×2.43 m×2.55 m, 最大作业高度18 m, 最大作业半径10 m, 自重10 780 kg。施工停电方案为上行4道到发线进行线路封锁, 1、2#站台间502单元电停电, 图定天窗时间为13:30至15:30。

在进行2#站台作业时面临了新的难点: (1) 需重新选择高空平台型号:2#站台宽10.5 m, 但由于天桥楼梯和地道口限制, 最窄位置距站台侧2.44 m, Z-60型号高空平台无法通行。 (2) 1、2#站台间跨越京九上、下行线、亳州站3、4道共4股道, 高空作业平台无法转场进入2#站台。

经对现场工况进行调查后重新调整施工方案:

(1) 高空作业平台重新选型:采取使用一台车体宽度小于2.4 m, 而作业高度能满足更换维修作业的高空平台, 经过多渠道的了解和对比, 最后确定租赁国产蜘蛛式高空作业平台高曼T-26型号, 设备长宽高6.6 m×1.7 m×2.1 m, 最大作业高度26 m, 最大作业半径12 m, 自重4 500 kg。

(2) 高空作业平台转场:2站台间跨越4股道, 通过研究现场最后确定采用铺设临时平过道的方式, 来实现高空作业平台的过轨转移。方案如下:

(1) 与工务段共同确定方案。站台南北两端各有10 m坡道, 可下道, 为作业车移动至平过道提供了条件。综合考虑站台端部坡度, 作业车回转半径等因素, 临时拆除指示牌和部分花池平整场地, 并且在坡道和平面交接处铺设12 mm厚钢板便于作业车下移和转弯, 阜阳工务段铺设临时平过道。

(2) 阜阳工务段制定营业线施工方案、申请天窗计划并实施。站台端部10 m坡道的坡度为8°, 根据高空作业平台的尺寸和转向半径等技术参数, 确定搭设平过道的地点和铺面宽度;房建段与工务段签订施工委托协议;申请天窗计划后由工务段进行平过道铺设。该工程施工需4个封锁点进行。铺设京九下行、上行线铺面分别利用当天维修天窗进行;铺设3道、4道铺面需申请临时天窗各90 min;在工务铺设钢轨中间铺面的天窗点时, 房建段同步申请封锁4股道的垂停天窗点, 在工务段铺设平过道的最后一步工序完成后, 作业车立即通过平过道进入2#站台 (见图2) 。

此方案适用于非高架站, 有消防通道直通基本站台, 站台段部有坡道而非断头式站台, 方案对高空作业平台型号尺寸和自重要求较低, 安全风险小, 可操作性强, 但是需要工务部门的大力配合, 且必须申请垂停天窗。

苏州北站为高架车站, 无站台柱钢结构雨棚, 雨棚吊顶距站台面高度 (12.45~16.6) m, 站台标高为13.751 m。在南京方向站台的端部有一定的空档, 下方为地方道路, 京沪高铁4~6道的轨道梁间距为10 m, 满足大型吊机吊装作业通道的需要。大型吊机吊装高空作业平台车的方案见图3。

租赁的高空作业平台车型号为国产T26型履带式 (成都利佛特) , 设备长宽高为6.6 m×1.7 m×2.1 m, 最大作业高度26 m, 最大作业半径9.5 m, 自重4 350 kg。为确保吊装作业安全, 满足吊装作业高度, 选用了50 t的大型汽车吊, 采用的索具规格直径为30 mm。

此方案在高架站钢结构无柱雨棚的维修中运用较多, 要求站台两端要有一定的作用通道和吊装空间, 便于大型吊机的进出场和进行吊装作业。

台州站共3座站台, 7条站线, 雨棚形式为钢结构无柱雨棚, 最大高度18.5 m。租赁高空作业平台型号:曲臂式JLG-X23J, 设备长宽高6.0 m×0.9 m×1.99 m, 最大作业高度21 m, 最大作业半径6 m, 自重3 000 kg。用厚松木板在旅客地下通道楼梯上铺设斜坡道, 在天窗点内从旅客地下地道进出各站台。由于该作业平台尺寸小, 自重轻, 爬坡角度22°, 可以在旅客通道内顺利转弯和在楼梯坡道上爬升。为了加大安全系数, 避免作业平台在爬坡过程中发生溜坡和倾覆, 特意在站台上安放了一部小型卷扬机, 对平台进行辅助牵引 (见图4) 。

此方案对旅客通道洞口尺寸、坡度和高空作业平台技术参数条件要求比较苛刻, 要求选用的高空作业平台尺寸小于旅客通道洞口尺寸、设备的自重轻。需要多次论证、现场模拟通过后才能实施。

选用高空作业平台型号:桅杆式AWP40, 设备长宽高为 (2.5×1.2×2) m, 自重496 kg。由于该高空作业平台收藏尺寸很小仅为 (1.35×0.7×2) m, 从徐州东站贵宾室停车场卸车后从一站台推至一楼候车大厅进入电梯 (电梯内配有两人防护) , 电梯推运至二楼候车大厅门口经天桥运至施工站台所在电梯门口, 下降至一层, 进入施工站台, 到达作业面 (见图5) 。

此方案相对较为简单, 要求高空作业平台的设备收藏尺寸较小, 自重较轻, 能够从电梯内自由进出和在电梯的载重承受范围即可。但是这种高空作业平台的维修作业范围有限, 高度通常在 (9~10) m以内, 仅限于对站台上人行天桥底部、低矮雨棚等维修作业内容。

在高铁客站无柱雨棚日常维护保养过程中, 必不可少要运用到高空作业平台。只有制定出高空作业平台自由进出车站并能在不同站台之间自由转场的方案, 才能使高空作业平台在钢结构无柱雨棚的维修中充分发挥作用。所以, 首先在高空作业平台的配备选型上, 尽可能配备收藏尺寸小、自重轻, 作业高度和作业半径大的设备。其次在高空作业平台运用的方案上, 要充分发挥现场专业技术人员的智慧, 群策群力;要根据高铁客站的站场布局、钢结构无柱雨棚形式和现场地形地貌等条件, 量身定制施工方案。最后, 方案要建立模型, 不断论证, 在模拟演练通过后使用。

希望本文所列的几种高空作业平台运用方案能为现场的工程技术人员在高铁客站无柱雨棚维修作业中起到参考作用。