环氧树脂绝缘防护板在连续梁跨越既有铁路干线施工中的应用

2012-11-27郭建华赵敏聪

铁道标准设计 2012年5期

郭建华，赵敏聪

(中铁一局集团有限公司，西安 710054)

1 工程概况

由中铁一局集团第二工程有限公司哈大客专项目部负责施工的哈大铁路客运专线富岭1号特大桥，全长3 627.66 m，中心里程为DK42+775.73。哈大客运专线DK43+598.40～DK43+703.25里程段跨越沈大既有铁路Ⅰ线、Ⅱ线、3线、4线、D线共5股道。其中77号墩、78号墩之间跨度40 m，跨越Ⅰ线和3线共2股道，78号墩、79号墩之间64 m，跨越D线、Ⅱ线和4线共3股道。哈大客运专线线路中心线与77号墩、78号墩之间的Ⅰ线和3线线路中心线设计交角分别为46°25'和46°;与 78 号墩、79 号墩之间的既有线路中心线设计交角42°0'，设计净空均为7.96 m。其中，既有上行线交会里程为K46+080，下行线交汇里程为K46+050。77号墩、78号墩、80号墩设计为桩基础，79号墩设计为挖井基础，墩柱为双向50∶1变坡的圆端形实心墩，上部结构为40+64+40 m双线预应力混凝土连续箱梁，富岭1号特大桥(40+64+40)m连续梁跨越沈大既有铁路示意见图1。其中78号墩位于二十里台车站内，成为施工控制的主要目标。

2 工程特点

本连续梁为跨越二十里台车站站内铁路线而设，位于二十里台车站大里程侧咽喉区，连续梁主跨与小里程边跨跨越沈大铁路，基础距线路近，连续梁净空小，施工场地狭小。沈大铁路为连接沈阳至大连的干线铁路，行车密度大，线路设有接触网。主梁悬灌施工时，对既有线影响较大。

3 方案选择

连续梁施工时对既有沈大铁路的运营安全影响较大，在施工时为确保铁路的正常运营和行车安全，必须采用有效可行的防护措施。主要施工方案有传统的棚架法和新型的环氧树脂绝缘防护板法。

图1 富岭1号特大桥(40+64+40)m连续梁跨越沈大既有铁路示意(单位:cm)

3.1 棚架法

在连续梁施工正下方，横跨铁路干线上方搭设钢棚架，并在钢棚架与电力线路之间挂设防电板(电气化铁路设)，钢棚架顶部设防水和排水措施。钢棚架的刚度、强度、跨度、净空等要满足施工及防护要求;同时，钢棚架的搭设与拆除不能影响既有线行车安全。

钢棚架施工时，场地要具备大型吊车的使用条件，梁下净空应满足钢棚架的搭设与拆除时的吊装空间，钢棚架搭设与拆除应在封锁天窗内进行，既有线行车不能太密集。

钢棚架可以防护挂篮施工时意外坠落的小型物体，混凝土、雨水或养护水，可以有效地将施工面与铁路电气设备隔离。

3.2 环氧树脂绝缘防护板法

在连续梁悬臂施工用的挂篮底模正下方悬吊环氧树脂绝缘防护板，防护板由槽钢和钢板组合而成，防护板底部和四周涂刷厚不小10 mm的环氧树脂绝缘涂层，刚性悬挂于挂篮底模桁梁上，挂篮四周用小孔铁丝网防护。

环氧树脂绝缘防护板与挂篮一体设计，同步安装，施工占用场地小，梁下净空要求小，安装可在天窗外进行。

环氧树脂绝缘防护板可以防护挂篮施工时意外坠落的小型物体，混凝土、雨水或养护水，可以有效地将施工面与铁路电气设备隔离。

3.3 方案确定

跨二十里台车站连续梁78号主墩位于车站内两线之间。77号墩桩基础角点距沈大铁路Ⅰ线中心最近距离为4.5 m;78号墩位于3线和D线之间，分别距离为3.68 m和6.44 m;79号墩挖井基础角点距4线中心最近距离为8.7 m;连续梁悬臂施工段梁底与接触网线间距最小处为2.96 m;此处沈大铁路行车密度达到90对/d。

此处钢棚架搭设与拆除安全风险较大，封锁施工周期长，影响既有线行车，不满足搭设钢棚架的施工条件。

经多次论证，最终确定采用环氧树脂绝缘防护板法进行挂篮防护，此防护措施施工工艺简单，占用场地小，使用大型设备少，因与挂篮为一体结构，可与挂篮同时拼装，对梁下净空要求小。

4 施工工艺

4.1 工艺流程(图2)

图2 环氧树脂绝缘防护板施工工艺流程

4.2 0号、1号块施工

0号、1号块采用贝雷梁支架现浇施工，混凝土强度达到设计要求后进行预应力张拉施工，然后拆除0号、1号块现浇段底模、侧模。

4.3 挂篮安装及绝缘防护板施工

用25 t汽车吊安装挂篮走行轨、主桁架、上横梁、底模、侧模，利用现浇支架作为工作平台拼装防护板，然后涂刷环氧树脂绝缘涂层。

整个防护板是由槽钢组成的纵横梁、钢板封闭面板(四周高出0.5 m形成箱形防护)、钢带悬吊系统和由环氧树脂形成的绝缘涂层4部分组成(各构件具体尺寸应经计算确定，同时挂篮设计时应考虑防护板质量)，挂篮防护见图3。

防护板安装完毕后，安装挂篮的其余部件，最后在防护板周围用钢管和小孔铁丝网进行封闭，顶部高出梁面1.5 m。最后将整个构件系统进行接地，并安装危险电流报警系统。使用前对环氧树脂绝缘涂层进行绝缘性能测试，本工程测试电压30 kV，击穿次数0次，最大泄漏电流7μA。绝缘性能检测见图4。

图3 挂篮防护

图4 绝缘性能检测

4.4 悬臂段及合龙段施工

挂篮及防护性能测试完成后，将挂篮滑移至2号、2'号块位置，进行节段悬臂施工。悬臂施工过程中，挂篮滑移必须在天窗内进行，其余作业在站内无列车时进行，有列车通过时停止一切作业，并严格执行既有线施工安全规程;定期检查各构件的工作情况;定期清理防护板内的杂物和积水。

梁体合龙利用挂篮模型采用吊架法施工。

4.5 挂篮拆除

合龙段施工完毕后，将挂篮滑移至拆除位置，按安装时的相反顺序进行拆除，大型构件的拆除在天窗内进行。挂篮拆除位置选择在离既有线较远的1号块或边跨现浇段位置进行。本连续梁挂篮拆除顺序如下。

(1)78号墩小里程挂篮，用于77号墩边跨合龙段施工后，位于Ⅰ线上方，在此位置无法拆除挂篮，需将挂篮向77号墩侧滑移，使其位于Ⅰ线外侧后拆除。

(2)78号墩大里程侧挂篮用于中跨合龙段施工后，位于Ⅱ线上方，在此位置无法拆除挂篮，需将挂篮向79号墩侧滑移，使其位于4线外侧后拆除。

(3)79号墩小里程侧挂篮用于悬臂段施工后，在中跨合龙前先向79号墩侧滑移4 m，此时位于4线上方，在此位置无法拆除挂篮，待中跨合龙后，需将挂篮向79号墩侧滑移，使其位于4线外侧后拆除。

(4)79号墩大里程侧挂篮，用于80号墩边跨合龙段施工后，即可拆除挂篮。

5 安全组织及措施

(1)成立专项工程既有线施工安全领导小组，项目经理任组长，其成员为各部门主要人员，施工队成立跨既有线施工安全小组，工班设兼职安全员，形成安全生产网络。

(2)制定既有线安全管理规章制度。

(3)建立防护员工作制度，在既有线上施工地段设防护员及驻站联络员;驻站联络员、工地防护员必须经过严格训练和考试合格，方可担任该项工作;防护员在执行职务时，必须穿着规定的防护员服装，佩戴易于识别的证章。按规定戴齐防护信号和备品;防护员执行职务时精神饱满;防护员熟悉本区段内的列车运行情况，尤其要求熟记本区段旅客列车到、发(通过)时刻，以确保旅客列车安全。