大跨度连续梁跨越既有铁路可移动防护棚架施工工艺

陈 杰

（中交二航局第三工程有限公司，江苏 镇江 212021）

移动式棚架具有突出的灵活性，可以根据实际需求应用于跨越既有线的桥梁施工中，由此构筑全面的防护体系，顺利推进施工进程，并有效维持既有线的正常运营秩序。在移动式棚架施工中，其安装和拆卸均较为便捷，工作量较少，因此具有多重应用优势，是上跨既有线施工中的首选形式之一。

1 工程概况

某大跨度特大桥工程，其46#～47#墩与既有铁路线相交，该部分起讫里程为K994+003～K994+126，跨越部位的结构为60.65 m+2×100 m+60.65 m现浇连续梁。现场施工的干扰因素较多，存在较多安全隐患。为营造安全的施工环境，在该上跨既有线施工范围内设置防护棚，依托于该装置的防护作用，在安全的前提下高效完成上跨部分的建设工作，维持施工期间既有线的正常秩序。

2 防护棚架施工的重难点以及应对措施

梁跨最低处挂篮底标高为94.524 m，防护棚距挂篮底预留10 cm及以上，承力索与防护棚底必须具有足够的安全距离，根据要求该值需要达到50 cm及以上，挂篮的底模和底横梁高度可取60 cm。此外，线路轨顶标高为87.006 m，接触网承力索标高94.106 m。基于数据展开计算，可知防护棚架底部标高为93.524 m，承力索标高93.024 m。为使承力索可精准就位，需要对其进行调整，下调幅度为1.082 m。经过该处理后，承力索与现有导线的高度仅为2 cm，根据要求，承导高度需达到30 cm及以上。对此，必须探寻合适的方法，以解决防护棚架与承力索的高度问题，此方面为工程中的重难点。

（1）适当减小挂篮底模以及底横梁的高度，将底板的分配梁稳定插入挂篮的底横梁处。经此操作后，挂篮底模与底横梁的高度可减小至41 cm。

（2）调整防护棚架，将其设置为4%的横坡，并对棚架两端的支点进行下调处理，使其高度降低22.8 cm。在采取该类措施后，可以使顶棚与挂篮底模及底横梁的高度减小至42.8 cm。除此之外，还需要考虑防护棚架底部的标高为93.714 m，承力索的标高为93.442 m，因此需要对承力索进行下调操作，下调幅度为0.664 m。根据此要求，将承力索下调70 cm，可同时满足铁路局的相关要求以及挂篮施工要求。

3 移动式防护棚架的应用优势分析

（1）经济高效，施工工作量较少，能够在较短时间内高效建成棚架，为后续施工争取更充足的时间；同时，在材料、人员等方面的投入量均较少，有助于减少成本，提高项目的经济效益。

（2）安全稳定，移动式棚架的防护作用较为优异，在上跨结构施工中，既有线仍能够维持正常使用的状态，无质量或安全层面的问题。

（3）施工难度小，待连续梁施工成型后，可以根据施工需求将移动式棚架移动至桥墩周边，在该处按规范有序拆除各构件，拆除工作的难度较小，可以快速拆除。

4 移动式防护棚架的施工准备

（1）正式施工前，勘察施工现场，对施工范围内的既有线路分布情况形成准确认识，并明确地下管线的分布特点，对外露部分采取防护措施或改移措施，确保在施工期间不会造成相互干扰的情况。

（2）在防护棚架30 m范围内设置完整的铁丝防护网，起到隔绝的作用，任何无关人员均不可进入现场。待支墩施工成型后，拆除临时铁丝防护网，随后进行全方位封闭处理，加强现场安全管控。

（3）详细清理施工现场的各类杂物，并采取整平处理措施，使其具有洁净性和平整性。对于清理产生的生活垃圾，统一将其堆放至指定场所，进行针对性处理。进场后的材料则分类堆放到位，采取防风、防雨等相关防护措施，以免在外部环境的作用下出现受损、锈蚀等质量问题。

（4）按规范在场地内布设安全标牌，拉设安全宣传条幅，强化员工的安全施工意识。

（5）借助场地周边的乡道，将施工机具、材料等物资转至现场，组织调试，若存在问题则及时处理，确保机械设备在正式施工期间可以维持稳定的状态。

（6）对于既有线承力索和回流线，均采取热缩包裹绝缘防护措施。

5 移动式防护棚架施工工艺分析

5.1 施工方案

46#～47#墩连续梁均利用悬臂挂篮的方法施工，防护棚架采用具有较强灵活性的移动式棚架，其包含两个长度均为47 m的部分，棚架安装成型后，距路肩净高为10.37 m。棚架主体结构为Φ406 mm钢管立柱，在彼此间利用Φ245 mm钢管连接，以增强立柱的稳定性；顶棚纵、横梁均利用工字钢栓装，并辅以焊接措施，与立柱稳定连接，构成闭合钢桁架结构。防护棚架支座基础选用C35钢筋混凝土结构，将其稳定布置在既有线（沪昆线）的两侧。行走部分和棚架钢管立柱栓装、焊接，将其与立柱稳定结合，以构成完整的闭合钢桁架结构。

5.2 基础施工

沿既有线方向按4 m间隔依次设置尺寸2.0 m×1.5 m×2.0（2.5）m的独立基础，该结构的施工采用人工跳槽开挖的方法，即开挖完一个后浇筑一个，按此顺序有序推进施工进程。待基础成型后，浇筑C35钢筋砼圈梁，若无质量问题铺轨，轨道行走范围K994+003～K994+126，长123 m。钢轨铺设施工环节采取的是以汽车吊为主、人工为辅的方法，起吊时要求钢轨头部距接触网支柱至少达到5 m，随着该距离的减小，待其约为30 cm时，随即由人工牵引钢轨，使其可以精准到达指定位置。

5.3 防护棚架的拼装

（1）施工准备。

设钢筋混凝土基础，在顶部安装尺寸为0.5 m（长）×0.5 m（宽）×0.01 m（厚）的钢板。立柱结构方面选用钢管桩，根据设计图纸要求将其安装到位，以焊接的方式将其与预埋钢板稳定连接于一体，并在管桩外侧焊接三角加劲钢板。

针对防护棚架的立柱采取连接、加固措施后，进一步与斜撑及下部走行结构共同结合，由此形成一个单元（一榀）。顶棚纵、横梁为整体式结构，提前在场地组织拼装与焊接作业，成型且通过质量检验后，将其吊装至指定位置。

钢管立柱连接加固如图1所示。

图1 钢管立柱连接加固（单位：mm）

棚架吊装前先采取安全防控措施，即申请停电封锁，保证接触网可保持无电的状态；组织试吊，通过此途径验证吊装方案的可行性，若不满足要求则做出调整，并再次试吊，直至具有可行性为止。

（2）立柱吊装。

在现场适配400 t吊车，利用该装置吊装棚架两侧的立柱。吊车运行期间，工作人员精准操控，确保吊臂和钢管立柱均不侵入栅栏内。在立柱上设2根牵引绳，安排员工拉紧对位，以免因立柱摇摆而出现旋转侵限的情况。待单榀立柱吊装至指定位置后，随即与支撑桩（此结构设置在铁路边坡的外侧）稳定焊接于一体，保证其具有连接稳定性，否则不可随意松开牵引拉绳以及吊索。

（3）顶棚吊装。

棚架上部设置有纵、横梁，此类结构提前在场地内拼装成型，经焊接后构成完整、稳定的整体，此后方可将其吊装至指定位置。在既有线46#墩侧配备1台400 t吊车，由该设备参与至吊装工作中。在顶棚吊装施工环节，分别在两端设一根拉绳，拉紧后使顶棚维持稳定，以免其掉落至既有线界限内。对位完成后，随即栓装顶棚与立柱，辅以焊接措施，全面检查防护棚的各连接点，要求其均具有稳定性，若无误则撤离吊车。

棚架的连接应当具有足够的稳定性，顶棚与立柱的连接如图2所示。

图2 棚架顶棚与立柱拼装（单位：mm）

吊机运行期间应由专员操作，合理控制吊机的位置以及运行姿态，不可在靠近既有线侧直接“甩尾”。密切关注施工现场的各类既有设施，对其采取全面的防护措施，以免因碰撞而损伤此类装置。

（4）棚架走行结构的施工。

以棚架移动要求为准，启用卷扬机，利用该装置拖拽棚架，到达指定位置；为提高棚架走行精准性，加装同步器。

（5）接地测试。

待防护棚架搭设成型后，进一步组织综合接地测试工作，采集测试数据，要求实测接地电阻不超过10 Ω。若不满足要求，则视实际情况单独采取接地措施，增设相应的接地装置，直至该电阻值被控制在许可范围内为止。

5.4 防护棚架的拆除

按流程有序施工，待上部连续梁的各项相关工作均完成后，则移动棚架，将其转移至连续梁外侧，以便在安全的环境中将棚架的相关构件拆除。针对立柱与立柱支撑桩采取刚性加固措施，割除棚架顶棚与立柱间的焊缝，并解除两者间的栓接约束，此时棚架顶棚处于相对自由的状态，将其卸载后转至指定位置堆放。

经前述的棚架顶棚拆除作业后，启用吊车，进一步拆除设置在线路两侧的棚架立柱钢管。出于安全层面的考虑，在防护棚顶棚及立柱的拆除工作中，分别适配牵引绳，起到控制的作用，以免因失控出现既有电力设施遭碰撞的情况[1]。

6 结语

综上所述，针对大跨度连续梁跨越既有铁路的施工场景，采用移动式棚架施工工艺，既能够保证上跨结构的正常施工，又可避免既有线运营状态受扰的情况，综合应用效果较好，彰显出显著的社会经济效益。