郭建華,趙敏聰
(中鐵一局集團有限公司,西安 710054)
由中鐵一局集團第二工程有限公司哈大客專項目部負責(zé)施工的哈大鐵路客運專線富嶺1號特大橋,全長3 627.66 m,中心里程為DK42+775.73。哈大客運專線DK43+598.40~DK43+703.25里程段跨越沈大既有鐵路Ⅰ線、Ⅱ線、3線、4線、D線共5股道。其中77號墩、78號墩之間跨度40 m,跨越Ⅰ線和3線共2股道,78號墩、79號墩之間64 m,跨越D線、Ⅱ線和4線共3股道。哈大客運專線線路中心線與77號墩、78號墩之間的Ⅰ線和3線線路中心線設(shè)計交角分別為46°25'和46°;與 78 號墩、79 號墩之間的既有線路中心線設(shè)計交角42°0',設(shè)計凈空均為7.96 m。其中,既有上行線交會里程為K46+080,下行線交匯里程為K46+050。77號墩、78號墩、80號墩設(shè)計為樁基礎(chǔ),79號墩設(shè)計為挖井基礎(chǔ),墩柱為雙向50∶1變坡的圓端形實心墩,上部結(jié)構(gòu)為40+64+40 m雙線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,富嶺1號特大橋(40+64+40)m連續(xù)梁跨越沈大既有鐵路示意見圖1。其中78號墩位于二十里臺車站內(nèi),成為施工控制的主要目標。
本連續(xù)梁為跨越二十里臺車站站內(nèi)鐵路線而設(shè),位于二十里臺車站大里程側(cè)咽喉區(qū),連續(xù)梁主跨與小里程邊跨跨越沈大鐵路,基礎(chǔ)距線路近,連續(xù)梁凈空小,施工場地狹小。沈大鐵路為連接沈陽至大連的干線鐵路,行車密度大,線路設(shè)有接觸網(wǎng)。主梁懸灌施工時,對既有線影響較大。
連續(xù)梁施工時對既有沈大鐵路的運營安全影響較大,在施工時為確保鐵路的正常運營和行車安全,必須采用有效可行的防護措施。主要施工方案有傳統(tǒng)的棚架法和新型的環(huán)氧樹脂絕緣防護板法。
圖1 富嶺1號特大橋(40+64+40)m連續(xù)梁跨越沈大既有鐵路示意(單位:cm)
在連續(xù)梁施工正下方,橫跨鐵路干線上方搭設(shè)鋼棚架,并在鋼棚架與電力線路之間掛設(shè)防電板(電氣化鐵路設(shè)),鋼棚架頂部設(shè)防水和排水措施。鋼棚架的剛度、強度、跨度、凈空等要滿足施工及防護要求;同時,鋼棚架的搭設(shè)與拆除不能影響既有線行車安全。
鋼棚架施工時,場地要具備大型吊車的使用條件,梁下凈空應(yīng)滿足鋼棚架的搭設(shè)與拆除時的吊裝空間,鋼棚架搭設(shè)與拆除應(yīng)在封鎖天窗內(nèi)進行,既有線行車不能太密集。
鋼棚架可以防護掛籃施工時意外墜落的小型物體,混凝土、雨水或養(yǎng)護水,可以有效地將施工面與鐵路電氣設(shè)備隔離。
在連續(xù)梁懸臂施工用的掛籃底模正下方懸吊環(huán)氧樹脂絕緣防護板,防護板由槽鋼和鋼板組合而成,防護板底部和四周涂刷厚不小10 mm的環(huán)氧樹脂絕緣涂層,剛性懸掛于掛籃底模桁梁上,掛籃四周用小孔鐵絲網(wǎng)防護。
環(huán)氧樹脂絕緣防護板與掛籃一體設(shè)計,同步安裝,施工占用場地小,梁下凈空要求小,安裝可在天窗外進行。
環(huán)氧樹脂絕緣防護板可以防護掛籃施工時意外墜落的小型物體,混凝土、雨水或養(yǎng)護水,可以有效地將施工面與鐵路電氣設(shè)備隔離。
跨二十里臺車站連續(xù)梁78號主墩位于車站內(nèi)兩線之間。77號墩樁基礎(chǔ)角點距沈大鐵路Ⅰ線中心最近距離為4.5 m;78號墩位于3線和D線之間,分別距離為3.68 m和6.44 m;79號墩挖井基礎(chǔ)角點距4線中心最近距離為8.7 m;連續(xù)梁懸臂施工段梁底與接觸網(wǎng)線間距最小處為2.96 m;此處沈大鐵路行車密度達到90對/d。
此處鋼棚架搭設(shè)與拆除安全風(fēng)險較大,封鎖施工周期長,影響既有線行車,不滿足搭設(shè)鋼棚架的施工條件。
經(jīng)多次論證,最終確定采用環(huán)氧樹脂絕緣防護板法進行掛籃防護,此防護措施施工工藝簡單,占用場地小,使用大型設(shè)備少,因與掛籃為一體結(jié)構(gòu),可與掛籃同時拼裝,對梁下凈空要求小。
圖2 環(huán)氧樹脂絕緣防護板施工工藝流程
0號、1號塊采用貝雷梁支架現(xiàn)澆施工,混凝土強度達到設(shè)計要求后進行預(yù)應(yīng)力張拉施工,然后拆除0號、1號塊現(xiàn)澆段底模、側(cè)模。
用25 t汽車吊安裝掛籃走行軌、主桁架、上橫梁、底模、側(cè)模,利用現(xiàn)澆支架作為工作平臺拼裝防護板,然后涂刷環(huán)氧樹脂絕緣涂層。
整個防護板是由槽鋼組成的縱橫梁、鋼板封閉面板(四周高出0.5 m形成箱形防護)、鋼帶懸吊系統(tǒng)和由環(huán)氧樹脂形成的絕緣涂層4部分組成(各構(gòu)件具體尺寸應(yīng)經(jīng)計算確定,同時掛籃設(shè)計時應(yīng)考慮防護板質(zhì)量),掛籃防護見圖3。
防護板安裝完畢后,安裝掛籃的其余部件,最后在防護板周圍用鋼管和小孔鐵絲網(wǎng)進行封閉,頂部高出梁面1.5 m。最后將整個構(gòu)件系統(tǒng)進行接地,并安裝危險電流報警系統(tǒng)。使用前對環(huán)氧樹脂絕緣涂層進行絕緣性能測試,本工程測試電壓30 kV,擊穿次數(shù)0次,最大泄漏電流7μA。絕緣性能檢測見圖4。
圖3 掛籃防護
圖4 絕緣性能檢測
掛籃及防護性能測試完成后,將掛籃滑移至2號、2'號塊位置,進行節(jié)段懸臂施工。懸臂施工過程中,掛籃滑移必須在天窗內(nèi)進行,其余作業(yè)在站內(nèi)無列車時進行,有列車通過時停止一切作業(yè),并嚴格執(zhí)行既有線施工安全規(guī)程;定期檢查各構(gòu)件的工作情況;定期清理防護板內(nèi)的雜物和積水。
梁體合龍利用掛籃模型采用吊架法施工。
合龍段施工完畢后,將掛籃滑移至拆除位置,按安裝時的相反順序進行拆除,大型構(gòu)件的拆除在天窗內(nèi)進行。掛籃拆除位置選擇在離既有線較遠的1號塊或邊跨現(xiàn)澆段位置進行。本連續(xù)梁掛籃拆除順序如下。
(1)78號墩小里程掛籃,用于77號墩邊跨合龍段施工后,位于Ⅰ線上方,在此位置無法拆除掛籃,需將掛籃向77號墩側(cè)滑移,使其位于Ⅰ線外側(cè)后拆除。
(2)78號墩大里程側(cè)掛籃用于中跨合龍段施工后,位于Ⅱ線上方,在此位置無法拆除掛籃,需將掛籃向79號墩側(cè)滑移,使其位于4線外側(cè)后拆除。
(3)79號墩小里程側(cè)掛籃用于懸臂段施工后,在中跨合龍前先向79號墩側(cè)滑移4 m,此時位于4線上方,在此位置無法拆除掛籃,待中跨合龍后,需將掛籃向79號墩側(cè)滑移,使其位于4線外側(cè)后拆除。
(4)79號墩大里程側(cè)掛籃,用于80號墩邊跨合龍段施工后,即可拆除掛籃。
(1)成立專項工程既有線施工安全領(lǐng)導(dǎo)小組,項目經(jīng)理任組長,其成員為各部門主要人員,施工隊成立跨既有線施工安全小組,工班設(shè)兼職安全員,形成安全生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。
(2)制定既有線安全管理規(guī)章制度。
(3)建立防護員工作制度,在既有線上施工地段設(shè)防護員及駐站聯(lián)絡(luò)員;駐站聯(lián)絡(luò)員、工地防護員必須經(jīng)過嚴格訓(xùn)練和考試合格,方可擔(dān)任該項工作;防護員在執(zhí)行職務(wù)時,必須穿著規(guī)定的防護員服裝,佩戴易于識別的證章。按規(guī)定戴齊防護信號和備品;防護員執(zhí)行職務(wù)時精神飽滿;防護員熟悉本區(qū)段內(nèi)的列車運行情況,尤其要求熟記本區(qū)段旅客列車到、發(fā)(通過)時刻,以確保旅客列車安全。
在跨二十里臺車站連續(xù)梁施工中,環(huán)氧樹脂絕緣防護板法防護措施起到了很好的防護效果,整個施工過程安全無事故,既有沈大鐵路列車運行安全暢通。環(huán)氧樹脂絕緣防護板施工簡便,成本低,安裝及拆除施工工期短,防落物及防電效果良好。
環(huán)氧樹脂絕緣防護板在跨既有鐵路連續(xù)梁懸臂施工中,在保護施工人員安全,確保既有線運營安全方面起到了決定性作用。同時,加工制造成本低、安裝作業(yè)簡捷,天窗占用次數(shù)少,對既有線運營影響小,適合大多數(shù)跨既有鐵路連續(xù)梁懸臂施工掛籃防護。
[1]中華人民共和國鐵道部.鐵辦[2008]190號 鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法[S].北京:中華人民共和國鐵道部,2008.
[2]全國高電壓試驗技術(shù)和絕緣配合標準化技術(shù)委員會.GB/16927.1—1997 高電壓試驗技術(shù) 第一部分:一般試驗要求[S].
[3]劉吉士.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范實施手冊[M].北京:人民交通出版社,2001.