上跨既有線連續梁防護棚架施工技術研究

摘 要：目前公路、鐵路工程建設正處于高速發展期，越來越多的上跨交叉施工，極大提高了橋梁交叉施工的施工技術難度及安全風險，本文結合施工實際介紹大坡頭左線特大橋上跨京九線的施工的防護棚架施工，研究總結其施工技術和工藝，以便以后在在同類施工中得到推廣和改進。

關鍵詞：預應力混凝土連續梁；上跨京九線；鋼管；防護棚；

一、工程概況

大坡頭左線特大橋位于贛州市贛縣江口鎮境內，為單線鐵路橋梁，線路設計等級為Ⅰ級。其中5#墩～8#墩采用（48+80+48）m預應力混凝土連續梁，上跨京九線，采用移動掛籃對稱懸臂法施工。除0#塊外，中跨分B1～B11、B1～B10共21個節段施工，其中B4#～B6#共13個梁段落在京九線防護柵欄內。

二、防護棚設計

中跨B4#～B6#共13個梁段均在京九線防護柵欄內。防護棚上行線最不利位置B5#梁段梁底高程為136.943，至軌頂最小距離為9.023m；防護棚下行線最不利位置B8#梁段梁底高程為137.416，至軌頂最小距離為9.496m。由于實測軌頂至承力索高度為7.6m，則B5#梁段梁底至承力索最小距離為1.423m，B8#梁段梁底至承力索最小距離為1.896m，因此確定B5#梁段作為影響防護棚搭設的最不利節段。軌頂至承力索距軌頂高度必須降至6.7m以下方能滿足掛籃施工需要。

根據以上情況，承力索降低后，須對防護棚兩端以外5m范圍內對承力索、導線回流線進行絕緣處理，處理完畢后才能進行防護棚施工。

防護棚沿京九線共搭設38m，寬度為10.6m，上下行線每側布置7根外徑為φ30cm、壁厚6mm的鋼管，鋼管高8m，共14根，每根立柱下設置1.0m×1.0m×1.5m獨立鋼筋砼基礎。兩立柱間距為6m，用∠75×75×8角鋼做剪刀撐。防護棚頂自線路中心向路基外側設2%人字形排水坡。

三、防護棚施工

（一）防護棚施工作業通道及平臺

防護棚架施工時首先應辦好營業線施工許可證，并上報計劃后方可開始施工。

京九上行線左側設置通道長度100m，寬度10m，填土高度1.8m～2.8m，防護棚頂組裝平臺尺寸為40m×20m。京九下行線左側設置通道長度100m，寬度10m，填土高度2.5m～3.5m。防護棚頂組裝平臺尺寸為40m×20m。通道路面及組裝平臺鋪設20cm厚碎石，組裝平臺鋪設碎石后再澆筑10cm厚C20混凝土。

（二）獨立基礎施工

采用1×1×1.5m（長×寬×高）C20鋼筋混凝土基礎，主筋采用Φ12HRB235螺紋鋼，箍筋采用φ10HPB235鋼筋，鋼筋網上預埋60×60×2cm厚帶地腳螺栓連接鋼板。人力挖土，攪拌站拌制好砼，人力灌注混凝土。

（三） 防護棚搭設

防護棚搭設施工須在線路封鎖點內進行，由施工負責人統一指揮。鋼管立柱、縱梁安裝按上、下行線分別進行停電封鎖施工。棚頂結構安裝必須同時停電封鎖上、下行線進行施工，每次封鎖時間不得少于120分鐘。

1. 鋼管立柱安裝

防護棚立柱采用外徑300mm鋼管，壁厚6mm。鋼管立柱中心距線路中心4.74m；立柱底部及頂部的鋼板及加勁板提前與立柱焊接好，鋼板上預留φ21mm螺栓孔，與基礎預埋螺栓用雙螺帽連接固定。鋼管立柱間用75×75×8mm角鋼做斜撐。

封鎖施工開始后，立即組織吊車和人員開始安裝，每根立柱安裝時間15～18分鐘。鋼管豎直放于基礎預埋件上，利用人工對鋼立柱位置進行精確調整。調整完畢后將鋼立柱及鋼板與基礎預埋螺栓連接牢固。

在安裝鋼立柱的同時，安排專人進行鋼立柱之間剪刀撐的焊接，并確保在點內將所有已安裝的鋼立柱連接成整體。

2. 縱梁安裝

防護棚縱梁吊裝時直接采用50噸吊車進行吊裝，每根縱梁吊裝時間15～20分鐘，上下行線組織相同。

鋼管立柱上搭設縱梁，縱梁采用雙I32a工字鋼。提前在立柱頂部焊接鋼板及加勁板，鋼板上預留22mm螺栓孔，通過U形卡環將縱梁固定在鋼管頂部鋼板上，U形卡環采用Φ20圓鋼?？v梁上反扣[10槽鋼作為走行梁，走行梁和縱梁每隔5m采用∠50×50×3mm角鋼聯接做為限位裝置。

縱梁的吊裝準備工作、使用資源評估與鋼管樁立柱的吊裝作業過程基本相同，不再詳述。

3. 棚頂結構安裝

防護棚共設置12聯防護棚橫梁桁架，每聯長3m，為了便于拆除和吊裝，橫梁與縱梁之間加設走行梁和走行輪。吊裝前，在地面組裝平臺上按圖紙要求將型鋼拼接成桁架結構。吊裝時，利用封鎖點內施工，每次封鎖點內安裝2-3聯。

安裝兩線間棚頂結構采用100噸吊車2臺從一側共同進行，人工配合進行安裝，每聯吊裝時間18～25分鐘，共12聯。

連續梁底下方每根橫梁桁架結構下方安裝走行輪，便于連續梁施工完畢后拆除棚頂結構。橫梁桁架與縱梁之間利用木楔塊及點焊對走行輪進行限位。橫梁桁架上面鋪設2cm厚木板，木板用8#鐵絲捆扎在橫梁上，木板頂面鋪設防水膠板。絕緣板采用竹膠板底面粘貼絕緣材料制成，用勾頭螺栓掛在橫梁桁架下方，勾頭螺栓制作需牢固，確保絕緣板不墜落。絕緣板寬度為3.66m，承力索兩側各1.83m。

4. 防護棚附屬設施

排水設施：棚頂面在垂直既有鐵路方向，兩側均橫向設置高20cm的擋水板，使水柱不從電力線上方往下滴，消除感應電和因水柱狀滴水使棚架帶電。

為防止防護棚頂面積水，防護棚頂面設置不小于2%的排水坡，在防護棚兩端及中間位置設置Φ180mm鍍鋅白鐵皮泄水管，下端伸入Φ200mmPVC管中。PVC管固定在防護棚立柱上，下部伸入上、下行間縱向排水溝中。排水溝深度為1m，PVC管下端與溝底距離不大于50cm。防護棚頂部積水通過排水管排入鐵路上、下行間縱向排水溝中，通過鐵路排水系統排出路基外。

5. 防護棚接地

采用φ16圓鋼將每個鋼立柱連接成整體，從φ16圓鋼上均勻接四個接地極，接地極采用鍍鋅扁鐵，打入原地面以下2.5m ，在地面上50cm用扁鐵連接所有接地極，確保接地電阻<10Ω（安好后要進行電阻測試），消除27500v電力牽引高壓對支架感應電。

四 結束語

隨著電氣化鐵路的普及，上跨既有鐵路施工會越來越多，防電棚在施工中起到了舉足輕重的作用。經過本方案的實施，實踐證明：上跨電氣化鐵路時，防電棚方案確實安全有效，特別是橋下凈空較小的時候。在此施工過程中所采取的各種施工工藝、安全措施，為我們今后其他類似跨鐵路營業線橋梁的施工提供了寶貴經驗。

參考文獻：

[1] 客貨共線鐵路橋涵工程施工技術指南（TZ 203-2008）.鐵道部經濟規劃研究院.

[2] 大坡頭左線特大橋施工圖.圖號：贛龍擴施（橋）-06.

[3] 土力學與地基基礎工程.武漢理工大學出版（武漢），2010.

[4] 鋼結構基本原理 中國建筑工業出版社 同濟大學（陳以一）

[5] 鐵路工程既有線施工安全技術規程

作者簡介：

陳百鵬，男，漢族，大學本科學歷，現就職于中鐵建珠海投資開發有限公司.