上跨既有線電氣化鐵路連續梁施工安全防護技術

王鐵軍

（中鐵十七局集團有限公司 山西太原 030006）

0 前言

隨著我國經濟的發展，鐵路運輸承載需求不斷提升，尤其是近年來，多種客運鐵路的大力建設，我國鐵路總體規劃不斷復雜，存在大量線路交叉的情況，其中較為常見的是鐵路上跨既有線施工。為避免對既有線路產生影響，施工進程中多采用部件預制與大型設備輔助直接搭建的模式。但鐵路修建施工環境較為多樣，存在大量區域架梁機無法順利搭建。這種施工背景下，既有線路行車安全與施工人員生命安全的保證成為必須考慮的問題。

本文以筆者曾參與主持的津秦項目客運專線建設的分支項目——跨津山鐵路采用掛籃懸臂澆筑連續梁工程為例，探討了如何在不影響線路運行的情況下優質高效的完成施工任務，簡要對施工所采用掛籃如何進行安全防護進行介紹。

1 工程概況

（1）我公司承建的津秦項目三標段北營陡河1號特大橋于DK143+176.39處采用（60+100+60）m連續梁結構形式跨越唐山東站東咽喉，本連續梁位于北營陡河1號特大橋35#-38#墩，線路與既有津山鐵路線交角149°05′。跨越津山下行線處既有津山線樁號K281+846.4，跨越津山鐵路上行線樁號K281+924.8。

（2）箱梁為單箱單室、變高度、變截面結構，中支點梁高7.85m，跨中10m直線段及邊跨15.75m直線段梁高4.85m，梁底下緣按二次拋物線變化，全梁采用菱型掛籃懸臂澆筑法施工。

（3）各梁段模板與既有線平面關系。

本橋設計36#墩梁部0#塊模板距津山下行線IV-5道最小距離7.409m，3#塊模板距津山下行線IV-5道最小距離2.657m，4#塊模板距津山下行線IV-5道最小距離1.115m，從5#段完全進入既有線上空施工；37#墩梁部0#塊模板距津山上行線IV-4道最小距離3.607m，1#塊模板距津山上行線IV-4道最小距離1.586m，2#塊模板距津山上行線IV-4道最小距離0.268m，從3#段完全進入既有線上空施工。

（4）梁段模板與既有線立面關系。

連續梁梁底距軌面最小凈空10.28m，距接觸網線最小凈空3.284m，掛籃底模桁架及全封閉平臺距梁底1.0m，行走時掛籃下落10cm。因此掛籃施工時距軌面最小凈空為9.18m，距接觸網線最小距離2.184m。后附：梁部與既有線路平面、立面關系圖。

2 施工時可能出現的安全隱患分析

（1）本橋施工掛籃距離鐵路既有線接觸網距離都比較近（最小垂直距離2.184m），在如此短的距離下進行施工，最大功率超30萬kV的線路極大可能會擊穿空氣對掛籃中施工人員的生命安全造成威脅；且施工中采用的掛籃設計，多有一定數量的突出、尖銳鐵質結構，加大了高壓電網遠距離放電的可能性。

（2）同樣，由于在在高壓電網近距離使用電磁導體輔助開展施工，電網運行進程中產生的磁場會導致掛籃兩端產生數值較高的電壓，嚴重時甚至會直接威脅施工人員的生命安全。

（3）施工掛籃底托的橫梁和縱梁都是鏤空連接，中間空隙很大，在施工時很容易掉落物品，當有列車行駛時易產生安全事故；且在濕作業與雨天作業進程中，下滲的流水會將掛籃連接到既有線路當中，施工人員工作中存在較高的觸電風險。

3 掛籃防護處理方案設計

根據以上現場施工的安全隱患，設計制定了一套絕緣安全防護系統，來滿足現場施工的要求。

3.1 掛籃絕緣處理技術

總的來說，絕緣處理就是消除感應電壓的影響。常見的手段有，在掛籃梁上焊接大小合適的U性鋼板，使掛籃具備電極平衡能力，不會在磁場影響下，產生兩端電位差；對于鋼板表面存在的突出、毛刺等要打磨光滑。同時，由于鋼板還存在一定的穩定性支撐作用，焊接工藝的質量必須得到保證，既不能焊穿，增加掛籃漏水的可能性，也不能焊虛，影響掛籃的承載能力。

鋼板直接面對既有線路的一側要進行絕緣處理，常見手段為現場制作絕緣層。絕緣層制作的主要材料為絕緣樹脂，為保證絕緣層的穩定性，制作進程中常需結合實際情況使用添加劑，本次工程中添加劑使用的種類主要包括固化劑、消泡劑、活性稀釋劑等。為保證絕緣層制作的效果，樹脂涂抹溫度需要控制在20℃以上，必要時可現場進行加溫；絕緣層涂抹前，鋼板要進行打磨、鈍化處理；絕緣樹脂涂抹完成后，需要12h的固化時間，注意做好保護工作；絕緣層制作進程中必須保證充足的厚度，使其能夠正常發揮電場阻隔的作用。此外，在掛籃四周護欄上裝上絕緣板，防止人員頭、手和施工物品外露，進一步保證施工人員的安全（見掛籃底板防護圖例）。

此外，還可以通過掛籃接地避免掛籃產生電位差，從而有效控制施工人員的觸電風險。常見接地手段為在地下埋入阻值小于4Ω的電極，并使用鋼帶將掛籃與電極進行連接，需要注意的是，要做好施工現場鋼帶保護，避免其對其他人員安全造成影響。

同時，施工人員的安全保障還可以借用現代自動化監測技術，即在掛籃中連接適宜的電荷檢測設備，當掛籃中電荷在電場影響下過度集中，導致其電極電壓超過安全標準時，可以立即發出警報，使施工人員及時停止施工或采取一定的電壓恢復措施。為保證設備警報能夠快速吸引相關人員的注意，可以采用尖銳聲音與刺眼光線結合的模式。

圖1 掛籃底板防護

3.2 掛籃防墜落防護技術

（1）當在掛籃底板焊接密封鋼板和U型槽后，在鋼板外做一層防水處理，這樣自然就在掛籃后U型槽位置形成一個密封的儲水槽，當下雨或養護用水時，水流會延底板流入儲水槽內，儲水槽的水深超過10cm時，使用水泵抽出，排放到既有線以外的地方，這樣就防止了水流流到接觸網上或行駛的火車上形成短路或行車事故。

（2）在底托周圍的護欄上安裝上1.2m高的防電絕緣板，避免施工人員隨意將身體部位與施工器材伸出，同時對于減少施工人員的觸電風險也有一定幫助；在掛籃前端、側面1.2m高的防電絕緣板以上用鋼管焊接骨架與護欄及掛籃連接，并懸掛鋼絲網密封，防止在施工過程中有雜物掉入既有線范圍，見圖2。

（3）在已澆筑完成的梁面兩側用鋼管搭建1.5m高護欄與梁體兩側預埋件焊接，并在鋼管上綁扎鋼絲網密封，以防止在施工過程中梁面有雜物掉入既有線范圍。

以上多種措施的綜合使用便形成了一套有效的臨時安全防護措施，即能保證施工人員的生命安全又能保證鐵路的正常運行，對于工程總體效率的提升也有一定幫助。

4 結束語

施工安全控制是工程項目部工作的核心內容之一，是員工生命安全的基礎保障，也是項目工程順暢開展的重要保證。既有線施工中，相關人員要明確安全管理重點，保證施工安全管理措施的全面性。

圖2 掛藍防護