環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板在連續(xù)梁跨越既有鐵路干線施工中的應(yīng)用

郭建華，趙敏聰

(中鐵一局集團(tuán)有限公司，西安 710054)

1 工程概況

由中鐵一局集團(tuán)第二工程有限公司哈大客專項(xiàng)目部負(fù)責(zé)施工的哈大鐵路客運(yùn)專線富嶺1號(hào)特大橋，全長(zhǎng)3 627.66 m，中心里程為DK42+775.73。哈大客運(yùn)專線DK43+598.40～DK43+703.25里程段跨越沈大既有鐵路Ⅰ線、Ⅱ線、3線、4線、D線共5股道。其中77號(hào)墩、78號(hào)墩之間跨度40 m，跨越Ⅰ線和3線共2股道，78號(hào)墩、79號(hào)墩之間64 m，跨越D線、Ⅱ線和4線共3股道。哈大客運(yùn)專線線路中心線與77號(hào)墩、78號(hào)墩之間的Ⅰ線和3線線路中心線設(shè)計(jì)交角分別為46°25'和46°;與 78 號(hào)墩、79 號(hào)墩之間的既有線路中心線設(shè)計(jì)交角42°0'，設(shè)計(jì)凈空均為7.96 m。其中，既有上行線交會(huì)里程為K46+080，下行線交匯里程為K46+050。77號(hào)墩、78號(hào)墩、80號(hào)墩設(shè)計(jì)為樁基礎(chǔ)，79號(hào)墩設(shè)計(jì)為挖井基礎(chǔ)，墩柱為雙向50∶1變坡的圓端形實(shí)心墩，上部結(jié)構(gòu)為40+64+40 m雙線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，富嶺1號(hào)特大橋(40+64+40)m連續(xù)梁跨越沈大既有鐵路示意見圖1。其中78號(hào)墩位于二十里臺(tái)車站內(nèi)，成為施工控制的主要目標(biāo)。

2 工程特點(diǎn)

本連續(xù)梁為跨越二十里臺(tái)車站站內(nèi)鐵路線而設(shè)，位于二十里臺(tái)車站大里程側(cè)咽喉區(qū)，連續(xù)梁主跨與小里程邊跨跨越沈大鐵路，基礎(chǔ)距線路近，連續(xù)梁凈空小，施工場(chǎng)地狹小。沈大鐵路為連接沈陽(yáng)至大連的干線鐵路，行車密度大，線路設(shè)有接觸網(wǎng)。主梁懸灌施工時(shí)，對(duì)既有線影響較大。

3 方案選擇

連續(xù)梁施工時(shí)對(duì)既有沈大鐵路的運(yùn)營(yíng)安全影響較大，在施工時(shí)為確保鐵路的正常運(yùn)營(yíng)和行車安全，必須采用有效可行的防護(hù)措施。主要施工方案有傳統(tǒng)的棚架法和新型的環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板法。

圖1 富嶺1號(hào)特大橋(40+64+40)m連續(xù)梁跨越沈大既有鐵路示意(單位:cm)

3.1 棚架法

在連續(xù)梁施工正下方，橫跨鐵路干線上方搭設(shè)鋼棚架，并在鋼棚架與電力線路之間掛設(shè)防電板(電氣化鐵路設(shè))，鋼棚架頂部設(shè)防水和排水措施。鋼棚架的剛度、強(qiáng)度、跨度、凈空等要滿足施工及防護(hù)要求;同時(shí)，鋼棚架的搭設(shè)與拆除不能影響既有線行車安全。

鋼棚架施工時(shí)，場(chǎng)地要具備大型吊車的使用條件，梁下凈空應(yīng)滿足鋼棚架的搭設(shè)與拆除時(shí)的吊裝空間，鋼棚架搭設(shè)與拆除應(yīng)在封鎖天窗內(nèi)進(jìn)行，既有線行車不能太密集。

鋼棚架可以防護(hù)掛籃施工時(shí)意外墜落的小型物體，混凝土、雨水或養(yǎng)護(hù)水，可以有效地將施工面與鐵路電氣設(shè)備隔離。

3.2 環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板法

在連續(xù)梁懸臂施工用的掛籃底模正下方懸吊環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板，防護(hù)板由槽鋼和鋼板組合而成，防護(hù)板底部和四周涂刷厚不小10 mm的環(huán)氧樹脂絕緣涂層，剛性懸掛于掛籃底模桁梁上，掛籃四周用小孔鐵絲網(wǎng)防護(hù)。

環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板與掛籃一體設(shè)計(jì)，同步安裝，施工占用場(chǎng)地小，梁下凈空要求小，安裝可在天窗外進(jìn)行。

環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板可以防護(hù)掛籃施工時(shí)意外墜落的小型物體，混凝土、雨水或養(yǎng)護(hù)水，可以有效地將施工面與鐵路電氣設(shè)備隔離。

3.3 方案確定

跨二十里臺(tái)車站連續(xù)梁78號(hào)主墩位于車站內(nèi)兩線之間。77號(hào)墩樁基礎(chǔ)角點(diǎn)距沈大鐵路Ⅰ線中心最近距離為4.5 m;78號(hào)墩位于3線和D線之間，分別距離為3.68 m和6.44 m;79號(hào)墩挖井基礎(chǔ)角點(diǎn)距4線中心最近距離為8.7 m;連續(xù)梁懸臂施工段梁底與接觸網(wǎng)線間距最小處為2.96 m;此處沈大鐵路行車密度達(dá)到90對(duì)/d。

此處鋼棚架搭設(shè)與拆除安全風(fēng)險(xiǎn)較大，封鎖施工周期長(zhǎng)，影響既有線行車，不滿足搭設(shè)鋼棚架的施工條件。

經(jīng)多次論證，最終確定采用環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板法進(jìn)行掛籃防護(hù)，此防護(hù)措施施工工藝簡(jiǎn)單，占用場(chǎng)地小，使用大型設(shè)備少，因與掛籃為一體結(jié)構(gòu)，可與掛籃同時(shí)拼裝，對(duì)梁下凈空要求小。

4 施工工藝

4.1 工藝流程(圖2)

圖2 環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板施工工藝流程

4.2 0號(hào)、1號(hào)塊施工

0號(hào)、1號(hào)塊采用貝雷梁支架現(xiàn)澆施工，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工，然后拆除0號(hào)、1號(hào)塊現(xiàn)澆段底模、側(cè)模。

4.3 掛籃安裝及絕緣防護(hù)板施工

用25 t汽車吊安裝掛籃走行軌、主桁架、上橫梁、底模、側(cè)模，利用現(xiàn)澆支架作為工作平臺(tái)拼裝防護(hù)板，然后涂刷環(huán)氧樹脂絕緣涂層。

整個(gè)防護(hù)板是由槽鋼組成的縱橫梁、鋼板封閉面板(四周高出0.5 m形成箱形防護(hù))、鋼帶懸吊系統(tǒng)和由環(huán)氧樹脂形成的絕緣涂層4部分組成(各構(gòu)件具體尺寸應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，同時(shí)掛籃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮防護(hù)板質(zhì)量)，掛籃防護(hù)見圖3。

防護(hù)板安裝完畢后，安裝掛籃的其余部件，最后在防護(hù)板周圍用鋼管和小孔鐵絲網(wǎng)進(jìn)行封閉，頂部高出梁面1.5 m。最后將整個(gè)構(gòu)件系統(tǒng)進(jìn)行接地，并安裝危險(xiǎn)電流報(bào)警系統(tǒng)。使用前對(duì)環(huán)氧樹脂絕緣涂層進(jìn)行絕緣性能測(cè)試，本工程測(cè)試電壓30 kV，擊穿次數(shù)0次，最大泄漏電流7μA。絕緣性能檢測(cè)見圖4。

圖3 掛籃防護(hù)

圖4 絕緣性能檢測(cè)

4.4 懸臂段及合龍段施工

掛籃及防護(hù)性能測(cè)試完成后，將掛籃滑移至2號(hào)、2'號(hào)塊位置，進(jìn)行節(jié)段懸臂施工。懸臂施工過程中，掛籃滑移必須在天窗內(nèi)進(jìn)行，其余作業(yè)在站內(nèi)無列車時(shí)進(jìn)行，有列車通過時(shí)停止一切作業(yè)，并嚴(yán)格執(zhí)行既有線施工安全規(guī)程;定期檢查各構(gòu)件的工作情況;定期清理防護(hù)板內(nèi)的雜物和積水。

梁體合龍利用掛籃模型采用吊架法施工。

4.5 掛籃拆除

合龍段施工完畢后，將掛籃滑移至拆除位置，按安裝時(shí)的相反順序進(jìn)行拆除，大型構(gòu)件的拆除在天窗內(nèi)進(jìn)行。掛籃拆除位置選擇在離既有線較遠(yuǎn)的1號(hào)塊或邊跨現(xiàn)澆段位置進(jìn)行。本連續(xù)梁掛籃拆除順序如下。

(1)78號(hào)墩小里程掛籃，用于77號(hào)墩邊跨合龍段施工后，位于Ⅰ線上方，在此位置無法拆除掛籃，需將掛籃向77號(hào)墩側(cè)滑移，使其位于Ⅰ線外側(cè)后拆除。

(2)78號(hào)墩大里程側(cè)掛籃用于中跨合龍段施工后，位于Ⅱ線上方，在此位置無法拆除掛籃，需將掛籃向79號(hào)墩側(cè)滑移，使其位于4線外側(cè)后拆除。

(3)79號(hào)墩小里程側(cè)掛籃用于懸臂段施工后，在中跨合龍前先向79號(hào)墩側(cè)滑移4 m，此時(shí)位于4線上方，在此位置無法拆除掛籃，待中跨合龍后，需將掛籃向79號(hào)墩側(cè)滑移，使其位于4線外側(cè)后拆除。

(4)79號(hào)墩大里程側(cè)掛籃，用于80號(hào)墩邊跨合龍段施工后，即可拆除掛籃。

5 安全組織及措施

(1)成立專項(xiàng)工程既有線施工安全領(lǐng)導(dǎo)小組，項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)，其成員為各部門主要人員，施工隊(duì)成立跨既有線施工安全小組，工班設(shè)兼職安全員，形成安全生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。

(2)制定既有線安全管理規(guī)章制度。

(3)建立防護(hù)員工作制度，在既有線上施工地段設(shè)防護(hù)員及駐站聯(lián)絡(luò)員;駐站聯(lián)絡(luò)員、工地防護(hù)員必須經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練和考試合格，方可擔(dān)任該項(xiàng)工作;防護(hù)員在執(zhí)行職務(wù)時(shí)，必須穿著規(guī)定的防護(hù)員服裝，佩戴易于識(shí)別的證章。按規(guī)定戴齊防護(hù)信號(hào)和備品;防護(hù)員執(zhí)行職務(wù)時(shí)精神飽滿;防護(hù)員熟悉本區(qū)段內(nèi)的列車運(yùn)行情況，尤其要求熟記本區(qū)段旅客列車到、發(fā)(通過)時(shí)刻，以確保旅客列車安全。

6 施工效果

在跨二十里臺(tái)車站連續(xù)梁施工中，環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板法防護(hù)措施起到了很好的防護(hù)效果，整個(gè)施工過程安全無事故，既有沈大鐵路列車運(yùn)行安全暢通。環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板施工簡(jiǎn)便，成本低，安裝及拆除施工工期短，防落物及防電效果良好。

7 結(jié)語

環(huán)氧樹脂絕緣防護(hù)板在跨既有鐵路連續(xù)梁懸臂施工中，在保護(hù)施工人員安全，確保既有線運(yùn)營(yíng)安全方面起到了決定性作用。同時(shí)，加工制造成本低、安裝作業(yè)簡(jiǎn)捷，天窗占用次數(shù)少，對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)影響小，適合大多數(shù)跨既有鐵路連續(xù)梁懸臂施工掛籃防護(hù)。

［1］中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵辦［2008］190號(hào) 鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全管理辦法［S］.北京:中華人民共和國(guó)鐵道部，2008.

［2］全國(guó)高電壓試驗(yàn)技術(shù)和絕緣配合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/16927.1—1997 高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第一部分:一般試驗(yàn)要求［S］.

［3］劉吉士.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)［M］.北京:人民交通出版社，2001.