浅谈公路上跨电气化营业线桥面连接悬吊防护施工
2020-06-23姚延坤
摘 要 随着国家交通事业的快速发展,公路和铁路越来越多,公路与铁路上下互相交叉在所难免,特别是在一些交叉点,公路梁板架设后的梁底距铁路接触网较近,有的甚至相距不到1.5米。在电气化铁路营业线上空作业要求防漏水、防坠物并避免接触网2.75万伏的高压电引起的感应电伤人,所以在临近接触网的上空进行钢筋焊接和现浇混凝土的施工,安全防护工作是非常重要的。
关键词 公路梁板;电气化营业线;接触网;悬吊防护
前言
公路上跨电气化营业线桥面连接时悬吊防护施工是在传统的铁路上空搭设钢构防护棚的升级改造,该施工工艺同样具有防渗、防火、防电、防坠物的功能。在常安高速公路石门桥互通主线桥第十二联上跨石长铁路立交工程中,桥面连接施工时采用悬吊防护棚施工,通过不断摸索、学习,使得上跨电气化铁路营业线桥面连接施工达到了高效、安全、优质的预期效果。
1工程概况
常安高速公路石门桥互通主线桥第十二联上跨石长铁路立交工程,位于湖南省常德市石门桥镇,石门桥互通主线桥第十二联(43-47孔),其中45#墩、46#墩之间的第46孔上跨既有线石长铁路。该跨上构共 10片箱梁组成,梁板底部距铁路27500伏高压接触网垂直距离为1.4米。
2施工方法与防护措施
2.1 总体施工方法
在已经预制好的箱梁湿接缝预留筋上焊接套筒和倒钩,套筒上用吊杆悬挂角钢支架,并随箱梁安装一同就位;在支架底部悬挂环氧树脂绝缘板,防电;然后间隔在支架上铺木方做为主支撑,木方上满铺木板作为防坠平台和人员操作通道;在木板上满铺防水布,防止渗漏;最上面满铺石棉防火布,以免桥面连接钢筋焊接时伤及防护棚结构。在梁板间湿接缝、横隔板浇筑完成后进行防护棚拆除[1]。
2.2 施工工艺流程图
施工工艺流程:施工前准备工作→安装角钢支架→报批天窗时间封闭铁路交通→梁板架设→防护棚安装→梁间横隔板湿接缝施工→防护棚拆除。
2.3 主要施工及防护方法
(1)施工前准备工作。①进行桥梁平面、支座高程复测,并将复测资料报监理工程师。对梁板进行技术检查,包括外形尺寸、混凝土强度、各种预埋件位置等,并对梁体进行全面仔细的清理检查,不放过一点在架梁过程中有可能掉落进电气化铁路营业线内的东西。②对架桥机性能进行全面细致的检查,并到质量技术监督局办理相关证件。③对施工人员进行铁路营业线施工安全教育及详细的架梁施工技术交底、安全交底[2]。
(2)安装角钢支架。①采用带螺母的套筒焊接在梁板顶部预埋钢筋处,带螺母的套筒长度不小于12cm,采用φ25的拉杆上端连接在带螺母的套筒处,拉杆下端用高强螺母将L80×80×8×1500的角钢固定好,拉杆间距为1米,长度直到梁底。②为防护棚的拆除工作简单、快捷,角钢长度按每根1500mm安装,同一片箱梁的角钢与角钢之间用高强度螺栓固定连接,角钢的一段预留有连接槽口另一端预留螺栓孔。
(3)报批天窗时间封闭铁路交通。梁板架设、防护棚安拆需进行封锁施工;按铁路管理部门规定的铁路营业线施工安全管理实施细则及有关规定,与铁路管理单位相关配合部门签订安全协议,上报施工计划并经铁路集团运输处批准天窗施工时间。封锁施工计划审批后,按照技术规范要求,在作业范围两端均需设置防护标志,并安排防护员现场值班,在接到驻站联络员通知的施工调试命令后,方可进行施工。
(4)梁板架设。由于铁路的特殊性,架桥机过孔和梁板架设必须在“天窗时间”段内完成。铁路集团公司正式批复的天窗时间都比较短。因此架梁前必须进行精心组织,周密安排,确保万无一失。架桥机架梁的施工步骤如下:①准备工作:提前检查好架桥机,同时把梁板用运梁平车运输到位,做好各种架梁准备工作。安装前注意对梁体进行全面清理,不允许梁体上存在杂物。②封锁线路,架桥机运梁、移梁、架设、固定、架梁平车退回,并经铁路管理部门的现场人员检查确认后,方可解除封锁,开通铁路[3]。
(5)安装防护棚。梁板架设完成后,立即进行防护棚的安装;一般情况下,在架梁的天窗时间,对前一天已经架好的梁间进行防护棚安装;最后的梁间防护棚需另外安排天窗时间,且接触网需断电后方能进行安装。
①防电板采用环氧树脂绝缘板,厚度≥12mm,能抵抗35000至48000伏高压的击穿。防电板一面安装有两条槽道,槽道两端安装有角铁,防电板另一面用高压绝缘胶把外漏金属部分做绝缘处理。防电板安装在角钢下面并用铁丝绑扎固定在角钢上,安装前可以先在角钢支架上放置方木作为工人作业平台。由于梁板底部只有部分区域距离接触网不满足2米的安全距离,所以只对该区域铺设防电板。由于角钢支架和梁板钢筋搭接,所以采取梁板预埋筋接地的方式消除感应电。②以100mm×100mm木方放置在角钢上并固定好,间距为1米,作为防护棚铺设横梁,在木方上满铺25mm厚木板,为承重底层,木板要用钉子固定在木方上,然后满铺防水土工布、防火石棉布。防水土工布单位面积质量≥400g/m2,厚度≥4mm,断裂强度≥12.5kn,CBR顶破强度≥2.1kn,撕破强度≥0.33kn;防火石棉布厚度≥3mm,反辐射热≥90%,耐辐射热≥1000℃。为便于拆除,梁板端头处均预留一工作孔,拆除的防护棚材料由此运出。③由于边梁顶部距接触网距离已超过2米安全距离,所以边梁防护棚只用来防止坠物。a.在边梁的护栏底部用螺栓将钢管固定在梁顶,在管內内插φ63.5×6mm的钢管,内插前将钢管涂黄油,钢管用铁丝固定在梁板上。b.在护栏外侧的φ63.5×6mm钢管上部分层铺设25mm厚木板,钢管上的木板和下面的钢管用铁丝扎牢,防止其翘动。木板与钢管之间缝隙用泡沫填缝剂填充,钢管两端也用泡沫剂填充,防止浇筑护栏混凝土时水泥浆溢入不便于拆除[4]。
(6)梁间横隔板湿接缝施工。①立模板。模板采用竹胶板,铺设横隔板底模时,在底板与方木之间加垫5cm厚的三角木契,一是为了调整底板的标高,二是为了在落架时将木楔敲掉,上面的底板靠自重作用下落,方便拆卸底模。湿接缝底板采用竹胶板制成,用6×10cm木方做框,以加强竹胶板的承载能力,并用Φ12螺栓将底板悬吊在顶面槽钢上。拆模时松开螺栓,底板就自然下落,拆卸都十分方便。②钢筋加工。钢筋加工在加工场地进行,按不同的规格型号堆放整齐,并做好标识。待底板模板安装完成后,将下好料的钢筋运至现场,按图纸进行钢筋绑扎和焊接。③砼浇注。混凝土由混凝土运输车通过桥面运送,再用小翻斗车运至施工现场,人工辅助浇筑。混凝土浇筑前对模板及钢筋进行检查,清除模板内杂物,并检测混凝土的坍落度,控制坍落度在12~16cm之间。混凝土的浇筑应连续进行,采取专人负责,振捣密实,混凝土振捣至停止下沉,不冒气泡并泛浆为止。
(7)防护棚拆除。在湿接缝底模拆除后,对防护棚进行分体有序拆离。拆除过程中,拆除人员必须佩戴安全护具。具体步骤:利用桥面连接湿接缝模板安装的预留孔(湿接缝纵向中心每个400mm一个),在每个预留孔上装设安全带固定架,高空作业人员将安全带(带2根连接安全绳)连挂在2个安全带固定架上,确保高空作业人员的安全。同时将被拆除的木板及角钢在拆除前用晃绳固定,晃绳系在湿接缝预留孔上,以防止被拆除木板及角钢高空坠落,拆除使用的工具(主要为扳手)用绳索连接在高空人员的安全带上以防止坠落。
拆除顺序为:先在不停电封锁的情况下拆除防水布和防火石棉布,后利用停电天窗时间由线路中心开始往接触网外侧逐步拆除木板、防电板及角钢[5]。
3结束语
本施工采用的悬吊式防护棚造价低,施工时间短。传统钢构防护棚需要大量的钢构件和大型机器设备配合施工,施工过程中存在较大的危险源,同时人力资源、机械设备投入巨大。从对铁路行车干扰上比较,传统钢构防护棚需要停电封锁线路进行钢柱基础开挖、预制、钢柱组立、棚架搭设、拆除,而且“天窗”时间要求比较长,要“天窗”时间非常多才能施工完成,对铁路行车干扰相当大,而本防护可利用架梁时的封锁点平行施工,且无须大型设备配合,安全高效。从经济效益、社会效益、安全和技术发展的角度来看,公路上跨电气化铁路营业线施工采用悬吊防护施工必将成为今后跨铁路电气化营业线防护施工发展的主要方向。
参考文献
[1] 铁运[2012]280号.铁道部关于印发《铁路营业线施工安全管理办法》的通知[S].北京:中國标准出版社,2012.
[2] 铁总运[2014]180号.中国铁路总公司关于印发《铁路营业线施工安全管理办法补充规定》的通知[S].北京:中国标准出版社,2014.
[3] 铁路通信、信号、电力、电力牵引供电工程施工安全技术规程:TB10306-2009[S].北京:中国标准出版社,2009.
[4] 中华人民共和国铁道部.铁路技术管理规程[M].北京:中国铁道出版社,2006:177.
[5] 公路桥涵施工技术规范:JTGF90-2015.[S].北京:中国标准出版社,2015.
作者简介
姚延坤(1983-),男;学历:本科,职称:工程师,现就职单位:中铁五局集团机械化工程有限责任公司,研究方向:土木工程施工技术研究与管理。