上跨既有線電氣化鐵路連續(xù)梁施工安全防護(hù)技術(shù)

王鐵軍

（中鐵十七局集團(tuán)有限公司 山西太原 030006）

0 前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鐵路運(yùn)輸承載需求不斷提升，尤其是近年來(lái)，多種客運(yùn)鐵路的大力建設(shè)，我國(guó)鐵路總體規(guī)劃不斷復(fù)雜，存在大量線路交叉的情況，其中較為常見(jiàn)的是鐵路上跨既有線施工。為避免對(duì)既有線路產(chǎn)生影響，施工進(jìn)程中多采用部件預(yù)制與大型設(shè)備輔助直接搭建的模式。但鐵路修建施工環(huán)境較為多樣，存在大量區(qū)域架梁機(jī)無(wú)法順利搭建。這種施工背景下，既有線路行車安全與施工人員生命安全的保證成為必須考慮的問(wèn)題。

本文以筆者曾參與主持的津秦項(xiàng)目客運(yùn)專線建設(shè)的分支項(xiàng)目——跨津山鐵路采用掛籃懸臂澆筑連續(xù)梁工程為例，探討了如何在不影響線路運(yùn)行的情況下優(yōu)質(zhì)高效的完成施工任務(wù)，簡(jiǎn)要對(duì)施工所采用掛籃如何進(jìn)行安全防護(hù)進(jìn)行介紹。

1 工程概況

（1）我公司承建的津秦項(xiàng)目三標(biāo)段北營(yíng)陡河1號(hào)特大橋于DK143+176.39處采用（60+100+60）m連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式跨越唐山東站東咽喉，本連續(xù)梁位于北營(yíng)陡河1號(hào)特大橋35#-38#墩，線路與既有津山鐵路線交角149°05′?？缭浇蛏较滦芯€處既有津山線樁號(hào)K281+846.4，跨越津山鐵路上行線樁號(hào)K281+924.8。

（2）箱梁為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)，中支點(diǎn)梁高7.85m，跨中10m直線段及邊跨15.75m直線段梁高4.85m，梁底下緣按二次拋物線變化，全梁采用菱型掛籃懸臂澆筑法施工。

（3）各梁段模板與既有線平面關(guān)系。

本橋設(shè)計(jì)36#墩梁部0#塊模板距津山下行線IV-5道最小距離7.409m，3#塊模板距津山下行線IV-5道最小距離2.657m，4#塊模板距津山下行線IV-5道最小距離1.115m，從5#段完全進(jìn)入既有線上空施工；37#墩梁部0#塊模板距津山上行線IV-4道最小距離3.607m，1#塊模板距津山上行線IV-4道最小距離1.586m，2#塊模板距津山上行線IV-4道最小距離0.268m，從3#段完全進(jìn)入既有線上空施工。

（4）梁段模板與既有線立面關(guān)系。

連續(xù)梁梁底距軌面最小凈空10.28m，距接觸網(wǎng)線最小凈空3.284m，掛籃底模桁架及全封閉平臺(tái)距梁底1.0m，行走時(shí)掛籃下落10cm。因此掛籃施工時(shí)距軌面最小凈空為9.18m，距接觸網(wǎng)線最小距離2.184m。后附：梁部與既有線路平面、立面關(guān)系圖。

2 施工時(shí)可能出現(xiàn)的安全隱患分析

（1）本橋施工掛籃距離鐵路既有線接觸網(wǎng)距離都比較近（最小垂直距離2.184m），在如此短的距離下進(jìn)行施工，最大功率超30萬(wàn)kV的線路極大可能會(huì)擊穿空氣對(duì)掛籃中施工人員的生命安全造成威脅；且施工中采用的掛籃設(shè)計(jì)，多有一定數(shù)量的突出、尖銳鐵質(zhì)結(jié)構(gòu)，加大了高壓電網(wǎng)遠(yuǎn)距離放電的可能性。

（2）同樣，由于在在高壓電網(wǎng)近距離使用電磁導(dǎo)體輔助開(kāi)展施工，電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)程中產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致掛籃兩端產(chǎn)生數(shù)值較高的電壓，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)苯油{施工人員的生命安全。

（3）施工掛籃底托的橫梁和縱梁都是鏤空連接，中間空隙很大，在施工時(shí)很容易掉落物品，當(dāng)有列車行駛時(shí)易產(chǎn)生安全事故；且在濕作業(yè)與雨天作業(yè)進(jìn)程中，下滲的流水會(huì)將掛籃連接到既有線路當(dāng)中，施工人員工作中存在較高的觸電風(fēng)險(xiǎn)。

3 掛籃防護(hù)處理方案設(shè)計(jì)

根據(jù)以上現(xiàn)場(chǎng)施工的安全隱患，設(shè)計(jì)制定了一套絕緣安全防護(hù)系統(tǒng)，來(lái)滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。

3.1 掛籃絕緣處理技術(shù)

總的來(lái)說(shuō)，絕緣處理就是消除感應(yīng)電壓的影響。常見(jiàn)的手段有，在掛籃梁上焊接大小合適的U性鋼板，使掛籃具備電極平衡能力，不會(huì)在磁場(chǎng)影響下，產(chǎn)生兩端電位差；對(duì)于鋼板表面存在的突出、毛刺等要打磨光滑。同時(shí)，由于鋼板還存在一定的穩(wěn)定性支撐作用，焊接工藝的質(zhì)量必須得到保證，既不能焊穿，增加掛籃漏水的可能性，也不能焊虛，影響掛籃的承載能力。

鋼板直接面對(duì)既有線路的一側(cè)要進(jìn)行絕緣處理，常見(jiàn)手段為現(xiàn)場(chǎng)制作絕緣層。絕緣層制作的主要材料為絕緣樹(shù)脂，為保證絕緣層的穩(wěn)定性，制作進(jìn)程中常需結(jié)合實(shí)際情況使用添加劑，本次工程中添加劑使用的種類主要包括固化劑、消泡劑、活性稀釋劑等。為保證絕緣層制作的效果，樹(shù)脂涂抹溫度需要控制在20℃以上，必要時(shí)可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加溫；絕緣層涂抹前，鋼板要進(jìn)行打磨、鈍化處理；絕緣樹(shù)脂涂抹完成后，需要12h的固化時(shí)間，注意做好保護(hù)工作；絕緣層制作進(jìn)程中必須保證充足的厚度，使其能夠正常發(fā)揮電場(chǎng)阻隔的作用。此外，在掛籃四周護(hù)欄上裝上絕緣板，防止人員頭、手和施工物品外露，進(jìn)一步保證施工人員的安全（見(jiàn)掛籃底板防護(hù)圖例）。

此外，還可以通過(guò)掛籃接地避免掛籃產(chǎn)生電位差，從而有效控制施工人員的觸電風(fēng)險(xiǎn)。常見(jiàn)接地手段為在地下埋入阻值小于4Ω的電極，并使用鋼帶將掛籃與電極進(jìn)行連接，需要注意的是，要做好施工現(xiàn)場(chǎng)鋼帶保護(hù)，避免其對(duì)其他人員安全造成影響。

同時(shí)，施工人員的安全保障還可以借用現(xiàn)代自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)，即在掛籃中連接適宜的電荷檢測(cè)設(shè)備，當(dāng)掛籃中電荷在電場(chǎng)影響下過(guò)度集中，導(dǎo)致其電極電壓超過(guò)安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以立即發(fā)出警報(bào)，使施工人員及時(shí)停止施工或采取一定的電壓恢復(fù)措施。為保證設(shè)備警報(bào)能夠快速吸引相關(guān)人員的注意，可以采用尖銳聲音與刺眼光線結(jié)合的模式。

圖1 掛籃底板防護(hù)

3.2 掛籃防墜落防護(hù)技術(shù)

（1）當(dāng)在掛籃底板焊接密封鋼板和U型槽后，在鋼板外做一層防水處理，這樣自然就在掛籃后U型槽位置形成一個(gè)密封的儲(chǔ)水槽，當(dāng)下雨或養(yǎng)護(hù)用水時(shí)，水流會(huì)延底板流入儲(chǔ)水槽內(nèi)，儲(chǔ)水槽的水深超過(guò)10cm時(shí)，使用水泵抽出，排放到既有線以外的地方，這樣就防止了水流流到接觸網(wǎng)上或行駛的火車上形成短路或行車事故。

（2）在底托周圍的護(hù)欄上安裝上1.2m高的防電絕緣板，避免施工人員隨意將身體部位與施工器材伸出，同時(shí)對(duì)于減少施工人員的觸電風(fēng)險(xiǎn)也有一定幫助；在掛籃前端、側(cè)面1.2m高的防電絕緣板以上用鋼管焊接骨架與護(hù)欄及掛籃連接，并懸掛鋼絲網(wǎng)密封，防止在施工過(guò)程中有雜物掉入既有線范圍，見(jiàn)圖2。

（3）在已澆筑完成的梁面兩側(cè)用鋼管搭建1.5m高護(hù)欄與梁體兩側(cè)預(yù)埋件焊接，并在鋼管上綁扎鋼絲網(wǎng)密封，以防止在施工過(guò)程中梁面有雜物掉入既有線范圍。

以上多種措施的綜合使用便形成了一套有效的臨時(shí)安全防護(hù)措施，即能保證施工人員的生命安全又能保證鐵路的正常運(yùn)行，對(duì)于工程總體效率的提升也有一定幫助。

4 結(jié)束語(yǔ)

施工安全控制是工程項(xiàng)目部工作的核心內(nèi)容之一，是員工生命安全的基礎(chǔ)保障，也是項(xiàng)目工程順暢開(kāi)展的重要保證。既有線施工中，相關(guān)人員要明確安全管理重點(diǎn)，保證施工安全管理措施的全面性。

圖2 掛藍(lán)防護(hù)