中铁五局机械化公司 湖南省衡阳市 421002
摘要：在现在的工程领域，高速公路上跨电气化铁路几乎成为了一种常态；因为铁路在运输领域的特殊性，公路上跨施工时安全风险非常大，牵涉的部门和成员较多，所以对铁路的安全防护经常成为公路全线的控制重点和难点。笔者在某公路上跨电气化铁路吊挂式防护棚架施工过程中，为安装、拆除防护棚架大伤脑筋，进而想到改变公路梁结构形式以简化铁路防护棚架的方法。
关键词：上跨铁路；桥面施工；安全防护
1.前言
随着国家交通事业的发展，公路、铁路网越来越密集，铁路与公路交叉点也越来越多，大多采用桥梁跨越。公路上跨铁路、又在离接触网净空高度有限时，铁路线上不只是要安全行车，还有2.75万伏的接触网高压电，所以必须采取安全隔离措施；不仅要保证铁路运行安全，还要同时保证公路桥上作业人员不受接触网感应电流伤害。
2.防护方案发展过程
2.1铁路落地防护棚架
最早普遍采用的是在铁路上空搭设落地防护棚架，把公路桥与铁路及接触网隔离开；棚架的主骨架全部为钢管立柱和贝雷梁，次要受力构件为木方，顶板为绝缘板、木板、防火布、金属板等，顶板材料可根据离接触网的净空高度选择使用；但要保证棚架顶板不漏、抗冲击、阻燃；顶棚使用绝缘板时，一般指上跨公路梁底离接触网高度小于3.5米的情况。
按以上方法做一个标准防护棚架，需要100~120万元，而且工作量大，搭设和拆除共需15天左右；而现在火车运行密度都非常大，铁路运输部门是很难挤出这么长的天窗时间点给公路施工单位的。
2.2铁路悬空吊挂式防护棚架
因为落地防护棚架需要的材料量大、搭设的时间长，因此铁路部门近几年采用悬空吊挂式防护棚架，主要是在公路梁预制完成后，在梁间湿接筋上焊接吊挂角钢支架；然后要点架梁，架梁的同时防护棚架的主支架就已经就位；梁架好后在支架底部吊挂防电板，再用木方和木板铺满相邻两片梁的底部，上面再铺防水布和防火石棉布，同样可以达到防落物、防渗漏、防火的目的；在梁间混凝土湿接完成、拆除底模后，再要点快速拆除防护棚架。如下图：
本方案施工比落地棚架简单，安装需要的时间大概为前者的1/10，拆除过程也简单快速，是现在最主要的防护方法。
按以上防护方案施工，一个30米跨的高速公路标准梁防护棚架，大概需要40万元左右，约为落地架的1/3，安装和拆除需要的天窗时间约为原来的1/10，不可否认是一种飞跃式的改进。
2.3公路梁改进型防护棚架
以上是铁路管理局对自身防护的改进，如果改变一下公路梁的设计断面形式，就会使防护棚架变得更加简单、快捷，方案如下：
1）上跨的公路梁板全部采用现有的标准T梁为基础改动；
2）在预制T梁的过程中，在T梁底两边各伸出20cm×20cm断面的通长翼缘，做成工字梁断面形式；
3）梁的模隔板连接采用留猫洞的框架洞方式连接；
如下图所示：
做如此改动后，安装防护棚就变得极其简单，只需将防电板铺在梁底的翼缘板上，再满铺3~5cm厚的木板，再铺防水布和防火布就行；这种结构拆除也容易，只需通过猫洞将铺装的防护棚结构拆除就行了，每个梁间防护棚的拆除时间约需1个小时。
这种结构在吊挂防护棚的基础上，造价又降低至少一半；除架梁要点外，只需各增加1小时的棚架安装要点和拆除要点，施工安全性成倍提高，是值得采用的一种方案。
3.公路梁改进型防护棚架施工工艺流程和主要施工方法
3.1施工工艺流程
梁板预制—→向铁路管理部门申办要点手续—→架梁—→防护棚安装—→横隔框架和桥面湿接缝施工—→防护棚拆除—→结束
3.2主要施工方法
1）梁板预制
梁板预制与一般的T梁预制没太多不同，也是先绑扎钢筋和预应力管道，然后合上侧模和端模，再浇筑混凝土；不同点在于浇筑混凝土时要先浇筑底板和翼缘板，翼缘板浇筑完成后再合上翼缘顶板模板，然后才能浇筑T梁腹板和顶板；其余一切工序与普通T梁预制完全相同。
2）向铁路管理部门申办要点手续
提前向铁路管理部门办理各种手续，然后派人接受铁路管理部门的安全培训，派驻站联络员使工地与车站调度进行随时沟通；与铁路管理部门签订安全管理协议；然后报架梁计划，在得到批准后，各方工作人员进入岗位工作。到所要的施工点时，铁路管理部门会负责火车停运、停止接触网通电并接地，施工单位方能进行架梁施工。
3）架梁
用架桥机架梁。在规定的要点时间到达前，架梁现场做好准备，梁车要先运梁喂进架桥机，吊起前吊点，并做好运梁前移准备；
要点时间开始时，要确认现场火车停运、接触网断电，为了防止接触网残余电流伤害施工人员，必须先将接触网接地；
以上工作做好后，开始启动架桥机运梁前行，架梁过程与平时架梁没什么区别；
梁架到临时支座上后，要及时连接梁端横向钢筋，以固定梁板不致倾覆；同时要在时间点内解除套梁钢丝绳，并将架桥机的前平车收回架梁始端，才算架梁完成；
清理梁面上所有杂物，收回所有零星工器具；
以上所有工作都要在计划施工点内完成，并经铁道管理部门现场人员确认后，才能算要点时间结束，铁路才能开通正常放行。
4）防护棚安装
架完第一片梁、第二片梁之后，就已经出现了一个梁间缝，则在架第三片梁的要点空间，可以在第一片梁、第二片梁的梁底翼缘板上直接铺上防电板，然后依次铺上木板、防水布、防火石棉布，成为第一个梁间的防护棚。
随着每天架1~2片梁的施工进度，其它梁间防护棚可依次形成；如果桥面钢筋焊接速度和混凝土浇筑速度跟得上架梁进度，防护棚还可以在架梁要点时间内逐条安装和拆除，防护棚材料可以在同跨内周转使用，更进一步降低成本。
如下图：
从下至上依次为防电板、木板、防水布、防火布
5）桥面湿接缝施工
防护棚铺设好后，可以直接在梁间施工横隔框架钢筋焊接和浇筑横隔框架混凝土，也可同时施工梁顶板钢筋焊接和浇筑混凝土；当横隔框架和梁顶板湿接混凝土终凝达到拆模条件后，可拆除模板；这些工作都在防护棚安好后施工，故可不必要点作业。
6）防护棚拆除
当梁间连接完成并拆除混凝土模板后，趁着架同跨中别的梁的要点时间，可以同时进行防护棚拆除；
最后的两条梁间防护棚，因为梁已经架完，必须单独要点施工；安装时必须要点安装，拆除时也必须要点拆除，以保证防护棚的装、拆安全，安、拆时间各只需1个小时。
4.施工注意事项
1）梁板断面改进后，防护棚搭设和拆除虽然变得相对简单，但对材料的要求一点都没降低，梁间缝隙宽度一般有1.5米左右，故防电板和木板都必须是完整的板材，长度必须与梁底板间相距宽度一致；
2）防电板、木板、防水布、防火布等结构材料必须满铺，特别是在接触网正上方，每层材料必须铺满，不能有空隙；
3）根据防电板离接触网的距离，必须先在厂家做耐高压击穿试验，以防现场产生触电事故；
4）不管是安装还是拆除，必须在要点的天窗时间范围内完成。
5.结语
目前，公路上跨铁路在施工行业是一种常态，按原来的公路标准T梁或者标准箱梁施工的安全防护已进行了很多年，好象已经习惯了；但原来的安全防护方法对施工建设者来说，确实存在太多的困难，安全风险也非常高，且都需要专业队伍才能施工；我想，如果从设计上改变梁板的外形结构，现场是可以消除很多问题和安全隐患的，但愿能引起同行们的共鸣。
作者简介：
曾繁辉，男，50周岁，高级工程师，受职于中铁五局机械化公司
论文作者:曾繁辉
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/17
标签：棚架论文; 防护论文; 铁路论文; 要点论文; 公路论文; 顶板论文; 电板论文; 《基层建设》2016年30期论文;