跨既有線公路、鐵路連續(xù)梁防護施工探討

摘要：文章以下塢薊運河特大橋跨205國道及跨既有津山鐵路連續(xù)梁施工為例，闡述了根據(jù)跨既有公路、鐵路施工防護要求和特點，有效保證公路、鐵路列車行駛安全，同時確保施工質(zhì)量和工期，采用防護棚架、掛籃封閉絕緣防護的優(yōu)越性，對今后類似跨既有線路施工具有針對性強的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：跨既有線施工；棚架防護；掛籃封閉絕緣防護

中圖分類號：U447 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）07-

1 工程概況

1.1 跨205國道連續(xù)梁工程概況

新建天津至秦皇島鐵路客運專線下塢薊運河特大橋D段于205國道相交處，采用一聯(lián)三跨（40+64+40）m連續(xù)梁跨越205國道，新建線路左線與跨205國道中心線夾角52.91度，連續(xù)梁的鐵路客運專線里程范圍為DK85+764.72～DK85+909.92，連續(xù)梁橋墩編號為493#～496#。205國道上方箱梁底最低點（3塊段前端）標(biāo)高為+10.314m，205國道路面標(biāo)高+1.603m，最小凈空8.711m。0#塊采用碗扣式鋼管支架法施工，直線段采用鋼管立柱貝雷桁支架法施工，其余塊段均采用平弦貝雷桁封閉式掛籃法施工，施工凈空滿足連續(xù)梁掛籃現(xiàn)澆法施工以及公路行車安全凈空要求。

1.2 跨津山鐵路連續(xù)梁工程概況

新建天津至秦皇島鐵路客運專線下塢薊運河特大橋D段559#～562#跨津山鐵路連續(xù)梁斜跨于既有津山鐵路，計算跨度為60+100+60m。連續(xù)梁中心線與津山鐵路的交角為20.42°，梁底為27kV的接觸網(wǎng)高壓導(dǎo)線，距接觸網(wǎng)承力索最小凈空為1.1m。連續(xù)梁采用貝雷梁平弦式掛籃施工。津山鐵路西起天津市，東至河北省秦皇島市，全長303公里，是至今東北地區(qū)南下的唯一鐵路線。為確保既有線的安全及正常運營，中跨側(cè)掛籃施工對既有線的安全防護工作十分重要。

2 跨205國道連續(xù)梁棚架防護

2.1 防護工藝

中跨掛籃施工時，采用防護棚架對205國道行車硬防護。棚架基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)，沿205國道路肩布置，兩側(cè)基礎(chǔ)垂直距離14.5m，沿新建線路方向距離17.0m，基礎(chǔ)采用C20混凝土澆筑，內(nèi)設(shè)置Φ12mm防裂構(gòu)造鋼筋。棚架立柱采用Φ0.6m，δ=6mm鋼管樁，每側(cè)4根，間距6.0m，三跨共8根，高4.30m（含樁頂帽），相鄰鋼管樁之間采用[12.6連接系連接。樁頂分配梁采用2I20a，每根長19.60m。橫梁采用3000×1500mm貝雷梁沿新建線路方向斜跨205國道，每排7片，雙排單層一組，沿205國道方向共布置7組，中心間距3.0m。橫梁頂每1.0m布置一根長19.6m的Φ20mm的鋼筋，再在鋼筋上鋪設(shè)3mm厚鋼板。棚架兩端的4根管樁斜向上拉設(shè)纜風(fēng)繩，以保證鋼管的整體穩(wěn)定。棚架全高6.5m，行車凈空5.0m，棚架頂至梁底最小凈空2.211m。

2.2 工藝步驟

2.2.1 施工準(zhǔn)備。在施工區(qū)域兩端路面上擺放施工區(qū)域警示標(biāo)志，做好205國道行車導(dǎo)流措施，保證施工人員安全。

2.2.2 測量放樣。由測量組按照設(shè)計圖紙現(xiàn)場放測新建線路梁體邊線與205國道的路肩的交點，以及棚架條形基礎(chǔ)位置。

2.2.3 基礎(chǔ)施工。

（1）基底處理。根據(jù)測量組放測的條形基礎(chǔ)位置邊線，清理205國道相應(yīng)路肩上的雜草和碎石。沿條形基礎(chǔ)邊線，人工刨除地表土20cm，鋪筑10cm厚碎石和5cm厚中砂。

（2）立模、綁扎鋼筋及預(yù)埋件安裝。模板采用竹膠板，內(nèi)側(cè)設(shè)置100×80mm方木支撐，外側(cè)采用Φ20mm螺紋鋼筋作為背帶，通過上下兩道鐵絲

拉緊。

防裂構(gòu)造鋼筋采用Φ12mm螺紋鋼筋，縱橫向每20cm一道，上下共布置兩層。

鋼筋綁扎好后，即可安裝鋼管樁預(yù)埋件。

（3）澆筑混凝土。混凝土強度等級為C20，由拌合樓生產(chǎn)，共15.2m3，混凝土罐車運輸至現(xiàn)場，人工澆筑，插入式振搗棒振搗。澆筑完成后收漿抹平，并進行覆蓋。

（4）混凝土養(yǎng)護。混凝土澆筑完成48小時內(nèi)采用土工布覆蓋，并灑水養(yǎng)護。

2.2.4 鋼管樁制作、安裝。鋼管樁采用前期購買的Ф0.6m鋼管現(xiàn)場切割，每根長4.30m。制作好的鋼管通過平板車運送至現(xiàn)場，采用25t吊機起吊安裝，用過加勁板與預(yù)埋件焊接。安裝時保證鋼管樁垂直度。

2.2.5 樁頂分配梁制作、安裝。分配梁采用I20a制作，兩根并排加勁焊接，制作成2I20a，每根分兩節(jié)制作，長度分別為10m和9.6m。通過平板車運抵現(xiàn)場后，采用25t吊機分節(jié)吊裝至樁頂后，在由人工焊接成整體。

2.2.6 三角形連接系安裝。鋼管樁和樁頂分配梁施工完成后，采用[10制作三角形連接系，并按圖示進行焊接。

2.2.7 貝雷架拼裝架設(shè)。貝雷架雙排單層一組，人工拼裝好后，采用25t吊機吊裝到位。

2.2.8 纜風(fēng)施工。纜風(fēng)錨定混凝土采用強度等級C30的混凝土，埋設(shè)深度1.30m。

纜風(fēng)繩采用Ф10mm鋼絲繩，拉設(shè)與鋼管樁頂和錨定混凝土上。

2.2.9 布置棚頂鋼筋骨架、鋪設(shè)鋼板。棚頂鋼筋骨架采用Φ20mm螺紋鋼筋制作，沿橫梁方向每1.0布置一道，與貝雷架點焊連接。

鋼板厚度為3mm，現(xiàn)場自行分塊吊裝鋪設(shè)，并與鋼筋骨架焊接，全部吊裝就位后，相鄰鋼板再焊接成整體。

3 跨津山鐵路連續(xù)梁掛籃封閉絕緣防護

3.1 防護工藝

下塢薊運河特大橋跨津山鐵路（60+100+60）m連續(xù)梁中跨梁段施工時，為保證營業(yè)線鐵路行車與人身安全，須在普通平弦式掛籃的基礎(chǔ)上安裝封閉、絕緣系統(tǒng)，設(shè)計遵循“結(jié)構(gòu)安全、封閉到位、絕緣可靠”的原則，同時安裝掛籃走行、下放限位系統(tǒng)，使掛籃具備“防電、防水、防墜物、防傾覆”的功能。具體工藝如下：

3.1.1 底面封閉絕緣工藝。采用4mm厚普通鋼板，先對整個鋼板底面用手砂輪進行打磨，再按順序涂刷一層清漆、一層環(huán)氧樹脂和玻璃絲段混合料，再粘貼一層石棉網(wǎng)布，然后再涂刷一層環(huán)氧樹脂和玻璃絲段混合料，再涂刷一層防銹漆，用鋼鉚釘對防電板涂層按照1.5m的間距進行梅花形加固，制成成完整的防電板。

在普通平弦式掛籃原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，加焊部分型鋼，形成防電板附著架，將防電板焊接于附著架上，使之與普通掛籃連成整體。然后用乳化瀝青對防電板頂面的焊縫進行防水處理。對防電板進行接地極處理并安裝感應(yīng)電報警系統(tǒng)，掛籃后操作平臺下的防電板制成具有儲水功能的形狀，并安裝水泵，防止防電板內(nèi)積水過多，導(dǎo)致觸電。

3.1.2 立面封閉絕緣工藝。采用鋼管腳手或角鋼沿掛籃制成骨架，沿防電板四周，自下而上兩米范圍內(nèi)安裝3mm厚絕緣板，2m以上掛設(shè)密目安全網(wǎng)，形成完整的封閉絕緣體系。

3.1.3 掛籃限位防護工藝。限位防護分水平和垂直兩個方向，采用強度和柔性都很好的鋼絞線制作。

3.2 工藝步驟

3.2.1 施工準(zhǔn)備。560#（561#）墩0#塊澆筑完成后，進行普通掛籃的安裝工作。中跨掛籃安裝前須事先與路局相關(guān)部門溝通，將受影響的營業(yè)線防護柵欄改移。普通掛籃安裝采用25t汽車吊機

進行。

3.2.2 防電板安裝。用∠75×75型鋼焊接于普通掛籃上制成防電板附著架，再將加工好的防電板焊接于附著架上，用乳化瀝青涂抹于邊角接縫處。

3.2.3 立面封閉、絕緣體系安裝。采用48×3.5mm鋼管腳手沿掛籃四周搭設(shè)骨架，骨架的縱向間距為2.0m，橫向間距為1.0m。然后將3mm厚、2000×1000mm大小的絕緣板密貼于腳手骨架上，用絕緣鉚釘扣牢，同樣使用乳化瀝青處理絕緣板和防電板之間的細(xì)縫。而后再掛設(shè)密目安全網(wǎng)將絕緣板以上部分封閉。

3.2.4 接地、報警系統(tǒng)安裝。將接地線一端連接于掛籃防電板頂面，一段連接于連續(xù)梁0#塊頂面的接地端子上，接地線須有足夠的長度，以保證掛籃能前移至跨中合攏段。

安裝一個電壓聲光報警器于梁面，用傳感線路與掛籃防電板頂面連接，其上電壓變送器將待測電壓變換成4-20mA信號，送入數(shù)顯表。數(shù)顯表對電壓進行顯示。電壓超過國家規(guī)定的36V人體安全電壓時，驅(qū)動閃光報警器發(fā)出聲光警示。

3.2.5 排水系統(tǒng)安裝。在掛籃后操作平臺下的儲水箱內(nèi)對稱安裝兩個SPP型塑料殼清水低功率潛水泵，防止掛籃內(nèi)因雨天積水過多，流水溢出成柱而發(fā)生觸電事故。

3.2.6 限位系統(tǒng)安裝。按照掛籃能夠前移和下落的最大允許尺寸，切割相應(yīng)長度的鋼絞線，在鋼絞線的兩端安裝P錨和錨墊板，制成限位鋼絞線。水平方向共設(shè)置兩根限位鋼絞線，一端扣掛于已澆筑的梁體預(yù)埋件上，另一端扣掛于掛籃前上橫梁的相應(yīng)位置。垂直方向共設(shè)置四根限位鋼絞線，對稱布置于橫梁兩端，限位鋼絞線兩端分別錨固于上、下橫梁上。

4 結(jié)語

防護棚架防護和封閉式掛籃防護工方案取得了相當(dāng)?shù)某晒?，有效減小對既有線正常運營的影響，更保證公路、鐵路列車行駛安全，同時確保了施工質(zhì)量和工期。從施工工期控制、成本控制等多方面來看，有效提高勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益，獲得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。將為今后頻繁出現(xiàn)的跨既有公路、鐵路施工提供詳實的參考，具有很強的指導(dǎo)意義。

作者簡介：鞏曉雷（1983-），男，河北贊皇人，中鐵大橋局集團第二工程有限公司助理工程師，研究方向：橋梁工程。

（責(zé)任編輯：周 瓊）