連續(xù)梁橋跨既有鐵路線施工防護(hù)設(shè)計(jì)

胡雪輝

摘 要：結(jié)合鐵路連續(xù)梁上跨既有電氣化鐵路施工防護(hù)設(shè)計(jì)、實(shí)施，對(duì)上跨鐵路既有線施工防護(hù)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、比選，按照安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效的原則確定施工防護(hù)方案，為今后連續(xù)梁跨既有線施工防護(hù)設(shè)計(jì)的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁橋；上跨既有線；施工防護(hù)；方案比選

近年來我國(guó)高速鐵路、高速公路工程經(jīng)歷了高速的發(fā)展，公路和鐵路網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，在為人們提供便利交通的同時(shí)，也對(duì)全國(guó)的地域進(jìn)行了切割，對(duì)鐵路兩側(cè)的交通連接造成新的障礙，為后續(xù)鐵路、公路施工帶來了更大的困難，上跨、下穿施工越來越頻繁。為了盡量減少上跨和下穿施工對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)的影響，保證施工安全，必須對(duì)線路防護(hù)設(shè)施進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在確保營(yíng)業(yè)線安全的前提下提高施工進(jìn)度。本文結(jié)合某線路上跨既有電氣化鐵路的連續(xù)梁施工防護(hù)設(shè)計(jì)、實(shí)施，對(duì)上跨鐵路既有線施工防護(hù)常用的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、比較，按照安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效的原則確定施工防護(hù)方案。

1工程概況

某線路連續(xù)梁上跨既有某鐵路，上跨既有線位置為區(qū)間雙線電氣化線路，以橋梁的形式通過。新建線路為單線，以（40+56+40）m的連續(xù)梁上跨既有線，跨線處橋梁跨度為56m，與既有線夾角152°，新建連續(xù)梁采用單箱單室、變高度、變截面預(yù)應(yīng)力砼箱梁，設(shè)計(jì)與鐵路立交凈空要求7.25m，實(shí)測(cè)既有線軌頂至主墩墊石頂高差8.3m，主跨墩頂至跨中梁底起拱1.6m。

2連續(xù)梁橋跨既有鐵路線施工現(xiàn)存問題分析

隨著列車速度的提高，尤其是高速鐵路，高空墜物、設(shè)侵限等對(duì)處于高速行駛中的列車帶來嚴(yán)重的安全威脅，一顆螺絲釘處理不慎就可能造成列車停運(yùn)。因此在上跨鐵路的既有線施工中必須采取合理的措施，減少施工對(duì)列車運(yùn)營(yíng)和安全的影響。上跨鐵路施工可能造成的風(fēng)險(xiǎn)如下：

（1）上跨施工過程的限速、封鎖對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)影響較大，施工組織不利將造成列車晚點(diǎn)等運(yùn)營(yíng)事故；

（2）施工管理不規(guī)范，造成模板、垃圾、器具等高空物體墜落線路，損壞接觸網(wǎng)、信號(hào)設(shè)備、運(yùn)行列車等安全事故。

為了避免上跨施工對(duì)鐵路的影響，可采取的防護(hù)措施為：

（1）采用轉(zhuǎn)體施工，減少上跨鐵路施工的時(shí)間，從根本上減少施工對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響；

（2）對(duì)鐵路線路采取硬防護(hù)措施，在施工上跨連續(xù)梁前，搭設(shè)防護(hù)棚，防止連續(xù)梁施工器具、模板、混凝土塊等直接墜落線路，對(duì)既有線線路、列車、接觸網(wǎng)造成損傷，造成安全事故；

（3）對(duì)連續(xù)梁施工作業(yè)面進(jìn)行全封閉軟防護(hù)，把連續(xù)梁施工與既有線進(jìn)行隔離，防止鋼筋混凝土施工養(yǎng)護(hù)過程中產(chǎn)生的垃圾、器具、模板、混凝土塊等直接墜落線路，及鋼筋、鋼絞線安裝過程中侵入既有線限界。

3線路防護(hù)設(shè)計(jì)方案比選

3.1防護(hù)方案選擇依據(jù)

（1）既有線線路行級(jí)

針對(duì)高速鐵路和國(guó)家繁忙干線鐵路，發(fā)生安全和行車事故所造成的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響大，必須盡可能縮短上跨施工時(shí)間，從根本上消除施工對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響；

（2）上跨結(jié)構(gòu)凈空

對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凈空小的連續(xù)梁，必須盡量減少防護(hù)結(jié)構(gòu)和模板支撐結(jié)構(gòu)的高度，確保鐵路運(yùn)行凈空需求。

（3）施工場(chǎng)地條件

不同防護(hù)方案對(duì)施工場(chǎng)地需求不同，尤其是既有線沿線，地下管線復(fù)雜，防護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)必須予以考慮。

（4）既有設(shè)施空間位置

鐵路沿線的信號(hào)、電纜，接觸網(wǎng)等設(shè)施位置對(duì)防護(hù)設(shè)施的結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計(jì)起到重要影響作用，必須在設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。

3.2防護(hù)方案比選

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，選擇合理的防護(hù)方案是連續(xù)梁上跨鐵路施工順利成功的必要條件，不同防護(hù)方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，分析對(duì)比見下表：《防護(hù)方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表》。

3.3防護(hù)方案選擇

施工圖原設(shè)計(jì)方案建議采用防護(hù)棚設(shè)計(jì)施工，鑒于新建鐵路與既有線夾角大，防護(hù)范圍跨度大，既有橋梁高度較高，且施工場(chǎng)地受限，綜合考慮各種防護(hù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最終優(yōu)先選用全封閉施工方案。

4全封閉防護(hù)設(shè)計(jì)與實(shí)施

4.1全封閉防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）防電防水設(shè)計(jì)

施工平臺(tái)采用鋼板焊接全封閉設(shè)計(jì)，在平臺(tái)外側(cè)布置防電板，防電裝置與連續(xù)梁接地裝置連接，接地電阻不大于1Ω。

操作平臺(tái)底部滿鋪防水板材，四周再安裝150cm高的擋水板，確保棚架頂部不漏水、不滴水。防水板設(shè)置橫坡，最低端設(shè)置集水箱，采用抽水泵將污水和養(yǎng)護(hù)用水排放至墩底部。

（2）防拋、防墜落設(shè)計(jì)

絕緣掛槽的外層為絕緣封閉包裹層，內(nèi)層結(jié)構(gòu)為鋼板箱型槽，內(nèi)設(shè)支撐鋼骨架結(jié)構(gòu)，鋼板箱型槽的采用為3mm的花紋鋼板，拼裝好的掛槽上部形成一個(gè)封閉的防墜落平臺(tái)。

操作平臺(tái)四周設(shè)置防護(hù)側(cè)板，防護(hù)側(cè)板主要是防護(hù)欄桿、擋板及雙層防護(hù)網(wǎng)（外層為細(xì)網(wǎng)，內(nèi)層為粗網(wǎng)）設(shè)計(jì)高度1.5m，使整個(gè)掛籃的底部及四周全部封閉。當(dāng)橋面的料具萬一不慎墜落到防墜落平臺(tái)上，防墜落平臺(tái)上的花紋鋼板可起到緩沖作用，即使花紋鋼板被砸壞也不會(huì)傷及防水槽及防電板，不會(huì)造成漏電現(xiàn)象，具有可靠的防電防水防墜落功能。施工梁端部和施工梁頂1.5m防護(hù)護(hù)欄均設(shè)置密目鋼絲網(wǎng)全封閉，內(nèi)部采用竹膠板進(jìn)行防護(hù)。

（3）承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

全封閉防護(hù)平臺(tái)考慮作業(yè)人員，小型機(jī)具及零星材料的承重。全封閉防護(hù)措施設(shè)計(jì)利用掛籃的縱、橫梁作為承重骨架，安裝縱向間距100cm的[100型鋼，操作平臺(tái)底滿鋪3mm的鋼板，平臺(tái)與掛籃底桁架焊接要牢固。為保證平臺(tái)的牢固，工字鋼通過外側(cè)吊桿用螺栓錨固，并焊接鋼板加強(qiáng)，前后橫梁用4個(gè)10t的手拉葫蘆作為保險(xiǎn)，起到調(diào)節(jié)防護(hù)地梁高度的作業(yè)。

（4）行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)

掛籃行走系統(tǒng)是施工過程中安全威脅最大的地方，封閉式防護(hù)必須確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此在底部防護(hù)平臺(tái)下橫梁最外側(cè)各有兩根底模縱梁，從最外側(cè)底?？v梁邊緣起，按照50cm間距豎直向焊接16mm的鋼筋作為吊點(diǎn)。為保證鋼筋的牢固，施工時(shí)在對(duì)應(yīng)其橫向方向，每50cm高度焊接一根直徑為12mm的鋼筋，與豎向鋼筋形成網(wǎng)片。同時(shí)在吊桿處安裝槽鋼，防護(hù)平臺(tái)和掛籃連成整體，并在底部防護(hù)平臺(tái)每個(gè)吊點(diǎn)設(shè)計(jì)1道安全繩，防止安全平臺(tái)掉落。

4.2 防護(hù)結(jié)構(gòu)施工

（1）施工流程

連續(xù)梁0#塊施工完成后，進(jìn)行掛籃拼裝、預(yù)壓，施作防護(hù)結(jié)構(gòu)主骨架，拼裝掛籃底部防電板，掛籃作業(yè)平臺(tái)底部及側(cè)面0.8m高范圍滿鋪竹膠板，利用掛籃吊帶及精軋螺紋鋼在側(cè)面及前端掛設(shè)20*20mm鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)外側(cè)設(shè)密目安全網(wǎng)，形成底部、側(cè)面、前端各臨空面全封閉的施工作業(yè)平臺(tái)。

（2）安全監(jiān)控措施

1既有線施工防護(hù)措施。既有線必須按“鐵路技術(shù)管理規(guī)程”規(guī)定，24小時(shí)派駐站聯(lián)絡(luò)員及線路防護(hù)員，對(duì)既有線線路執(zhí)行全天無間隙的監(jiān)控，確保既有線行車安全，對(duì)施工人員加強(qiáng)既有線施工安全教育培訓(xùn)。

2加強(qiáng)封閉防護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控，在掛籃設(shè)計(jì)和試壓中充分考慮防護(hù)結(jié)構(gòu)，掛籃安拆過程重點(diǎn)監(jiān)控防護(hù)結(jié)構(gòu)的連接是否牢固，對(duì)分配梁、吊桿受力系統(tǒng)進(jìn)行檢查，組織人員驗(yàn)收。

3掛籃安拆過程中，充分考慮既有線施工安全，對(duì)防護(hù)結(jié)構(gòu)材料采用倒鏈加固方式確保，同時(shí)加強(qiáng)螺栓等連接零件的檢查。

4加強(qiáng)既有線侵限、接觸網(wǎng)安全距離的監(jiān)控，施工過程中施工保證除駐站聯(lián)絡(luò)員防護(hù)員外安全員、施工員必須全程監(jiān)控。

（3）安全應(yīng)急措施

1發(fā)生掛籃或者封閉防護(hù)網(wǎng)掉落時(shí)，本著“寧停勿撞”的原則，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人立即使用對(duì)講機(jī)通知車站，并按規(guī)定在故障地點(diǎn)設(shè)置停車信號(hào)，派出防護(hù)人員按危及行車安全故障時(shí)的防護(hù)辦法進(jìn)行防護(hù)，盡一切可能減少故障影響的時(shí)間和范圍，減少故障造成的損失。

2大型機(jī)械發(fā)生傾覆侵入既有線限界、危及行車安全時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員立即使用步話機(jī)通知車站，并在故障地點(diǎn)按照規(guī)定進(jìn)行防護(hù)。

3因施工造成原有信號(hào)通訊、供電設(shè)備損壞，或使設(shè)備不能正常使用時(shí)，施工人員應(yīng)立即采取措施，并迅速通知鐵路設(shè)備管理部門派人搶修，防止擴(kuò)大損失，確保行車安全。

5實(shí)施效果與建議

通過對(duì)防護(hù)方案的認(rèn)真比選優(yōu)化及對(duì)施工過程的嚴(yán)格監(jiān)控，完全實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的安全、工期和效益目標(biāo)。具體見下表：

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)踐，為了持續(xù)優(yōu)化方案，確?？缂扔芯€施工安全，萬無一失，建議在后續(xù)類似項(xiàng)目施工中必需做好以下幾點(diǎn)：

1、掛籃全封閉防護(hù)結(jié)構(gòu)屬于柔性防護(hù)，只能對(duì)施工過程中的小型器具、施工垃圾、小型材料等進(jìn)行防護(hù)，無法對(duì)大型模板、設(shè)備等進(jìn)行有效的安全防護(hù)。在掛籃懸臂現(xiàn)澆施工過程中必須嚴(yán)格按施工方案規(guī)定的工序、操作步驟施工，加強(qiáng)過程檢查和監(jiān)控，以工藝安全保施工安全。

2、嚴(yán)格落實(shí)既有線施工安全防護(hù)制度，認(rèn)真開展安全應(yīng)急演練，提高所有參建人員的安全意識(shí)和安全應(yīng)急能力，把保障既有線運(yùn)營(yíng)安全作為施工管理的頭等關(guān)注事項(xiàng)。

6總結(jié)

綜上所述，在進(jìn)行連續(xù)梁橋跨既有鐵路施工防護(hù)設(shè)計(jì)中，通過認(rèn)真調(diào)查、分析既有線實(shí)際情況及與施工結(jié)構(gòu)特的關(guān)系，選擇最安全、經(jīng)濟(jì)的防護(hù)方案，是實(shí)現(xiàn)跨既有線施工安全，實(shí)現(xiàn)施工管理目標(biāo)的關(guān)鍵。通過該工程實(shí)踐，驗(yàn)證了連續(xù)梁全封閉防護(hù)施工對(duì)上跨鐵路干線施工安全的有效性，能夠滿足項(xiàng)目管理對(duì)方案安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、易用的要求，可以作為類似項(xiàng)目施工的參考經(jīng)驗(yàn)。

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（作者單位：中鐵二十五局集團(tuán)有限公司）