跨鐵路掛籃懸澆防電棚施工關鍵技術

歐陽小新

（保利長大工程有限公司，廣東 廣州 510000）

大型橋梁工程建設領域，掛籃懸澆連續鋼構是重點施工環節，與其他方式相比，其突出特點在于不設支架結構。因此，對于因場地狹小而無法設置大型吊裝機械的項目而言，掛籃懸澆連續鋼構具有可行性，可通過澆筑的方式來形成完整的大跨徑連續鋼構。

1 工程概況

花莞高速仙村特大橋工程項目特殊之處在于上跨廣深鐵路，中心里程為K49+870，根據現場勘測得知，橋梁軸線與該處既有鐵路交角達79°。施工期間為保證鐵路的運營安全，設計在既有鐵路股道上設置防護棚，防護棚形式為24m+27m的跨度結構，總長51m，為鋼結構+貝雷梁的組合體系，橫梁統一選用321貝雷梁，樁結構設為人工挖孔樁，包含內徑D=120mm、D=200mm兩種規格。另外，防護棚要在跨鐵路大橋主梁施工前搭設完成，待跨鐵路主梁及橋上各附屬項目完全施工結束后，方可拆除。

2 防電棚施工概述

隨著我國基礎建設進程的加快，很多原有鐵路線上方需建設立交橋或拆除原有立交橋，但在建設或拆除的過程中施工時間較長，而鐵路的運營又不能長時間受其影響，因此需要在鐵路線上方先支起棚架，以防止施工過程中掉落的石塊或鋼筋影響火車運行。

而作為跨鐵路掛籃懸澆防護的一種類型，防電棚的施工技術極為關鍵。它的設計必須與后期的拆除施工結合起來，還要滿足抵抗外力及防水功能；且在鐵路運營期間，能確保從遠處可觀測到沉降點，以便于指導防電棚的結構變化；最后還需經過專家的論證，方可投入使用。

3 防電棚施工關鍵技術分析

花莞高速仙村特大橋使用的是連續鋼構梁結構形式，上跨既有鐵路工程，掛籃選擇懸臂現澆方式，且懸澆段施工難度較大。為此，該橋梁在掛籃施工時，以防電棚作為防護類型進行作業。文章將在此基礎上圍繞防電棚施工技術展開探討。

3.1 施工方案

該工程中，需建設1座鐵路防電棚，并采取36m+27m的跨度布置形式，總長度為60m。通過對36m端梁底位置的分析得知，其緊鄰防電棚頂部，兩者間距僅為60cm，不利于施工作業，因此對跨徑組合方式加以優化，采取24m+27m的標準，以便給掛籃施工提供充足的空間。

3.2 防護棚設計

該工程中，為保障公路施工期間橋下鐵路運營安全，必須在鐵路股道上設防護結構。由于既有廣深鐵路為電氣化鐵路，故防護結構必須為防電棚隔離。防電隔離棚采用?120cm人工挖孔樁為基礎，?630×10m鋼管為立柱，上部結構采用雙排單層貝雷梁及工字鋼縱橫梁，梁上鋪設油氈防水層和高級絕緣防電膠及鋼板。

搭設防電隔離棚時要保證鐵路限界，凈空不小于7.96m，臨時墩邊距股道中心線不小于4.3m，防電棚縱梁底距接觸網立柱頂距離不小于50cm。且為屏蔽感應電流，區內所有鋼構件一律采用特種絕緣材料包貼，包貼前所有鋼構件應除銹。所有鋼構件應加焊連通，并在兩側立柱分別設保護接地，接地電阻需小于4Ω。

防電隔離棚施工前，要對結構進行詳細驗算，需滿足剛度、強度和穩定性要求。還要封鎖線路停電施工，封鎖作業內容需嚴格按照批準的施工方案執行。防電隔離棚施工完成后，公路橋施工期間應安排專業人員定期對隔離棚進行維護檢測。列車震動、天氣的變化均會對隔離棚支架產生影響，需安排專人24h檢查支架各部件狀況，并檢測支架的接地電阻、支架上的感應電壓，避免感應電傷人。項目沿立交線路防護棚設置剖面圖如圖1所示。

公路橋跨鐵路段施工完成后，需拆除防電隔離棚。拆除防電隔離棚時，必須在確保鐵路封鎖停電后方可施工。拆除防電隔離棚必須按順序進行，而拆除時注意不要碰及鐵路接觸網電纜，吊放下的縱橫梁應擺放穩定并加固可靠。除此之外，在拆除防電隔離棚后，需鑿除線間高出路肩面支架的支墩基礎，補充道砟，恢復道床。拆除工作完成后，清理好現場，確保無材料、機具侵限后方可開通鐵路。

3.3 施工方法

基礎施工（窗口封鎖）→鋼立柱安裝（停電配合）→鋼縱梁安裝（停電配合）→鋼橫梁安裝（停電配合）→上部結構鋪裝（停電配合）。

（1）基礎部分。防護棚基礎部分采取人工挖孔樁的方式，要求其外徑設為1.5m，深度采取9m、12.5m兩種控制標準，具體根據實際情況選擇；選用強度等級為C30的混凝土，并設置條形基礎。開挖作業均由施工人員完成，考慮到條形基礎較長的特點，為盡可能減少對既有鐵路路基的影響，整個施工區間要劃分為9段，并遵循間隔開挖的原則，結束該段澆筑后方可組織后續段的開挖。順橋向開挖探溝，以便掌握現場鐵路信號管線的分布情況，再合理開挖條形基礎。開挖過程中如果對道床造成了局部破壞，必須對相鄰股道因挖基坑而局部破壞的道床補充石碴，并對道床進行搗固，以確保道床的密實度及穩定性。

圖1 項目沿立交線路防護棚設置剖面圖

在超前熱軋無縫鋼管注漿時，選擇D=50mm的鋼花管，將其作為該工程中的超前熱軋無縫鋼管。統一采取梅花形布置的方式，在前端設置成錐形，預留部分尾端（通常為30cm），以便將該處作為止漿段。垂直方向共設置3層，各層8根，選擇的是水泥漿液注漿材料，基本要求為水灰比1∶1，施工全程的注漿壓力都要維持在200kPa。

（2）立柱部分。立柱是防電棚的重要裝置，選擇的是φ525mm的鋼立柱，考慮到兩側橫梁同步拆除的要求，中柱選擇的是φ300mm的鋼立柱（共計2根），在其作用下使防電棚分為兩個相對獨立的部分。關于東側的安裝作業，具體場所為仙村6道及廣深Ⅱ線線間，兩者的間距為5.25m。考慮到兩道都為非超列車道的情況，最終將廣深Ⅱ的凈值界限設置為2.52m，相比之下適當減小了仙村6道凈界限，設為2.2m，具體的關系是2.52m+0.525m+2.2m=5.245m<5.25m，由此表明此處選擇的φ525mm鋼立柱具有可行性，完全達到限界要求。此外，直接停用仙村6道也是可行途徑，有助于保證行車安全。

鋼立柱施工中，頂部以下4m均要采取防護措施，即利用耐高壓絕緣防電膠將結構完整包裹。中柱施工的特殊之處在于起吊高度以及吊裝半徑都偏大，為順利完成邊柱吊裝作業，分別在鐵路兩側配置120t吊機，再安排數名施工人員輔助施工；中柱則選擇的是300t吊車與施工人員相結合的方式，保證立柱可安裝到位，底部設φ22螺栓以達到有效加固的效果，相鄰立柱間設12號槽鋼，確保各立柱都具有足夠的穩定性。

（3）柱頂縱梁部分。柱頂縱梁的結構組成包含2片I45C工字鋼，通過耐高壓絕緣防電膠包裹的方式保護縱梁。現場配備120t的吊車，通過施工人員的輔助共同將邊柱位置防電棚縱梁安裝到位，而中柱處則選用的是300t的吊車，縱梁安裝到位后需要與鋼立柱形成穩定連接關系，接觸面必須焊接，以免出現縱梁滑動現象。

（4）跨鐵路橫梁部分。橫梁結構選擇的材料是321貝雷梁，利用懸臂伸出適當的距離，使其能夠有效覆蓋仙村6道。基礎網范圍內的橫梁需要采取有效的防護處理，即纏繞耐高壓絕緣防電膠。統一在線外完成貝雷梁的拼裝作業，梁兩端分別配置滾軸輪，現場準備吊機，利用該裝置整片吊裝，期間腳輪必須有效卡入工字鋼兩端。貝雷片與立柱之間將形成特定的夾角，該處需安裝斜撐裝置，相鄰貝雷梁的連接選擇的是C12槽鋼，通過此方式使貝雷梁構成完整的整體結構。

（5）上部結構。結束防護棚、防電棚橫梁兩部分的安裝作業后，便要沿橫梁垂直方向設方木，所用的規格是100mm×120mm，間距為48cm。需注意的是各縱向方木的搭接作業，實際搭接量至少達到30cm，并根據實際情況靈活加長，搭接處應位于鋼橫梁上。方木要進行防腐處理，以免在后續使用中發生腐蝕現象。設置好方木后，在其上方鋪1.8cm厚的木夾板，設置鐵釘使其能夠與方木穩定連接。

夾板鋪設要具有緊密性，不可產生縫隙。此后，防電棚上依次鋪高壓絕緣防電膠、防水層，形成的重疊區域需釘方木，保證其穩定性，防水層的上方設置厚度為3mm的鋼板。形成面層結構后，以10m為間距依次設置纜風鋼絲繩，兩端穩定在條形基礎上，綜合考慮天窗的施工進度，接近尾聲時則要使用帆布覆蓋各材料與設備，否則不利于列車的正常通行。

4 結束語

綜上所述，跨鐵路懸澆鋼構施工通過搭設絕緣防護棚架，既保證了鐵路正常運營期間懸澆梁的正常施工，又能起到絕緣防電、防止墜物等多方面作用。其安全防護方式，體現了施工“安全第一，預防為主，防治結合”的施工理念，更適合工程實際情況的應用。