上跨既有线连续梁防护棚架施工技术研究

摘 要：目前公路、铁路工程建设正处于高速发展期，越来越多的上跨交叉施工，极大提高了桥梁交叉施工的施工技术难度及安全风险，本文结合施工实际介绍大坡头左线特大桥上跨京九线的施工的防护棚架施工，研究总结其施工技术和工艺，以便以后在在同类施工中得到推广和改进。

关键词：预应力混凝土连续梁；上跨京九线；钢管；防护棚；

一、工程概况

大坡头左线特大桥位于赣州市赣县江口镇境内，为单线铁路桥梁，线路设计等级为Ⅰ级。其中5#墩～8#墩采用（48+80+48）m预应力混凝土连续梁，上跨京九线，采用移动挂篮对称悬臂法施工。除0#块外，中跨分B1～B11、B1～B10共21个节段施工，其中B4#～B6#共13个梁段落在京九线防护栅栏内。

二、防护棚设计

中跨B4#～B6#共13个梁段均在京九线防护栅栏内。防护棚上行线最不利位置B5#梁段梁底高程为136.943，至轨顶最小距离为9.023m；防护棚下行线最不利位置B8#梁段梁底高程为137.416，至轨顶最小距离为9.496m。由于实测轨顶至承力索高度为7.6m，则B5#梁段梁底至承力索最小距离为1.423m，B8#梁段梁底至承力索最小距离为1.896m，因此确定B5#梁段作为影响防护棚搭设的最不利节段。轨顶至承力索距轨顶高度必须降至6.7m以下方能满足挂篮施工需要。

根据以上情况，承力索降低后，须对防护棚两端以外5m范围内对承力索、导线回流线进行绝缘处理，处理完毕后才能进行防护棚施工。

防护棚沿京九线共搭设38m，宽度为10.6m，上下行线每侧布置7根外径为φ30cm、壁厚6mm的钢管，钢管高8m，共14根，每根立柱下设置1.0m×1.0m×1.5m独立钢筋砼基础。两立柱间距为6m，用∠75×75×8角钢做剪刀撑。防护棚顶自线路中心向路基外側设2%人字形排水坡。

三、防护棚施工

（一）防护棚施工作业通道及平台

防护棚架施工时首先应办好营业线施工许可证，并上报计划后方可开始施工。

京九上行线左侧设置通道长度100m，宽度10m，填土高度1.8m～2.8m，防护棚顶组装平台尺寸为40m×20m。京九下行线左侧设置通道长度100m，宽度10m，填土高度2.5m～3.5m。防护棚顶组装平台尺寸为40m×20m。通道路面及组装平台铺设20cm厚碎石，组装平台铺设碎石后再浇筑10cm厚C20混凝土。

（二）独立基础施工

采用1×1×1.5m（长×宽×高）C20钢筋混凝土基础，主筋采用Φ12HRB235螺纹钢，箍筋采用φ10HPB235钢筋，钢筋网上预埋60×60×2cm厚带地脚螺栓连接钢板。人力挖土，搅拌站拌制好砼，人力灌注混凝土。

（三） 防护棚搭设

防护棚搭设施工须在线路封锁点内进行，由施工负责人统一指挥。钢管立柱、纵梁安装按上、下行线分别进行停电封锁施工。棚顶结构安装必须同时停电封锁上、下行线进行施工，每次封锁时间不得少于120分钟。

1. 钢管立柱安装

防护棚立柱采用外径300mm钢管，壁厚6mm。钢管立柱中心距线路中心4.74m；立柱底部及顶部的钢板及加劲板提前与立柱焊接好，钢板上预留φ21mm螺栓孔，与基础预埋螺栓用双螺帽连接固定。钢管立柱间用75×75×8mm角钢做斜撑。

封锁施工开始后，立即组织吊车和人员开始安装，每根立柱安装时间15～18分钟。钢管竖直放于基础预埋件上，利用人工对钢立柱位置进行精确调整。调整完毕后将钢立柱及钢板与基础预埋螺栓连接牢固。

在安装钢立柱的同时，安排专人进行钢立柱之间剪刀撑的焊接，并确保在点内将所有已安装的钢立柱连接成整体。

2. 纵梁安装

防护棚纵梁吊装时直接采用50吨吊车进行吊装，每根纵梁吊装时间15～20分钟，上下行线组织相同。

钢管立柱上搭设纵梁，纵梁采用双I32a工字钢。提前在立柱顶部焊接钢板及加劲板，钢板上预留22mm螺栓孔，通过U形卡环将纵梁固定在钢管顶部钢板上，U形卡环采用Φ20圆钢。纵梁上反扣[10槽钢作为走行梁，走行梁和纵梁每隔5m采用∠50×50×3mm角钢联接做为限位装置。

纵梁的吊装准备工作、使用资源评估与钢管桩立柱的吊装作业过程基本相同，不再详述。

3. 棚顶结构安装

防护棚共设置12联防护棚横梁桁架，每联长3m，为了便于拆除和吊装，横梁与纵梁之间加设走行梁和走行轮。吊装前，在地面组装平台上按图纸要求将型钢拼接成桁架结构。吊装时，利用封锁点内施工，每次封锁点内安装2-3联。

安装两线间棚顶结构采用100吨吊车2台从一侧共同进行，人工配合进行安装，每联吊装时间18～25分钟，共12联。

连续梁底下方每根横梁桁架结构下方安装走行轮，便于连续梁施工完毕后拆除棚顶结构。横梁桁架与纵梁之间利用木楔块及点焊对走行轮进行限位。横梁桁架上面铺设2cm厚木板，木板用8#铁丝捆扎在横梁上，木板顶面铺设防水胶板。绝缘板采用竹胶板底面粘贴绝缘材料制成，用勾头螺栓挂在横梁桁架下方，勾头螺栓制作需牢固，确保绝缘板不坠落。绝缘板宽度为3.66m，承力索两侧各1.83m。

4. 防护棚附属设施

排水设施：棚顶面在垂直既有铁路方向，两侧均横向设置高20cm的挡水板，使水柱不从电力线上方往下滴，消除感应电和因水柱状滴水使棚架带电。

为防止防护棚顶面积水，防护棚顶面设置不小于2%的排水坡，在防护棚两端及中间位置设置Φ180mm镀锌白铁皮泄水管，下端伸入Φ200mmPVC管中。PVC管固定在防护棚立柱上，下部伸入上、下行间纵向排水沟中。排水沟深度为1m，PVC管下端与沟底距离不大于50cm。防护棚顶部积水通过排水管排入铁路上、下行间纵向排水沟中，通过铁路排水系统排出路基外。

5. 防护棚接地

采用φ16圆钢将每个钢立柱连接成整体，从φ16圆钢上均匀接四个接地极，接地极采用镀锌扁铁，打入原地面以下2.5m ，在地面上50cm用扁铁连接所有接地极，确保接地电阻<10Ω（安好后要进行电阻测试），消除27500v电力牵引高压对支架感应电。

四 结束语

随着电气化铁路的普及，上跨既有铁路施工会越来越多，防电棚在施工中起到了举足轻重的作用。经过本方案的实施，实践证明：上跨电气化铁路时，防电棚方案确实安全有效，特别是桥下净空较小的时候。在此施工过程中所采取的各种施工工艺、安全措施，为我们今后其他类似跨铁路营业线桥梁的施工提供了宝贵经验。

参考文献：

[1] 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ 203-2008）.铁道部经济规划研究院.

[2] 大坡头左线特大桥施工图.图号：赣龙扩施（桥）-06.

[3] 土力学与地基基础工程.武汉理工大学出版（武汉），2010.

[4] 钢结构基本原理 中国建筑工业出版社 同济大学（陈以一）

[5] 铁路工程既有线施工安全技术规程

作者简介：

陈百鹏，男，汉族，大学本科学历，现就职于中铁建珠海投资开发有限公司.