上跨既有线电气化铁路连续梁施工安全防护技术

王铁军

（中铁十七局集团有限公司 山西太原 030006）

0 前言

随着我国经济的发展，铁路运输承载需求不断提升，尤其是近年来，多种客运铁路的大力建设，我国铁路总体规划不断复杂，存在大量线路交叉的情况，其中较为常见的是铁路上跨既有线施工。为避免对既有线路产生影响，施工进程中多采用部件预制与大型设备辅助直接搭建的模式。但铁路修建施工环境较为多样，存在大量区域架梁机无法顺利搭建。这种施工背景下，既有线路行车安全与施工人员生命安全的保证成为必须考虑的问题。

本文以笔者曾参与主持的津秦项目客运专线建设的分支项目——跨津山铁路采用挂篮悬臂浇筑连续梁工程为例，探讨了如何在不影响线路运行的情况下优质高效的完成施工任务，简要对施工所采用挂篮如何进行安全防护进行介绍。

1 工程概况

（1）我公司承建的津秦项目三标段北营陡河1号特大桥于DK143+176.39处采用（60+100+60）m连续梁结构形式跨越唐山东站东咽喉，本连续梁位于北营陡河1号特大桥35#-38#墩，线路与既有津山铁路线交角149°05′。跨越津山下行线处既有津山线桩号K281+846.4，跨越津山铁路上行线桩号K281+924.8。

（2）箱梁为单箱单室、变高度、变截面结构，中支点梁高7.85m，跨中10m直线段及边跨15.75m直线段梁高4.85m，梁底下缘按二次抛物线变化，全梁采用菱型挂篮悬臂浇筑法施工。

（3）各梁段模板与既有线平面关系。

本桥设计36#墩梁部0#块模板距津山下行线IV-5道最小距离7.409m，3#块模板距津山下行线IV-5道最小距离2.657m，4#块模板距津山下行线IV-5道最小距离1.115m，从5#段完全进入既有线上空施工；37#墩梁部0#块模板距津山上行线IV-4道最小距离3.607m，1#块模板距津山上行线IV-4道最小距离1.586m，2#块模板距津山上行线IV-4道最小距离0.268m，从3#段完全进入既有线上空施工。

（4）梁段模板与既有线立面关系。

连续梁梁底距轨面最小净空10.28m，距接触网线最小净空3.284m，挂篮底模桁架及全封闭平台距梁底1.0m，行走时挂篮下落10cm。因此挂篮施工时距轨面最小净空为9.18m，距接触网线最小距离2.184m。后附：梁部与既有线路平面、立面关系图。

2 施工时可能出现的安全隐患分析

（1）本桥施工挂篮距离铁路既有线接触网距离都比较近（最小垂直距离2.184m），在如此短的距离下进行施工，最大功率超30万kV的线路极大可能会击穿空气对挂篮中施工人员的生命安全造成威胁；且施工中采用的挂篮设计，多有一定数量的突出、尖锐铁质结构，加大了高压电网远距离放电的可能性。

（2）同样，由于在在高压电网近距离使用电磁导体辅助开展施工，电网运行进程中产生的磁场会导致挂篮两端产生数值较高的电压，严重时甚至会直接威胁施工人员的生命安全。

（3）施工挂篮底托的横梁和纵梁都是镂空连接，中间空隙很大，在施工时很容易掉落物品，当有列车行驶时易产生安全事故；且在湿作业与雨天作业进程中，下渗的流水会将挂篮连接到既有线路当中，施工人员工作中存在较高的触电风险。

3 挂篮防护处理方案设计

根据以上现场施工的安全隐患，设计制定了一套绝缘安全防护系统，来满足现场施工的要求。

3.1 挂篮绝缘处理技术

总的来说，绝缘处理就是消除感应电压的影响。常见的手段有，在挂篮梁上焊接大小合适的U性钢板，使挂篮具备电极平衡能力，不会在磁场影响下，产生两端电位差；对于钢板表面存在的突出、毛刺等要打磨光滑。同时，由于钢板还存在一定的稳定性支撑作用，焊接工艺的质量必须得到保证，既不能焊穿，增加挂篮漏水的可能性，也不能焊虚，影响挂篮的承载能力。

钢板直接面对既有线路的一侧要进行绝缘处理，常见手段为现场制作绝缘层。绝缘层制作的主要材料为绝缘树脂，为保证绝缘层的稳定性，制作进程中常需结合实际情况使用添加剂，本次工程中添加剂使用的种类主要包括固化剂、消泡剂、活性稀释剂等。为保证绝缘层制作的效果，树脂涂抹温度需要控制在20℃以上，必要时可现场进行加温；绝缘层涂抹前，钢板要进行打磨、钝化处理；绝缘树脂涂抹完成后，需要12h的固化时间，注意做好保护工作；绝缘层制作进程中必须保证充足的厚度，使其能够正常发挥电场阻隔的作用。此外，在挂篮四周护栏上装上绝缘板，防止人员头、手和施工物品外露，进一步保证施工人员的安全（见挂篮底板防护图例）。

此外，还可以通过挂篮接地避免挂篮产生电位差，从而有效控制施工人员的触电风险。常见接地手段为在地下埋入阻值小于4Ω的电极，并使用钢带将挂篮与电极进行连接，需要注意的是，要做好施工现场钢带保护，避免其对其他人员安全造成影响。

同时，施工人员的安全保障还可以借用现代自动化监测技术，即在挂篮中连接适宜的电荷检测设备，当挂篮中电荷在电场影响下过度集中，导致其电极电压超过安全标准时，可以立即发出警报，使施工人员及时停止施工或采取一定的电压恢复措施。为保证设备警报能够快速吸引相关人员的注意，可以采用尖锐声音与刺眼光线结合的模式。

图1 挂篮底板防护

3.2 挂篮防坠落防护技术

（1）当在挂篮底板焊接密封钢板和U型槽后，在钢板外做一层防水处理，这样自然就在挂篮后U型槽位置形成一个密封的储水槽，当下雨或养护用水时，水流会延底板流入储水槽内，储水槽的水深超过10cm时，使用水泵抽出，排放到既有线以外的地方，这样就防止了水流流到接触网上或行驶的火车上形成短路或行车事故。

（2）在底托周围的护栏上安装上1.2m高的防电绝缘板，避免施工人员随意将身体部位与施工器材伸出，同时对于减少施工人员的触电风险也有一定帮助；在挂篮前端、侧面1.2m高的防电绝缘板以上用钢管焊接骨架与护栏及挂篮连接，并悬挂钢丝网密封，防止在施工过程中有杂物掉入既有线范围，见图2。

（3）在已浇筑完成的梁面两侧用钢管搭建1.5m高护栏与梁体两侧预埋件焊接，并在钢管上绑扎钢丝网密封，以防止在施工过程中梁面有杂物掉入既有线范围。

以上多种措施的综合使用便形成了一套有效的临时安全防护措施，即能保证施工人员的生命安全又能保证铁路的正常运行，对于工程总体效率的提升也有一定帮助。

4 结束语

施工安全控制是工程项目部工作的核心内容之一，是员工生命安全的基础保障，也是项目工程顺畅开展的重要保证。既有线施工中，相关人员要明确安全管理重点，保证施工安全管理措施的全面性。

图2 挂蓝防护