余長(zhǎng)虹

摘要：近些年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)擴(kuò)大內(nèi)需對(duì)鐵路建設(shè)加大了投入，越來(lái)越多的鐵路需要上跨河流、公路、鐵路等施工，跨越既有鐵路線對(duì)既有鐵路行車(chē)安全形成了很大的影響，本文針對(duì)重載鐵路跨越既有電氣化鐵路的防護(hù)方案選取及對(duì)應(yīng)施工技術(shù)進(jìn)行闡述，希望能對(duì)類(lèi)似工程的施工提供一些幫助。

Abstract： With the increasing investment in railway construction in China， more and more railways need to cross rivers， highways， railways and other existing railways， which has a great impact on the safety of existing railways. In this paper， the selection of protection schemes and construction technology for heavy-haul railways across existing electrified railways are described， hoping to provide some assistance in the construction of similar projects.

關(guān)鍵詞：重載鐵路;連續(xù)梁;全封閉絕緣防護(hù);施工技術(shù)

Key words： heavy haul railway;continuous beam;fully enclosed insulation protection;construction technology

中圖分類(lèi)號(hào)：U227? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）18-0214-03

1? 工程概況

晉豫魯鐵路通道跨湯鶴線特大橋（32+48+32）m連續(xù)梁位于河南省鶴壁市，連續(xù)梁全長(zhǎng)113.2m，主跨48m跨越湯鶴鐵路，與既有湯鶴線成31度相交。跨湯鶴鐵路連續(xù)梁施工方法采用懸臂澆筑，為保證下方鐵路行車(chē)安全，防止小型物件掉落及上方人員施工安全，需對(duì)鐵路進(jìn)行防護(hù)施工，連續(xù)梁與鐵路相對(duì)關(guān)系如圖1。

2? 施工方案選擇

目前國(guó)內(nèi)上跨鐵路營(yíng)業(yè)線連續(xù)梁安全防護(hù)的施工方法一般有兩種：一是搭設(shè)防護(hù)棚架，即在連續(xù)梁影響鐵路營(yíng)業(yè)線范圍內(nèi)，對(duì)鐵路設(shè)備采取搭設(shè)防護(hù)棚架進(jìn)行防護(hù);另一種是掛籃全封閉防護(hù)，對(duì)整個(gè)掛籃系統(tǒng)進(jìn)行封閉處理，連續(xù)梁懸臂施工在封閉系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，不造成侵限，若掛籃最底部與鐵路電力線最小距離滿(mǎn)足安全距離時(shí)，不對(duì)全封閉防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行絕緣處理，反之需要對(duì)掛籃封閉防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行絕緣處理。本文結(jié)合該橋?qū)嶋H情況及以往類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)這兩種安全防護(hù)設(shè)施進(jìn)行了對(duì)比分析。

2.1 搭設(shè)防護(hù)棚架防護(hù)施工

2.1.1 防護(hù)棚架結(jié)構(gòu)介紹

防護(hù)棚架主要由五部分組成：

①設(shè)置有接地的混凝土基礎(chǔ)，頂面預(yù)留鋼板錨栓方便立柱連接，位置在鐵路路基兩側(cè)均勻分布;

②采用螺旋鋼管與混凝土基礎(chǔ)相連，鋼管間設(shè)剪刀撐，其頂部預(yù)留縱梁連接部件;

③縱梁（順鐵路路基方向）型鋼設(shè)在鋼管頂部，螺栓連接;

④縱梁上設(shè)置均勻的橫梁型鋼，螺栓連接;

⑤橫梁上一次鋪設(shè)絕緣板、防水板、2mm 厚鋼板作為棚架鋪面。

2.1.2 防護(hù)棚架施工的利弊分析

①由于連續(xù)梁主線與營(yíng)業(yè)線的斜交角度小，防護(hù)棚架需要防護(hù)的范圍廣，施工周期較長(zhǎng)，安全隱患較大。

②搭設(shè)防護(hù)棚架時(shí)需要在鐵路路基邊坡搭設(shè)鋼管樁基礎(chǔ)，破壞路基穩(wěn)定，給行車(chē)安全帶來(lái)影響。

③鐵路路基范圍高差較大，大型設(shè)備無(wú)法靠近鐵路線對(duì)防護(hù)棚進(jìn)行拆除，防護(hù)棚架的拆除工作難度很大，防護(hù)棚架的拆除工作對(duì)鐵路運(yùn)行及設(shè)備存在的安全隱患較多。

④因鐵路線與連續(xù)梁夾角小，造成棚架防護(hù)范圍較廣，這樣棚架使用的材料較多，整個(gè)防護(hù)棚架約使用鋼材8噸。

⑤根據(jù)棚架防護(hù)跨度及型鋼性能計(jì)算，防護(hù)棚架頂棚結(jié)構(gòu)高度至少需要0.5m，這樣就需要掛籃底部距離接觸網(wǎng)承力索1.76m（0.1m拆模高度+0.66m掛籃底模高+0.5m棚架頂高+0.5m棚架頂?shù)撞烤喑辛λ鞲叨龋┑目臻g。該連續(xù)梁實(shí)際情況為掛籃底部距離接觸網(wǎng)承力索最大只有0.79m（承力索下調(diào)后），掛籃底部距下調(diào)后承力索之間的距離無(wú)法滿(mǎn)足搭設(shè)防護(hù)棚架的要求。

2.2 掛籃全封閉防護(hù)

2.2.1 掛籃全封閉介紹

在掛籃底部設(shè)置封閉的防護(hù)吊棚，防護(hù)吊棚的橫向?qū)挾葹?.9米+2米=6.9米（即橋面兩側(cè)各加寬1米），縱向長(zhǎng)度為5米+1米×2=7米（即前橫梁向前懸出1米，后橫梁向后懸出1米）。

防護(hù)吊棚的內(nèi)層結(jié)構(gòu)為鋼板箱型槽，箱型槽由鋼骨架支撐，整個(gè)箱型槽固定在掛籃的前、后下橫梁底部，與掛籃形成一體，鋼板箱型槽將整個(gè)掛籃底部包裹在內(nèi)，這樣就防止了墜物、水等雜物與鐵路帶電設(shè)備的接觸。

在鋼板箱型槽三面即前端和兩側(cè)的范圍接長(zhǎng)型鋼，接長(zhǎng)高度比前上橫梁高1.5m，型鋼間連接成整體，在三面連成一體的型鋼骨架外側(cè)安裝鋼絲網(wǎng)，用鋼絲捆扎牢固，這樣掛籃施工的部位就形成了封閉，防止施工時(shí)雜物掉落或侵入鐵路范圍。

鋼板箱型槽外層為絕緣封閉包裹層，絕緣封閉包裹層無(wú)縫隙，絕緣材料（一般有卷材和板材，考慮到施工成本采用的板材）的絕緣強(qiáng)度不小于40kV，鐵路設(shè)備電壓為27.5kV，能達(dá)到絕緣要求，這樣防護(hù)吊棚就可以將掛籃與接觸網(wǎng)帶電體可靠地絕緣隔離，再對(duì)掛籃進(jìn)行良好接地，接地電阻不大于4歐姆，整個(gè)絕緣防護(hù)吊棚具有可靠地防電、防漏水功能，掛籃全封閉防護(hù)如圖2、圖3。

2.2.2 掛籃全封閉施工利弊分析

①掛籃底部的吊棚設(shè)置防電絕緣板，防護(hù)吊棚設(shè)接地線;在吊棚平臺(tái)內(nèi)設(shè)置排水系統(tǒng)，施工中可以方便地將水排出掛籃，滿(mǎn)足鐵路線上施工安全防電、防水要求。

②掛籃全封閉絕緣防護(hù)吊棚結(jié)構(gòu)自重輕，全重約為4.5噸，滿(mǎn)足掛籃結(jié)構(gòu)安全的要求，相較防護(hù)棚架節(jié)約了材料降低了成本。

③掛籃全封閉絕緣防護(hù)吊棚拆安方便，可提前在鐵路限界外與掛籃一起安裝，拆除時(shí)也是將掛籃全封閉絕緣防護(hù)吊棚與掛籃一起移動(dòng)到鐵路限界外進(jìn)行拆除，減少了封鎖線路要點(diǎn)施工。

④掛籃全封閉絕緣防護(hù)吊棚與掛籃一起移動(dòng)行走，隨時(shí)可以將掛籃施工處進(jìn)行防護(hù)，能有效確保鐵路營(yíng)業(yè)線行車(chē)安全。

⑤防護(hù)吊棚的結(jié)構(gòu)高度可控制在0.20m內(nèi)，滿(mǎn)足該連續(xù)梁施工的安全距離要求。

2.3 最終選取的防護(hù)方案

根據(jù)以上對(duì)防護(hù)棚架和掛籃全封閉防護(hù)兩種方案的對(duì)比，并結(jié)合跨湯鶴特大橋連續(xù)梁現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，最終采用掛籃全封閉絕緣防護(hù)吊棚的方案進(jìn)行防護(hù)施工，該防護(hù)吊棚的結(jié)構(gòu)高度為0.20m，其底部距接觸網(wǎng)承力索的距離為0.59m，滿(mǎn)足接觸網(wǎng)有關(guān)規(guī)范要求，可以確保鐵路營(yíng)業(yè)線施工的安全要求。

該項(xiàng)目鐵路設(shè)備接觸網(wǎng)承力索需下調(diào)后才可滿(mǎn)足施工條件，因此應(yīng)對(duì)掛籃封閉防護(hù)系統(tǒng)做絕緣保護(hù)，這樣掛籃全封閉防護(hù)系統(tǒng)就由絕緣防護(hù)吊棚、上部防護(hù)欄及防護(hù)網(wǎng)構(gòu)成，下文將對(duì)整個(gè)防護(hù)方案的施工進(jìn)行闡述。

3? 掛籃全封閉防護(hù)施工過(guò)程及注意事項(xiàng)

掛籃全封閉防護(hù)施工主要流程：掛籃防護(hù)吊棚鋼箱骨架制作→鋼箱拼裝→鋼箱漏水試驗(yàn)→防護(hù)吊棚鋼箱絕緣板安裝→防護(hù)吊棚整體吊裝與掛籃固定→吊棚漏水試驗(yàn)→防護(hù)吊棚上部防護(hù)欄及防護(hù)網(wǎng)安裝→吊棚漏水試驗(yàn)→接地安裝及承力索、回流線絕緣防護(hù)→連續(xù)梁施工→連續(xù)梁合龍→全封閉掛籃后退到主墩旁→拆除防護(hù)系統(tǒng)及掛籃。

3.1 防護(hù)吊棚骨架及鋼箱施工

3.1.1 施工工藝

防護(hù)吊棚骨架由雙拼[14槽鋼及[8槽鋼按照?qǐng)D紙加工焊接而成，在骨架底部及底部四周固定3mm厚鋼板，后下橫梁處鋼板高度與后下橫梁同高，側(cè)面與前端鋼板高1.5m，形成一個(gè)鋼箱。因上跨電氣化鐵路施工，對(duì)上部防護(hù)必須進(jìn)行防水，因此對(duì)拼裝焊接好的鋼板箱進(jìn)行漏水試驗(yàn)，防止漏水。

3.1.2 施工注意事項(xiàng)

①鋼板箱有嚴(yán)格的防水要求，其在拼裝焊接時(shí)尤為注意焊接水平，須確保鋼板箱防水成功;

②整個(gè)鋼箱固定在掛籃前、后下橫梁上，連接部件強(qiáng)度需滿(mǎn)足要求，整個(gè)掛籃在行走及施工時(shí)，一段時(shí)間處于調(diào)整狀態(tài)，鋼箱與橫梁的連接要設(shè)置成活動(dòng)連接，方便掛籃調(diào)整及整個(gè)鋼箱均勻受力防止變形。

3.2 吊棚絕緣及上部防護(hù)施工

3.2.1 吊棚絕緣施工內(nèi)容

在已測(cè)試漏水無(wú)問(wèn)題的鋼箱表面安裝5mm厚絕緣板，鋼板與絕緣板之間采用螺栓固定，絕緣板外側(cè)一面的螺栓帽采用絕緣帽封蓋，絕緣板之間采用20cm寬同規(guī)格絕緣板壓縫，絕緣板之間用廠家提供的絕緣粘結(jié)劑粘結(jié)。對(duì)已全部安裝完絕緣板的鋼板箱進(jìn)行二次漏水實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)合格后直接利用吊具將絕緣鋼箱安裝在掛籃底部，形成絕緣吊棚。

3.2.2 吊棚上部防護(hù)施工內(nèi)容

絕緣吊棚固定好后，在鋼板箱型槽三面即前端和兩側(cè)的范圍接長(zhǎng)型鋼，接長(zhǎng)高度比前上橫梁高1.5m，型鋼間連接成整體，在三面連成一體的型鋼骨架外側(cè)安裝鋼絲網(wǎng)，梁面以下采用雙層防護(hù)，以上采用單層，用鋼絲捆扎牢固，整個(gè)防護(hù)網(wǎng)將模板側(cè)面、端面整體圍起來(lái)，預(yù)留空間滿(mǎn)足正常施工，這樣掛籃施工的部位就形成了封閉，防止施工時(shí)雜物掉落或侵入鐵路范圍。

橋面范圍在橋面兩側(cè)設(shè)置防護(hù)欄桿，與梁面預(yù)留鋼筋牢固焊接，欄桿表面采用彩鋼板封面，防護(hù)范圍與掛籃側(cè)模兩側(cè)防護(hù)接通，保證已澆筑完的梁面與正在施工的節(jié)段形成一個(gè)封閉系統(tǒng)，防止橋面雜物掉落。

3.2.3 施工注意事項(xiàng)

①絕緣板與鋼板箱的固定螺栓間距嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行控制，包裹面以不能出現(xiàn)鼓包為宜;

②整個(gè)鋼板箱采用絕緣板包裹絕緣時(shí)，絕緣板縫、固定螺栓帽等有縫隙地方均須進(jìn)行二次封堵措施，采用同規(guī)格絕緣板壓縫處理，絕緣板之間采用廠家提供粘結(jié)劑進(jìn)行粘結(jié);

③對(duì)完成所有防護(hù)的絕緣吊棚進(jìn)行最終漏水實(shí)驗(yàn)，防止在防護(hù)施工時(shí)造成漏水隱患。

3.3 防護(hù)吊棚接地及承力索、回流線下調(diào)絕緣施工

3.3.1 接地施工內(nèi)容

為防止雨雪天氣高壓接觸網(wǎng)發(fā)生放電事故，在掛籃防護(hù)吊棚上設(shè)置接地線（截面積大于200mm2的電纜線），接地線與主墩預(yù)埋的接地端子連接，直通樁底，接地電阻小于4歐姆。

所有在掛籃上進(jìn)行施工、檢查、作業(yè)的人員必須穿絕緣鞋，做好最基本的防護(hù)工作。掛籃及防護(hù)吊棚接地和人員絕緣防護(hù)，安排專(zhuān)人進(jìn)行定期檢查并做詳細(xì)記錄，對(duì)不符合要求的施工內(nèi)容及時(shí)進(jìn)行整改。

3.3.2 承力索、回流線下調(diào)及絕緣施工

事先與鐵路供電段簽訂施工協(xié)議，施工連續(xù)梁前對(duì)既有線承力索、回流線進(jìn)行絕緣防護(hù)，在安全凈空不夠時(shí)，對(duì)承力索及回流線進(jìn)行下調(diào)，根據(jù)該段連續(xù)梁底部與鐵路既有設(shè)備高差來(lái)看，須對(duì)承力索及回流線進(jìn)行下調(diào)。承力索及回流線下調(diào)時(shí)，對(duì)在梁體中心范圍內(nèi)并向外延伸35米范圍內(nèi)的既有線路的承力索、回流線上包裹絕緣管進(jìn)行二次防護(hù)。

3.3.3 施工注意事項(xiàng)

①接地端子、接電線必須滿(mǎn)足上述要求，兩者之間連接應(yīng)牢固且充分接觸，以免傳電過(guò)程中燒斷造成事故，針對(duì)連接處仔細(xì)檢查;

②跨越既有線的重載鐵路連續(xù)梁施工前，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)物及既有線設(shè)備高差數(shù)據(jù)熟悉掌握，如需調(diào)整應(yīng)盡早施工，不能影響上部連續(xù)梁施工。

3.4 營(yíng)業(yè)線防護(hù)施工

跨越電氣化湯鶴鐵路的連續(xù)梁施工，在上述掛籃全封閉絕緣防護(hù)下進(jìn)行，在掛籃懸臂施工過(guò)程中除掛籃前移時(shí)需要點(diǎn)外，其他施工環(huán)節(jié)只需上報(bào)監(jiān)督計(jì)劃即可進(jìn)行。掛籃全封閉絕緣防護(hù)施工，是在一個(gè)相對(duì)封閉的空間進(jìn)行施工，不對(duì)鐵路設(shè)備造成侵害，能大幅度的保證鐵路正常運(yùn)行。

臨近鐵路及上跨鐵路施工均屬于營(yíng)業(yè)線施工，在連續(xù)梁進(jìn)場(chǎng)后開(kāi)始進(jìn)行臨近鐵路線施工前，與鐵路相關(guān)站段簽署安全協(xié)議，并按相關(guān)要求上報(bào)每月施工計(jì)劃及要點(diǎn)計(jì)劃，臨近及上跨既有線施工時(shí)，需在相關(guān)站段人員的防護(hù)下進(jìn)行。

在整個(gè)營(yíng)業(yè)線防護(hù)施工期間，做好登記制度，專(zhuān)人負(fù)責(zé)登銷(xiāo)記，防護(hù)開(kāi)始前有登記，防護(hù)結(jié)束后有銷(xiāo)記。防護(hù)期間現(xiàn)場(chǎng)安排專(zhuān)職人員與鐵路相關(guān)站段人員進(jìn)行工作對(duì)接，及時(shí)溝通，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

4? 結(jié)論

該連續(xù)梁已合龍，掛籃全封閉絕緣防護(hù)系統(tǒng)已隨掛籃后退拆除，對(duì)電氣化鐵路行車(chē)未造成任何安全隱患，施工安全、簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)效益及工期效益顯著，得到了監(jiān)理、業(yè)主及鐵路設(shè)備單位的一致好評(píng)，為企業(yè)贏得了信譽(yù)。

隨著國(guó)內(nèi)鐵路建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，在跨河流、公路、鐵路等部位進(jìn)行鐵路對(duì)鐵路的施工提出了更高的技術(shù)要求，采用連續(xù)梁掛籃全封閉絕緣防護(hù)施工技術(shù)具有非常廣闊的市場(chǎng)前景，希望通過(guò)本文的闡述，能夠?yàn)槠渌囝?lèi)似工程提供借鑒。

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