胡雪輝

摘 要：結(jié)合鐵路連續(xù)梁上跨既有電氣化鐵路施工防護設(shè)計、實施，對上跨鐵路既有線施工防護的設(shè)計方案進行分析、比選，按照安全、可靠、經(jīng)濟、高效的原則確定施工防護方案，為今后連續(xù)梁跨既有線施工防護設(shè)計的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁橋；上跨既有線；施工防護；方案比選

近年來我國高速鐵路、高速公路工程經(jīng)歷了高速的發(fā)展，公路和鐵路網(wǎng)縱橫交錯，在為人們提供便利交通的同時，也對全國的地域進行了切割，對鐵路兩側(cè)的交通連接造成新的障礙，為后續(xù)鐵路、公路施工帶來了更大的困難，上跨、下穿施工越來越頻繁。為了盡量減少上跨和下穿施工對既有線運營的影響，保證施工安全，必須對線路防護設(shè)施進行合理的優(yōu)化設(shè)計，在確保營業(yè)線安全的前提下提高施工進度。本文結(jié)合某線路上跨既有電氣化鐵路的連續(xù)梁施工防護設(shè)計、實施，對上跨鐵路既有線施工防護常用的設(shè)計方案進行分析、比較，按照安全、可靠、經(jīng)濟、高效的原則確定施工防護方案。

1工程概況

某線路連續(xù)梁上跨既有某鐵路，上跨既有線位置為區(qū)間雙線電氣化線路，以橋梁的形式通過。新建線路為單線，以（40+56+40）m的連續(xù)梁上跨既有線，跨線處橋梁跨度為56m，與既有線夾角152°，新建連續(xù)梁采用單箱單室、變高度、變截面預(yù)應(yīng)力砼箱梁，設(shè)計與鐵路立交凈空要求7.25m，實測既有線軌頂至主墩墊石頂高差8.3m，主跨墩頂至跨中梁底起拱1.6m。

2連續(xù)梁橋跨既有鐵路線施工現(xiàn)存問題分析

隨著列車速度的提高，尤其是高速鐵路，高空墜物、設(shè)侵限等對處于高速行駛中的列車帶來嚴重的安全威脅，一顆螺絲釘處理不慎就可能造成列車停運。因此在上跨鐵路的既有線施工中必須采取合理的措施，減少施工對列車運營和安全的影響。上跨鐵路施工可能造成的風(fēng)險如下：

（1）上跨施工過程的限速、封鎖對鐵路運營影響較大，施工組織不利將造成列車晚點等運營事故；

（2）施工管理不規(guī)范，造成模板、垃圾、器具等高空物體墜落線路，損壞接觸網(wǎng)、信號設(shè)備、運行列車等安全事故。

為了避免上跨施工對鐵路的影響，可采取的防護措施為：

（1）采用轉(zhuǎn)體施工，減少上跨鐵路施工的時間，從根本上減少施工對運營的影響；

（2）對鐵路線路采取硬防護措施，在施工上跨連續(xù)梁前，搭設(shè)防護棚，防止連續(xù)梁施工器具、模板、混凝土塊等直接墜落線路，對既有線線路、列車、接觸網(wǎng)造成損傷，造成安全事故；

（3）對連續(xù)梁施工作業(yè)面進行全封閉軟防護，把連續(xù)梁施工與既有線進行隔離，防止鋼筋混凝土施工養(yǎng)護過程中產(chǎn)生的垃圾、器具、模板、混凝土塊等直接墜落線路，及鋼筋、鋼絞線安裝過程中侵入既有線限界。

3線路防護設(shè)計方案比選

3.1防護方案選擇依據(jù)

（1）既有線線路行級

針對高速鐵路和國家繁忙干線鐵路，發(fā)生安全和行車事故所造成的經(jīng)濟和社會影響大，必須盡可能縮短上跨施工時間，從根本上消除施工對運營的影響；

（2）上跨結(jié)構(gòu)凈空

對結(jié)構(gòu)設(shè)計凈空小的連續(xù)梁，必須盡量減少防護結(jié)構(gòu)和模板支撐結(jié)構(gòu)的高度，確保鐵路運行凈空需求。

（3）施工場地條件

不同防護方案對施工場地需求不同，尤其是既有線沿線，地下管線復(fù)雜，防護結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計時必須予以考慮。

（4）既有設(shè)施空間位置

鐵路沿線的信號、電纜，接觸網(wǎng)等設(shè)施位置對防護設(shè)施的結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計起到重要影響作用，必須在設(shè)計時予以考慮。

3.2防護方案比選

根據(jù)項目實際情況，選擇合理的防護方案是連續(xù)梁上跨鐵路施工順利成功的必要條件，不同防護方案各有優(yōu)缺點，分析對比見下表：《防護方案優(yōu)缺點對比表》。

3.3防護方案選擇

施工圖原設(shè)計方案建議采用防護棚設(shè)計施工，鑒于新建鐵路與既有線夾角大，防護范圍跨度大，既有橋梁高度較高，且施工場地受限，綜合考慮各種防護方案的優(yōu)缺點，最終優(yōu)先選用全封閉施工方案。

4全封閉防護設(shè)計與實施

4.1全封閉防護結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）防電防水設(shè)計

施工平臺采用鋼板焊接全封閉設(shè)計，在平臺外側(cè)布置防電板，防電裝置與連續(xù)梁接地裝置連接，接地電阻不大于1Ω。

操作平臺底部滿鋪防水板材，四周再安裝150cm高的擋水板，確保棚架頂部不漏水、不滴水。防水板設(shè)置橫坡，最低端設(shè)置集水箱，采用抽水泵將污水和養(yǎng)護用水排放至墩底部。

（2）防拋、防墜落設(shè)計

絕緣掛槽的外層為絕緣封閉包裹層，內(nèi)層結(jié)構(gòu)為鋼板箱型槽，內(nèi)設(shè)支撐鋼骨架結(jié)構(gòu)，鋼板箱型槽的采用為3mm的花紋鋼板，拼裝好的掛槽上部形成一個封閉的防墜落平臺。

操作平臺四周設(shè)置防護側(cè)板，防護側(cè)板主要是防護欄桿、擋板及雙層防護網(wǎng)（外層為細網(wǎng)，內(nèi)層為粗網(wǎng)）設(shè)計高度1.5m，使整個掛籃的底部及四周全部封閉。當橋面的料具萬一不慎墜落到防墜落平臺上，防墜落平臺上的花紋鋼板可起到緩沖作用，即使花紋鋼板被砸壞也不會傷及防水槽及防電板，不會造成漏電現(xiàn)象，具有可靠的防電防水防墜落功能。施工梁端部和施工梁頂1.5m防護護欄均設(shè)置密目鋼絲網(wǎng)全封閉，內(nèi)部采用竹膠板進行防護。

（3）承重結(jié)構(gòu)設(shè)計

全封閉防護平臺考慮作業(yè)人員，小型機具及零星材料的承重。全封閉防護措施設(shè)計利用掛籃的縱、橫梁作為承重骨架，安裝縱向間距100cm的[100型鋼，操作平臺底滿鋪3mm的鋼板，平臺與掛籃底桁架焊接要牢固。為保證平臺的牢固，工字鋼通過外側(cè)吊桿用螺栓錨固，并焊接鋼板加強，前后橫梁用4個10t的手拉葫蘆作為保險，起到調(diào)節(jié)防護地梁高度的作業(yè)。

（4）行走系統(tǒng)設(shè)計

掛籃行走系統(tǒng)是施工過程中安全威脅最大的地方，封閉式防護必須確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此在底部防護平臺下橫梁最外側(cè)各有兩根底模縱梁，從最外側(cè)底?？v梁邊緣起，按照50cm間距豎直向焊接16mm的鋼筋作為吊點。為保證鋼筋的牢固，施工時在對應(yīng)其橫向方向，每50cm高度焊接一根直徑為12mm的鋼筋，與豎向鋼筋形成網(wǎng)片。同時在吊桿處安裝槽鋼，防護平臺和掛籃連成整體，并在底部防護平臺每個吊點設(shè)計1道安全繩，防止安全平臺掉落。

4.2 防護結(jié)構(gòu)施工

（1）施工流程

連續(xù)梁0#塊施工完成后，進行掛籃拼裝、預(yù)壓，施作防護結(jié)構(gòu)主骨架，拼裝掛籃底部防電板，掛籃作業(yè)平臺底部及側(cè)面0.8m高范圍滿鋪竹膠板，利用掛籃吊帶及精軋螺紋鋼在側(cè)面及前端掛設(shè)20*20mm鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)外側(cè)設(shè)密目安全網(wǎng)，形成底部、側(cè)面、前端各臨空面全封閉的施工作業(yè)平臺。

（2）安全監(jiān)控措施

1既有線施工防護措施。既有線必須按“鐵路技術(shù)管理規(guī)程”規(guī)定，24小時派駐站聯(lián)絡(luò)員及線路防護員，對既有線線路執(zhí)行全天無間隙的監(jiān)控，確保既有線行車安全，對施工人員加強既有線施工安全教育培訓(xùn)。

2加強封閉防護結(jié)構(gòu)的監(jiān)控，在掛籃設(shè)計和試壓中充分考慮防護結(jié)構(gòu)，掛籃安拆過程重點監(jiān)控防護結(jié)構(gòu)的連接是否牢固，對分配梁、吊桿受力系統(tǒng)進行檢查，組織人員驗收。

3掛籃安拆過程中，充分考慮既有線施工安全，對防護結(jié)構(gòu)材料采用倒鏈加固方式確保，同時加強螺栓等連接零件的檢查。

4加強既有線侵限、接觸網(wǎng)安全距離的監(jiān)控，施工過程中施工保證除駐站聯(lián)絡(luò)員防護員外安全員、施工員必須全程監(jiān)控。

（3）安全應(yīng)急措施

1發(fā)生掛籃或者封閉防護網(wǎng)掉落時，本著“寧停勿撞”的原則，現(xiàn)場負責(zé)人立即使用對講機通知車站，并按規(guī)定在故障地點設(shè)置停車信號，派出防護人員按危及行車安全故障時的防護辦法進行防護，盡一切可能減少故障影響的時間和范圍，減少故障造成的損失。

2大型機械發(fā)生傾覆侵入既有線限界、危及行車安全時，現(xiàn)場防護員立即使用步話機通知車站，并在故障地點按照規(guī)定進行防護。

3因施工造成原有信號通訊、供電設(shè)備損壞，或使設(shè)備不能正常使用時，施工人員應(yīng)立即采取措施，并迅速通知鐵路設(shè)備管理部門派人搶修，防止擴大損失，確保行車安全。

5實施效果與建議

通過對防護方案的認真比選優(yōu)化及對施工過程的嚴格監(jiān)控，完全實現(xiàn)了項目的安全、工期和效益目標。具體見下表：

根據(jù)項目實踐，為了持續(xù)優(yōu)化方案，確保跨既有線施工安全，萬無一失，建議在后續(xù)類似項目施工中必需做好以下幾點：

1、掛籃全封閉防護結(jié)構(gòu)屬于柔性防護，只能對施工過程中的小型器具、施工垃圾、小型材料等進行防護，無法對大型模板、設(shè)備等進行有效的安全防護。在掛籃懸臂現(xiàn)澆施工過程中必須嚴格按施工方案規(guī)定的工序、操作步驟施工，加強過程檢查和監(jiān)控，以工藝安全保施工安全。

2、嚴格落實既有線施工安全防護制度，認真開展安全應(yīng)急演練，提高所有參建人員的安全意識和安全應(yīng)急能力，把保障既有線運營安全作為施工管理的頭等關(guān)注事項。

6總結(jié)

綜上所述，在進行連續(xù)梁橋跨既有鐵路施工防護設(shè)計中，通過認真調(diào)查、分析既有線實際情況及與施工結(jié)構(gòu)特的關(guān)系，選擇最安全、經(jīng)濟的防護方案，是實現(xiàn)跨既有線施工安全，實現(xiàn)施工管理目標的關(guān)鍵。通過該工程實踐，驗證了連續(xù)梁全封閉防護施工對上跨鐵路干線施工安全的有效性，能夠滿足項目管理對方案安全、經(jīng)濟、可靠、易用的要求，可以作為類似項目施工的參考經(jīng)驗。

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（作者單位：中鐵二十五局集團有限公司）