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摘要：文章介绍了京石客运专线（石太直通线跨青银高速公路、西北联络线跨京广铁路及跨石环公路）悬灌连续梁施工采取的各种安全防护方案，在既确保既有线运营安全，又满足施工需要的情况下，顺利组织完成施工的成功经验，为今后类似工程的施工提供借鉴。
关键词：客运专线 悬灌连续梁 跨越 既有道路 安全防护方案
0 引言
客运专线建设的高速发展，大量跨越既有铁路、等级公路的立交桥需要修建，而确保施工过程中不对既有线铁路、等级公路的运营产生危害，这已成为施工企业和运营管理单位关注的重要课题。本文通过工程实例，针对客运专线悬灌连续梁跨既有铁路、等级公路立交桥施工时采取的安全防护方案进行探讨，以期对同类工程提供借鉴和参考。
1 跨既有线防护方案选择
跨既有线防护主要是解决防坠落、防水流及跨越电气化铁路时的防触电事故的发生。
防护方案的选择主要考虑以下几个方面的因素：跨越道路的种类、桥下净空高度、行车限界、既有道路运营管理单位的要求、现场地形地势情况及施工方法等。悬灌连续梁跨越既有铁路或等级公路时，采取的安全防护方案主要有挂篮全封闭防护、棚架防护及综合防护几种类型。
1.1 挂篮全封闭防护方案：在挂篮的下部加设防止混凝土或小型工具坠落的安全防护平台，在平台顶部铺设铁皮并设集水槽，在挂篮的前方和两侧安设防抛网的防护方案。在跨越电气化铁路或高等级供电线路时，还需在平台下方加挂防静电板。
1.1.1 挂篮防护适用情况 ：挂篮防护适用于以下几种情况：①由于地形限制无法搭设防护棚架或既有道路运营管理单位不允许搭设棚架；②桥下净空高度限制无足够的棚架防护空间；③连续梁主墩至既有线路边缘有足够的挂篮拼装空间；④跨越有通航要求的河道时；⑤连续梁底部与既有路面（或轨面）高差太大（一般大于15m），搭设防护棚架工程量较大，采用挂篮防护较经济。
1.1.2 挂篮防护的类型主要有两种类型：跨高速公路挂篮防护及跨电气化铁路挂篮防护。
1.2 棚架防护方案：在连续梁施工影响范围内，在既有线路的两侧（高速公路的中央隔离带）上搭设临时支墩，支墩顶部设工字钢纵梁，然后搭设横梁，铺设木板、铁皮的安全防护方案。在跨越电气化铁路时，需加设防静电措施及接地措施。
1.2.1 棚架防护适用情况 ①道路运营管理单位要求在既有线上方采用棚架防护方案；②既有道路宽度较窄，使用棚架防护较经济；③在既有道路上方需搭设现浇支架。
2 挂篮防护方案工程实例
2.1 跨京广铁路棚架防护
2.1.1 工程概况 京石客专新建西北联络线跨京广铁路特大桥全长2776.192m,共79跨，其中34#～37#墩为跨度（60+100+60）m连续梁，桥梁为单线，桥面宽度7.4m。连续梁35#～36#墩100m主跨上跨既有京广铁路上行线百孔特大桥，在西北DK4+658.276=既有京广右K274+336.39处与既有线相交，斜交角度为46度；连续梁36#～37#墩60m边跨上跨新建京广改右线特大桥（在建，未架梁），在西北DK4+740.78=改右K274+448.3处与新建京广改右相交，斜交角度为45度。
2.1.2 棚架防护方案
结构形式：根据现场情况，根据现场测量及施工设计图资料西北联络线跨京广铁路上行线百孔梁特大桥连续梁梁底至既有线承力索最近距离为3.733m，梁底至回流线最近距离为3.2m；因此防护棚架设计时的顶部高程按西北联络线跨京广铁路特大桥控制。
防护棚架构造同时满足下方既有京广铁路行车安全和上方挂篮施工净空要求两个条件。根据挂篮结构尺寸，为满足上方施工需要，梁底需有1.3m净空，考虑富裕量10cm，梁底至防护棚架顶面距离按1.4m控制，以保证结构物尽量远离接触网。防护棚架力学检算考虑上方20kg 坠落物作用于结构跨 冲击效应的最不利情况。为此防护棚架设计如下：跨京广铁路连续梁施工防护棚架长 60 米，宽10.5m，净高19.25m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆防护棚架采用双层（2.0m×2.0m×0.9m+0.8 m×0.8m×0.6m） 的C30砼作立柱基础，φ500mm ×δ10mm钢管作棚架立柱，柱间距10m，立柱间采用∠180×180×12角钢剪刀撑及φ219mm×δ6mm钢管水平连接，立柱顶安装I50a（I40a）工字钢做主梁，主梁上按间距0.8m铺设I20a工字钢作分配横梁，其上依次满铺1.2cm 厚竹胶板、1.5mm厚防水板。棚架立柱高17.20m，既有桥梁距地面高度10m，棚架立柱分为上下两节，节间采用法兰盘、螺栓连接。下部节段高度为7.6m，上部节段高度 9.625m。防护棚架下节钢管立柱在既有桥梁体以下采用∠180×180×12角钢剪刀撑及φ219mm×δ6mm钢管水平连接，使整个棚架形成空间体系。防水措施 考虑排水需要，防护棚架顶面设1%单面横坡。防触电措施①防护棚架每侧设置四根接地线，每根接地线连接两个接地极。接地线采用－40×4镀锌扁铁，接地极采用∠50×50×5角钢。接地极打入地面以下2.5m，防护棚架立柱与角钢连接用－40×4镀锌扁铁焊牢，并在地面下80cm采用∠50×50×5角钢连接所有接地体，以连成整体导电体，确保接地电阻≤1Ω（安装好后进行电阻测试，如实测电阻大于1Ω，则加降阻剂或增打接地极），以消除27.5kV电力牵引高压对防护棚架产生感应电。②防护棚架横梁底缘距承力索最近距离为2.06m，距回流线最近距离1.554cm，回流线距钢管立柱最近距离1.27cm。满足《铁路工程施工安全技术规程》2.4.6条规定，在电力牵引区段接触网未停电时施工应符合：人身和携带物件，必须与接触网设备的带电部分保持2m 以上的距离，与回流线保持lm 以上的距离。为保证施工安全，对防护棚架钢管立柱、纵梁、横梁包裹绝缘布，涂刷绝缘漆的绝缘处理。
2.2跨青银高速公路棚架防护
2.2.1 工程概况 石太直通线跨青银高速公路特大桥在DK11+884.49处跨越青银高速公路，与青银高速公路斜交37°，相交处青银高速公路路面宽26m，设计采用60m+100m+60m的连续梁桥跨越青银高速，青银高速位于100m跨中。跨公路段路面至梁底净空为8.4m，满足净空要求(其中高速公路净空要求5.5m)，防护底面至路面最小高度约为6.7m。
2.2.2 挂篮防护方案 根据设计文件及通过与公路管理部门的调查，青银高速公路行车安全高度为5.5m。对青银高速公路防护采用门式棚架防护，棚洞采用双门洞式，高6米，每个门洞宽13米，门洞两侧的立柱设在高速公路的路肩上，中间设两排立柱分别置于中央隔离带两侧不影响公路路面和地下光电缆，边坡基础采用C20砼（0.8m×1.0m×1m）基座，隔离带基础采用C20砼（1.0m×1.0m×0.8m）基座。门洞两侧立柱采用两排Φ245钢管立柱，立柱间用角钢连接。主梁采用11根工40a工字钢，次梁采用工12.6工字钢，在工12.6工字钢上铺3mm的钢板形成封闭顶棚，对公路上方形成全封闭，防止坠落物掉落在路面上。车辆从门洞内安全通过。
2.2.3结构形式 每4.5米一根立柱，共44根，每根长6米；每相对2根立柱上搭工40a横梁，共22根，每根长15.0米；在横梁上每隔1米布置工12.6工字钢一根，共78根，每根长12/12.5米。
3 综合防护方案
3.1 悬浇箱梁施工的安全防护 ①加强高空作业安全防护，高空作业人员必须系安全带，所有临边部位均要按照国标要求设置高度不小于1.2m的围护栏杆并挂网防护；上下爬梯必须固定牢固，边侧设置扶手并挂网防护；所有作业人员佩戴安全帽。②加强职工教育 ，严禁随意向桥下抛洒物体，施工用材料或设备在已浇筑梁上摆放位置距梁边不小于2m，不使用的设备、材料或其他废弃物及时清运到桥下场地。③对施工中使用的塔吊、卷扬机等机械设备，定期、不定期地检查、维修保养，保证有足够的安全系数。所有动力、照明电路按照规定的线路进行铺设，定时检查，确保安全。④每节段施工前后，现场技术人员检查挂篮位置、前后吊带、挂架、锚杆等关键受力部位的情况，并填写挂篮检查报告，发现问题及时解决。⑤在挂篮使用过程中，定期详细检查焊缝和螺栓的质量，保证正常使用，一旦出现异常，立即停止施工，全面系统地检查，发现问题，立即整改。⑥挂篮安装就位时，保证挂篮的左右两侧前支腿同步，且采用刚性支垫，支垫面平整，距离两端为50cm的距离，误差不超过lcm。⑦挂篮锚固连接器安装时，严格按照对中的原则进行，即16cm长连接器两端各接入8cm长精轧螺纹钢筋，受力均匀保证挂篮的安装稳定。⑧分别在浇注前、浇注底板、腹板和顶板时观测标高、轴线及挠度等，并分项作好详细记录。每段箱梁施工后，整理出挠度曲线，保证箱梁施工的精度要求，控制挂篮移动前的最小降幅。⑨挂篮的防火措施：梁体施工在梁体顶板及挂篮外侧配备灭火器，防止因梁体焊接火花而引起的起火；在进行钢筋焊接作业时，铺设防火石棉垫，以避免焊接施工火花点燃挂篮下的木板。
3.2 挂篮移动、拆除过程控制 为保证挂篮移动的稳定性和安全性，采用导链移动挂篮的方式，梁端同时对称移动，避免了应力集中而导致挂篮的剧烈摆动，安全可靠。
梁体合拢后，将挂篮退回0#块位置，利用吊车将挂篮拆除。跨高速公路连续梁施工拆除挂篮时，选择车流量小的时间段，进行半封闭状态，并安排专人在高速公路指挥车辆慢行通过，吊车停靠在封闭公路车道吊装，施工期间保证其车道正常通行。跨铁路拆除挂篮时，按规定申请天窗作业时间，并在天窗时间内拆除。
3.3 铁路安全防护及现场施工组织
3.3.1 加强与铁路部门的工作协调 ①首先与铁路局工务段、车务段、电务段、供电段、维管段、等部门签订“营业线施工安全协议”，共同协商施工期间在施工区段内的悬臂浇筑要点、施工安排及施工期内的安全防护问题，在保证安全行车的前提下，协商解决运营与施工的矛盾。②施工前办理要点慢行计划审批手续，待铁路部门批准后方可进行施工。在现场派驻值班人员2名，配备对讲机2部，24小时开机，日夜与车站联络，将列车通过情况及时通知施工现场，及时了解列车运行情况做好记录，利用天窗时间施工。同时经常向铁路运输部门介绍施工情况。
3.3.2 现场施工安全组织及安全保证措施 ①现场设专职安全员1名，建立安全生产管理网络 ，落实安全生产责任制，建立安全体系，把各项安全职责落实到人，做到分工到位、责任明确。②坚持每周一次的安全教育课，由主管安全的安全员或项目主管工程技术人员针对当时的施工项目，结合有关规范、规程上好安全技术教育课。③现浇箱梁作业班组，利用每天点名分工的时间，对所安排的工作要进行有关安全技术的口头或书面教育交底及施工注意事项。④采用其他各种形式进行安全生产教育，如工地宣传牌、安全标志、青年安全岗位、党员安全工地等形式进行宣传，在搞好安全教育的同时，建立有关安全方面的各种内业资料。⑤施工前应对所采用挂篮、模板、防护等方案进行检查，确保万无一失。⑥提前与铁路部门取得联系，掌握列车运行时刻，列车通过时停止一切施工操作，确保列车运行安全。⑦提前了解列车运营时刻，挂篮行走时间安排在列车间隔时间最长区段，确保安全。⑧列车通过时停止所有的施工操作，确保列车安全运行。
4 结束语
京石客运专线跨青银高速公路及京广铁路连续梁于2010年10月10日安全顺利合拢段，施工过程中未发生一起安全事故，跨越不同营运线路悬灌连续梁的安全竣工，标志着跨铁路及高等级公路桥梁的施工方案是可行的，安全防护措施是有力的，既顺利完成了大桥的施工，又确保了营业线的运营安全，为类似工程施工有一定的借鉴和参考作用。
参考 文献 ：
[1]《客运专线铁路工程施工质量验收标准》.
[2]《铁路桥涵施工安全技术规程》.
论文作者:刘国平
论文发表刊物:《防护工程》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/17
标签：挂篮论文; 棚架论文; 防护论文; 立柱论文; 京广铁路论文; 高速公路论文; 方案论文; 《防护工程》2017年第6期论文;