跨既有线公路、铁路连续梁防护施工探讨

摘要：文章以下坞蓟运河特大桥跨205国道及跨既有津山铁路连续梁施工为例，阐述了根据跨既有公路、铁路施工防护要求和特点，有效保证公路、铁路列车行驶安全，同时确保施工质量和工期，采用防护棚架、挂篮封闭绝缘防护的优越性，对今后类似跨既有线路施工具有针对性强的指导意义。

关键词：跨既有线施工；棚架防护；挂篮封闭绝缘防护

中图分类号：U447 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-

1 工程概况

1.1 跨205国道连续梁工程概况

新建天津至秦皇岛铁路客运专线下坞蓟运河特大桥D段于205国道相交处，采用一联三跨（40+64+40）m连续梁跨越205国道，新建线路左线与跨205国道中心线夹角52.91度，连续梁的铁路客运专线里程范围为DK85+764.72～DK85+909.92，连续梁桥墩编号为493#～496#。205国道上方箱梁底最低点（3块段前端）标高为+10.314m，205国道路面标高+1.603m，最小净空8.711m。0#块采用碗扣式钢管支架法施工，直线段采用钢管立柱贝雷桁支架法施工，其余块段均采用平弦贝雷桁封闭式挂篮法施工，施工净空满足连续梁挂篮现浇法施工以及公路行车安全净空要求。

1.2 跨津山铁路连续梁工程概况

新建天津至秦皇岛铁路客运专线下坞蓟运河特大桥D段559#～562#跨津山铁路连续梁斜跨于既有津山铁路，计算跨度为60+100+60m。连续梁中心线与津山铁路的交角为20.42°，梁底为27kV的接触网高压导线，距接触网承力索最小净空为1.1m。连续梁采用贝雷梁平弦式挂篮施工。津山铁路西起天津市，东至河北省秦皇岛市，全长303公里，是至今东北地区南下的唯一铁路线。为确保既有线的安全及正常运营，中跨侧挂篮施工对既有线的安全防护工作十分重要。

2 跨205国道连续梁棚架防护

2.1 防护工艺

中跨挂篮施工时，采用防护棚架对205国道行车硬防护。棚架基础采用条形基础，沿205国道路肩布置，两侧基础垂直距离14.5m，沿新建线路方向距离17.0m，基础采用C20混凝土浇筑，内设置Φ12mm防裂构造钢筋。棚架立柱采用Φ0.6m，δ=6mm钢管桩，每侧4根，间距6.0m，三跨共8根，高4.30m（含桩顶帽），相邻钢管桩之间采用[12.6连接系连接。桩顶分配梁采用2I20a，每根长19.60m。横梁采用3000×1500mm贝雷梁沿新建线路方向斜跨205国道，每排7片，双排单层一组，沿205国道方向共布置7组，中心间距3.0m。横梁顶每1.0m布置一根长19.6m的Φ20mm的钢筋，再在钢筋上铺设3mm厚钢板。棚架两端的4根管桩斜向上拉设缆风绳，以保证钢管的整体稳定。棚架全高6.5m，行车净空5.0m，棚架顶至梁底最小净空2.211m。

2.2 工艺步骤

2.2.1 施工准备。在施工区域两端路面上摆放施工区域警示标志，做好205国道行车导流措施，保证施工人员安全。

2.2.2 测量放样。由测量组按照设计图纸现场放测新建线路梁体边线与205国道的路肩的交点，以及棚架条形基础位置。

2.2.3 基础施工。

（1）基底处理。根据测量组放测的条形基础位置边线，清理205国道相应路肩上的杂草和碎石。沿条形基础边线，人工刨除地表土20cm，铺筑10cm厚碎石和5cm厚中砂。

（2）立模、绑扎钢筋及预埋件安装。模板采用竹胶板，内侧设置100×80mm方木支撑，外侧采用Φ20mm螺纹钢筋作为背带，通过上下两道铁丝

拉紧。

防裂构造钢筋采用Φ12mm螺纹钢筋，纵横向每20cm一道，上下共布置两层。

钢筋绑扎好后，即可安装钢管桩预埋件。

（3）浇筑混凝土。混凝土强度等级为C20，由拌合楼生产，共15.2m3，混凝土罐车运输至现场，人工浇筑，插入式振捣棒振捣。浇筑完成后收浆抹平，并进行覆盖。

（4）混凝土养护。混凝土浇筑完成48小时内采用土工布覆盖，并洒水养护。

2.2.4 钢管桩制作、安装。钢管桩采用前期购买的Ф0.6m钢管现场切割，每根长4.30m。制作好的钢管通过平板车运送至现场，采用25t吊机起吊安装，用过加劲板与预埋件焊接。安装时保证钢管桩垂直度。

2.2.5 桩顶分配梁制作、安装。分配梁采用I20a制作，两根并排加劲焊接，制作成2I20a，每根分两节制作，长度分别为10m和9.6m。通过平板车运抵现场后，采用25t吊机分节吊装至桩顶后，在由人工焊接成整体。

2.2.6 三角形连接系安装。钢管桩和桩顶分配梁施工完成后，采用[10制作三角形连接系，并按图示进行焊接。

2.2.7 贝雷架拼装架设。贝雷架双排单层一组，人工拼装好后，采用25t吊机吊装到位。

2.2.8 缆风施工。缆风锚定混凝土采用强度等级C30的混凝土，埋设深度1.30m。

缆风绳采用Ф10mm钢丝绳，拉设与钢管桩顶和锚定混凝土上。

2.2.9 布置棚顶钢筋骨架、铺设钢板。棚顶钢筋骨架采用Φ20mm螺纹钢筋制作，沿横梁方向每1.0布置一道，与贝雷架点焊连接。

钢板厚度为3mm，现场自行分块吊装铺设，并与钢筋骨架焊接，全部吊装就位后，相邻钢板再焊接成整体。

3 跨津山铁路连续梁挂篮封闭绝缘防护

3.1 防护工艺

下坞蓟运河特大桥跨津山铁路（60+100+60）m连续梁中跨梁段施工时，为保证营业线铁路行车与人身安全，须在普通平弦式挂篮的基础上安装封闭、绝缘系统，设计遵循“结构安全、封闭到位、绝缘可靠”的原则，同时安装挂篮走行、下放限位系统，使挂篮具备“防电、防水、防坠物、防倾覆”的功能。具体工艺如下：

3.1.1 底面封闭绝缘工艺。采用4mm厚普通钢板，先对整个钢板底面用手砂轮进行打磨，再按顺序涂刷一层清漆、一层环氧树脂和玻璃丝段混合料，再粘贴一层石棉网布，然后再涂刷一层环氧树脂和玻璃丝段混合料，再涂刷一层防锈漆，用钢铆钉对防电板涂层按照1.5m的间距进行梅花形加固，制成成完整的防电板。

在普通平弦式挂篮原有结构的基础上，加焊部分型钢，形成防电板附着架，将防电板焊接于附着架上，使之与普通挂篮连成整体。然后用乳化沥青对防电板顶面的焊缝进行防水处理。对防电板进行接地极处理并安装感应电报警系统，挂篮后操作平台下的防电板制成具有储水功能的形状，并安装水泵，防止防电板内积水过多，导致触电。

3.1.2 立面封闭绝缘工艺。采用钢管脚手或角钢沿挂篮制成骨架，沿防电板四周，自下而上两米范围内安装3mm厚绝缘板，2m以上挂设密目安全网，形成完整的封闭绝缘体系。

3.1.3 挂篮限位防护工艺。限位防护分水平和垂直两个方向，采用强度和柔性都很好的钢绞线制作。

3.2 工艺步骤

3.2.1 施工准备。560#（561#）墩0#块浇筑完成后，进行普通挂篮的安装工作。中跨挂篮安装前须事先与路局相关部门沟通，将受影响的营业线防护栅栏改移。普通挂篮安装采用25t汽车吊机

进行。

3.2.2 防电板安装。用∠75×75型钢焊接于普通挂篮上制成防电板附着架，再将加工好的防电板焊接于附着架上，用乳化沥青涂抹于边角接缝处。

3.2.3 立面封闭、绝缘体系安装。采用48×3.5mm钢管脚手沿挂篮四周搭设骨架，骨架的纵向间距为2.0m，横向间距为1.0m。然后将3mm厚、2000×1000mm大小的绝缘板密贴于脚手骨架上，用绝缘铆钉扣牢，同样使用乳化沥青处理绝缘板和防电板之间的细缝。而后再挂设密目安全网将绝缘板以上部分封闭。

3.2.4 接地、报警系统安装。将接地线一端连接于挂篮防电板顶面，一段连接于连续梁0#块顶面的接地端子上，接地线须有足够的长度，以保证挂篮能前移至跨中合拢段。

安装一个电压声光报警器于梁面，用传感线路与挂篮防电板顶面连接，其上电压变送器将待测电压变换成4-20mA信号，送入数显表。数显表对电压进行显示。电压超过国家规定的36V人体安全电压时，驱动闪光报警器发出声光警示。

3.2.5 排水系统安装。在挂篮后操作平台下的储水箱内对称安装两个SPP型塑料壳清水低功率潜水泵，防止挂篮内因雨天积水过多，流水溢出成柱而发生触电事故。

3.2.6 限位系统安装。按照挂篮能够前移和下落的最大允许尺寸，切割相应长度的钢绞线，在钢绞线的两端安装P锚和锚垫板，制成限位钢绞线。水平方向共设置两根限位钢绞线，一端扣挂于已浇筑的梁体预埋件上，另一端扣挂于挂篮前上横梁的相应位置。垂直方向共设置四根限位钢绞线，对称布置于横梁两端，限位钢绞线两端分别锚固于上、下横梁上。

4 结语

防护棚架防护和封闭式挂篮防护工方案取得了相当的成功，有效减小对既有线正常运营的影响，更保证公路、铁路列车行驶安全，同时确保了施工质量和工期。从施工工期控制、成本控制等多方面来看，有效提高劳动生产率和经济效益，获得了良好的社会效益和经济效益。将为今后频繁出现的跨既有公路、铁路施工提供详实的参考，具有很强的指导意义。

作者简介：巩晓雷（1983-），男，河北赞皇人，中铁大桥局集团第二工程有限公司助理工程师，研究方向：桥梁工程。

（责任编辑：周 琼）