大跨度連續(xù)梁跨越既有鐵路可移動(dòng)防護(hù)棚架施工工藝

陳 杰

（中交二航局第三工程有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212021）

移動(dòng)式棚架具有突出的靈活性，可以根據(jù)實(shí)際需求應(yīng)用于跨越既有線的橋梁施工中，由此構(gòu)筑全面的防護(hù)體系，順利推進(jìn)施工進(jìn)程，并有效維持既有線的正常運(yùn)營秩序。在移動(dòng)式棚架施工中，其安裝和拆卸均較為便捷，工作量較少，因此具有多重應(yīng)用優(yōu)勢，是上跨既有線施工中的首選形式之一。

1 工程概況

某大跨度特大橋工程，其46#～47#墩與既有鐵路線相交，該部分起訖里程為K994+003～K994+126，跨越部位的結(jié)構(gòu)為60.65 m+2×100 m+60.65 m現(xiàn)澆連續(xù)梁。現(xiàn)場施工的干擾因素較多，存在較多安全隱患。為營造安全的施工環(huán)境，在該上跨既有線施工范圍內(nèi)設(shè)置防護(hù)棚，依托于該裝置的防護(hù)作用，在安全的前提下高效完成上跨部分的建設(shè)工作，維持施工期間既有線的正常秩序。

2 防護(hù)棚架施工的重難點(diǎn)以及應(yīng)對措施

梁跨最低處掛籃底標(biāo)高為94.524 m，防護(hù)棚距掛籃底預(yù)留10 cm及以上，承力索與防護(hù)棚底必須具有足夠的安全距離，根據(jù)要求該值需要達(dá)到50 cm及以上，掛籃的底模和底橫梁高度可取60 cm。此外，線路軌頂標(biāo)高為87.006 m，接觸網(wǎng)承力索標(biāo)高94.106 m。基于數(shù)據(jù)展開計(jì)算，可知防護(hù)棚架底部標(biāo)高為93.524 m，承力索標(biāo)高93.024 m。為使承力索可精準(zhǔn)就位，需要對其進(jìn)行調(diào)整，下調(diào)幅度為1.082 m。經(jīng)過該處理后，承力索與現(xiàn)有導(dǎo)線的高度僅為2 cm，根據(jù)要求，承導(dǎo)高度需達(dá)到30 cm及以上。對此，必須探尋合適的方法，以解決防護(hù)棚架與承力索的高度問題，此方面為工程中的重難點(diǎn)。

（1）適當(dāng)減小掛籃底模以及底橫梁的高度，將底板的分配梁穩(wěn)定插入掛籃的底橫梁處。經(jīng)此操作后，掛籃底模與底橫梁的高度可減小至41 cm。

（2）調(diào)整防護(hù)棚架，將其設(shè)置為4%的橫坡，并對棚架兩端的支點(diǎn)進(jìn)行下調(diào)處理，使其高度降低22.8 cm。在采取該類措施后，可以使頂棚與掛籃底模及底橫梁的高度減小至42.8 cm。除此之外，還需要考慮防護(hù)棚架底部的標(biāo)高為93.714 m，承力索的標(biāo)高為93.442 m，因此需要對承力索進(jìn)行下調(diào)操作，下調(diào)幅度為0.664 m。根據(jù)此要求，將承力索下調(diào)70 cm，可同時(shí)滿足鐵路局的相關(guān)要求以及掛籃施工要求。

3 移動(dòng)式防護(hù)棚架的應(yīng)用優(yōu)勢分析

（1）經(jīng)濟(jì)高效，施工工作量較少，能夠在較短時(shí)間內(nèi)高效建成棚架，為后續(xù)施工爭取更充足的時(shí)間；同時(shí)，在材料、人員等方面的投入量均較少，有助于減少成本，提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）安全穩(wěn)定，移動(dòng)式棚架的防護(hù)作用較為優(yōu)異，在上跨結(jié)構(gòu)施工中，既有線仍能夠維持正常使用的狀態(tài)，無質(zhì)量或安全層面的問題。

（3）施工難度小，待連續(xù)梁施工成型后，可以根據(jù)施工需求將移動(dòng)式棚架移動(dòng)至橋墩周邊，在該處按規(guī)范有序拆除各構(gòu)件，拆除工作的難度較小，可以快速拆除。

4 移動(dòng)式防護(hù)棚架的施工準(zhǔn)備

（1）正式施工前，勘察施工現(xiàn)場，對施工范圍內(nèi)的既有線路分布情況形成準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)，并明確地下管線的分布特點(diǎn)，對外露部分采取防護(hù)措施或改移措施，確保在施工期間不會(huì)造成相互干擾的情況。

（2）在防護(hù)棚架30 m范圍內(nèi)設(shè)置完整的鐵絲防護(hù)網(wǎng)，起到隔絕的作用，任何無關(guān)人員均不可進(jìn)入現(xiàn)場。待支墩施工成型后，拆除臨時(shí)鐵絲防護(hù)網(wǎng)，隨后進(jìn)行全方位封閉處理，加強(qiáng)現(xiàn)場安全管控。

（3）詳細(xì)清理施工現(xiàn)場的各類雜物，并采取整平處理措施，使其具有潔凈性和平整性。對于清理產(chǎn)生的生活垃圾，統(tǒng)一將其堆放至指定場所，進(jìn)行針對性處理。進(jìn)場后的材料則分類堆放到位，采取防風(fēng)、防雨等相關(guān)防護(hù)措施，以免在外部環(huán)境的作用下出現(xiàn)受損、銹蝕等質(zhì)量問題。

（4）按規(guī)范在場地內(nèi)布設(shè)安全標(biāo)牌，拉設(shè)安全宣傳條幅，強(qiáng)化員工的安全施工意識(shí)。

（5）借助場地周邊的鄉(xiāng)道，將施工機(jī)具、材料等物資轉(zhuǎn)至現(xiàn)場，組織調(diào)試，若存在問題則及時(shí)處理，確保機(jī)械設(shè)備在正式施工期間可以維持穩(wěn)定的狀態(tài)。

（6）對于既有線承力索和回流線，均采取熱縮包裹絕緣防護(hù)措施。

5 移動(dòng)式防護(hù)棚架施工工藝分析

5.1 施工方案

46#～47#墩連續(xù)梁均利用懸臂掛籃的方法施工，防護(hù)棚架采用具有較強(qiáng)靈活性的移動(dòng)式棚架，其包含兩個(gè)長度均為47 m的部分，棚架安裝成型后，距路肩凈高為10.37 m。棚架主體結(jié)構(gòu)為Φ406 mm鋼管立柱，在彼此間利用Φ245 mm鋼管連接，以增強(qiáng)立柱的穩(wěn)定性；頂棚縱、橫梁均利用工字鋼栓裝，并輔以焊接措施，與立柱穩(wěn)定連接，構(gòu)成閉合鋼桁架結(jié)構(gòu)。防護(hù)棚架支座基礎(chǔ)選用C35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，將其穩(wěn)定布置在既有線（滬昆線）的兩側(cè)。行走部分和棚架鋼管立柱栓裝、焊接，將其與立柱穩(wěn)定結(jié)合，以構(gòu)成完整的閉合鋼桁架結(jié)構(gòu)。

5.2 基礎(chǔ)施工

沿既有線方向按4 m間隔依次設(shè)置尺寸2.0 m×1.5 m×2.0（2.5）m的獨(dú)立基礎(chǔ)，該結(jié)構(gòu)的施工采用人工跳槽開挖的方法，即開挖完一個(gè)后澆筑一個(gè)，按此順序有序推進(jìn)施工進(jìn)程。待基礎(chǔ)成型后，澆筑C35鋼筋砼圈梁，若無質(zhì)量問題鋪軌，軌道行走范圍K994+003～K994+126，長123 m。鋼軌鋪設(shè)施工環(huán)節(jié)采取的是以汽車吊為主、人工為輔的方法，起吊時(shí)要求鋼軌頭部距接觸網(wǎng)支柱至少達(dá)到5 m，隨著該距離的減小，待其約為30 cm時(shí)，隨即由人工牽引鋼軌，使其可以精準(zhǔn)到達(dá)指定位置。

5.3 防護(hù)棚架的拼裝

（1）施工準(zhǔn)備。

設(shè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)，在頂部安裝尺寸為0.5 m（長）×0.5 m（寬）×0.01 m（厚）的鋼板。立柱結(jié)構(gòu)方面選用鋼管樁，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求將其安裝到位，以焊接的方式將其與預(yù)埋鋼板穩(wěn)定連接于一體，并在管樁外側(cè)焊接三角加勁鋼板。

針對防護(hù)棚架的立柱采取連接、加固措施后，進(jìn)一步與斜撐及下部走行結(jié)構(gòu)共同結(jié)合，由此形成一個(gè)單元（一榀）。頂棚縱、橫梁為整體式結(jié)構(gòu)，提前在場地組織拼裝與焊接作業(yè)，成型且通過質(zhì)量檢驗(yàn)后，將其吊裝至指定位置。

鋼管立柱連接加固如圖1所示。

圖1 鋼管立柱連接加固（單位：mm）

棚架吊裝前先采取安全防控措施，即申請停電封鎖，保證接觸網(wǎng)可保持無電的狀態(tài)；組織試吊，通過此途徑驗(yàn)證吊裝方案的可行性，若不滿足要求則做出調(diào)整，并再次試吊，直至具有可行性為止。

（2）立柱吊裝。

在現(xiàn)場適配400 t吊車，利用該裝置吊裝棚架兩側(cè)的立柱。吊車運(yùn)行期間，工作人員精準(zhǔn)操控，確保吊臂和鋼管立柱均不侵入柵欄內(nèi)。在立柱上設(shè)2根牽引繩，安排員工拉緊對位，以免因立柱搖擺而出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)侵限的情況。待單榀立柱吊裝至指定位置后，隨即與支撐樁（此結(jié)構(gòu)設(shè)置在鐵路邊坡的外側(cè)）穩(wěn)定焊接于一體，保證其具有連接穩(wěn)定性，否則不可隨意松開牽引拉繩以及吊索。

（3）頂棚吊裝。

棚架上部設(shè)置有縱、橫梁，此類結(jié)構(gòu)提前在場地內(nèi)拼裝成型，經(jīng)焊接后構(gòu)成完整、穩(wěn)定的整體，此后方可將其吊裝至指定位置。在既有線46#墩側(cè)配備1臺(tái)400 t吊車，由該設(shè)備參與至吊裝工作中。在頂棚吊裝施工環(huán)節(jié)，分別在兩端設(shè)一根拉繩，拉緊后使頂棚維持穩(wěn)定，以免其掉落至既有線界限內(nèi)。對位完成后，隨即栓裝頂棚與立柱，輔以焊接措施，全面檢查防護(hù)棚的各連接點(diǎn)，要求其均具有穩(wěn)定性，若無誤則撤離吊車。

棚架的連接應(yīng)當(dāng)具有足夠的穩(wěn)定性，頂棚與立柱的連接如圖2所示。

圖2 棚架頂棚與立柱拼裝（單位：mm）

吊機(jī)運(yùn)行期間應(yīng)由專員操作，合理控制吊機(jī)的位置以及運(yùn)行姿態(tài)，不可在靠近既有線側(cè)直接“甩尾”。密切關(guān)注施工現(xiàn)場的各類既有設(shè)施，對其采取全面的防護(hù)措施，以免因碰撞而損傷此類裝置。

（4）棚架走行結(jié)構(gòu)的施工。

以棚架移動(dòng)要求為準(zhǔn)，啟用卷揚(yáng)機(jī)，利用該裝置拖拽棚架，到達(dá)指定位置；為提高棚架走行精準(zhǔn)性，加裝同步器。

（5）接地測試。

待防護(hù)棚架搭設(shè)成型后，進(jìn)一步組織綜合接地測試工作，采集測試數(shù)據(jù)，要求實(shí)測接地電阻不超過10 Ω。若不滿足要求，則視實(shí)際情況單獨(dú)采取接地措施，增設(shè)相應(yīng)的接地裝置，直至該電阻值被控制在許可范圍內(nèi)為止。

5.4 防護(hù)棚架的拆除

按流程有序施工，待上部連續(xù)梁的各項(xiàng)相關(guān)工作均完成后，則移動(dòng)棚架，將其轉(zhuǎn)移至連續(xù)梁外側(cè)，以便在安全的環(huán)境中將棚架的相關(guān)構(gòu)件拆除。針對立柱與立柱支撐樁采取剛性加固措施，割除棚架頂棚與立柱間的焊縫，并解除兩者間的栓接約束，此時(shí)棚架頂棚處于相對自由的狀態(tài)，將其卸載后轉(zhuǎn)至指定位置堆放。

經(jīng)前述的棚架頂棚拆除作業(yè)后，啟用吊車，進(jìn)一步拆除設(shè)置在線路兩側(cè)的棚架立柱鋼管。出于安全層面的考慮，在防護(hù)棚頂棚及立柱的拆除工作中，分別適配牽引繩，起到控制的作用，以免因失控出現(xiàn)既有電力設(shè)施遭碰撞的情況[1]。

6 結(jié)語

綜上所述，針對大跨度連續(xù)梁跨越既有鐵路的施工場景，采用移動(dòng)式棚架施工工藝，既能夠保證上跨結(jié)構(gòu)的正常施工，又可避免既有線運(yùn)營狀態(tài)受擾的情況，綜合應(yīng)用效果較好，彰顯出顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。