公跨铁立交桥铁路大跨度防护棚防护施工

摘要：结合某公路跨越铁路立交桥施工实际，介绍公路跨越铁路施工时，大跨度铁路防护棚的施工搭设技术。

关键词：公跨铁立交桥 ；防护 ；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A

引言：

近年来，随着国家公路网建设的迅猛发展，公路立交桥跨越铁路施工的工程日益增多，由于公路桥梁底下为铁路营业线，因此公跨铁立交桥施工因其特殊性，有了自身的施工特色。在公路立交桥在跨越铁路施工时，如何保证铁路营业性的运营安全，成为了此种工程项目的施工安全重点。

1.工程简介

本文以某公路立交桥跨京广铁路高架桥为例，介绍大跨度铁路防护棚施工技术。该桥为70m+115m+70m的3跨连续刚构，悬臂挂篮施工，全长共计255m。桥面宽25.5m，为分离的上、下行两幅桥面。

本桥上跨京广铁路，与京广铁路线斜交，与铁路线夹角为135°。既有京广线轨顶标高为28.1m，接触网硬横跨顶标高为38.4m，箱梁梁底到硬横跨顶最小距离为3.2m，到轨顶最小距离为13.6m。为保证既有铁路线行车安全，本桥在进行上跨施工前必须对既有线进行防护棚防护。

2.防护棚施工指导思想

⑴在挂篮施工进入京广线封闭网内前，必须完成防护棚施工，以保证既有京广线行车安全。

⑵铁路防护棚施工前，对于防护棚有影响的线路、设备迁改完毕。

⑶防护棚在封锁要点时段进行施工。

⑷施工完后，拆除防护棚，恢复原运行状况。防护棚拆除需在封锁要点时段进行。

3.防护棚结构形式

根据现场实际情况，在防护棚施工范围内京广铁路两端封闭网最大宽度为42.4m，为保证铁路运营安全，防护棚设计最大跨度为44.3m，长度为90m。两侧立柱距离铁路封闭网最小距离为0.77m，两侧立柱距离接触网馈线最近距离为1.3m和1.45m，与既有铁路线正交。

防护棚基础采用φ0.5m高压旋喷桩进行基础处理，间距为0.75m；旋喷桩上部浇注2.0m宽、1.5m高的条形基础。防护棚棚架立柱采用φ660mm×13mm的螺旋钢管，立柱间距为3.5m、4m。立柱间设置[14a槽钢剪刀撑，立柱上方铺设双拼I63b工字钢做为横梁，横梁上方铺设桁架梁做为纵向分配梁，纵梁上铺设I10工字钢及顶面铺装层。

建成后防护棚底距离接触网硬横跨顶最小距离为0.2m，距离最高的馈线为1.2m，防护棚顶距离悬臂梁梁底最小距离为1.3m。本防护棚重点在于40m长的三角桁架纵梁在铁路封锁点内的吊装施工。

4.防护棚纵梁选型

防护棚两侧基础及立柱均能满足防护要求，但跨度中间受铁路线路影响无法设置中支撑，导致该防护棚跨度过大，最大跨度处达到了44m，因此防护棚纵梁的选择成为了防护的关键点。

由于本桥跨越铁路的跨度较大，覆盖范围广，常规的型钢作为纵梁防护，显然无法满足要求；贝雷梁拼装的桁架纵梁由于受限于截面特性，在跨度达到40m时，亦无法保证纵梁本身的安全稳定性；大型钢箱纵梁或者大型型钢纵梁，其自重较大，在中间无任何支撑点的作用下，很难满足结构稳定的需要。为此，特选用了三角桁架型式作为大跨度防护棚的纵梁，其优点在于，①本身为桁架架构，结构自重相对较小。截面特性强，其挠度及稳定性能够满足需要。3、自稳性强，拆除时，需要拖拉出梁体底部范围，正三角结构施工在拖拉施工能有效保证桁架的自身稳定性。

采用1.56m高桁架梁做为防护棚纵梁，间距为2m，长度为36.4m～48.6m，重量为10.9t～13.6t t。三角桁架梁底宽1.5m，高1.56米，上弦杆为φ351x12，下弦杆为φ273x10，腹杆为φ159x9，斜杆为φ80x7桁架梁。纵梁吊装采用2台300T吊车安装，人工配合施工。纵梁与横梁为U型卡连接，事先在横梁上标好纵梁放置位置，并设置三角限位钢板，保证纵梁安装位置及纵梁放置后的固定。

5.防护棚纵梁吊装及顶面铺装要点施工

5.1吊装方法

由于本防护棚为单层桁架梁工程，就位点高度为14.8米，且在京广铁路封闭网外侧进行吊装作业，故采用柱、梁分体吊装方法，即：将立柱先吊装就位，再将整榀桁架梁在地面拼装成一个整体，然后整体吊装就位，避免进行二次拼装和吊装作业。

5.2吊车型号选择

本棚架的桁架梁长36.4m～48.6m之间，单片桁架重量为10.9t～13.6t间。根据现场实际情况，普通300T吊车尺寸为长17.5m，宽3.2m，高4m；支腿支撑后宽度为11m，起吊高度为18m，吊车工作半径32m，主臂长度为43.7m，工作半径33m，主臂仰角45°。在此工作状态下起吊额定重量为20.5T，桁架梁重量为13.6T，可满足吊装施工需要。

5.3吊车的站位

首先将吊装施工现场场地进行平整及碾压，满足吊车进出及吊装时要求，两台吊车分别位于两个主墩侧，吊装作业时严格保证支腿平整及基础稳定。

5.3.1吊车站位布置

防护棚单排立柱长度达到了90m，采用2台300T吊车分2侧同时进行吊装，单边吊装长度为45m，因此每次吊装吊车的站位点均不同，需根据吊装的桁架梁进度来调整吊车吊装站位。

5.3.2吊车站位处地基处理

根据吊车吊装的站位，需对吊车站位处，尤其是支腿支垫处的地基进行加固换填。拟采用砂石地基加固处理方法，将吊车站位下1m内的地基进行加固处理。

（1）基坑底开挖到位后，将基坑底浮土及杂物清理干净整平，基坑两侧设置一定的坡度。

（2）采用自然级配的砂砾石（或卵石、碎石）混合物，粒级在50mm以下，其含量在50%以内，不得含有杂物，含泥量小于5%。

(3）垫层应分层铺设、分层夯实，每层铺设厚度为25cm，夯实整平后在铺设下一层，夯压要做到交叉重叠1/3。

(4）垫层铺设完成后，在垫层上铺一层15cm后C20砼，作为吊车支腿支垫面，砼面要平整。

5.3.3吊车支腿支垫

汽车起重机吊车吊装时，支腿支撑后要保证有足够的稳定性，支垫需牢固平整，支腿支垫采用枕木与钢板完成。

5.4吊装前施工准备

首先与铁路相关部门签订安全协议，并向铁路局申请上跨京广线吊装作业封锁要点施工计划，每次申请要点施工时间为60分钟。

吊装作业前七日内参加作业人员必须进行并进行岗前安全培训和安全教育，三日前吊车及相关机具、设备进场进行性能评估以保证正常作业；同时进行工作前演练，优化作业方式。获准封锁施工前一小时，组织吊车和相关设备到位；同时组织配合安装人员进驻施工现场待命。现场防护人员及指挥人员就位。

5.5桁架梁吊装

5.5.1桁架梁存放

桁架梁存放位于吊车吊装站位区域外侧，方便吊车吊装。

(1)桁架梁堆放场地要平整，场基坚实，无杂草，无积水。

(2)构件梁堆放应使用垫木，垫木必须上下对齐，桁架梁顺序放置在垫木上，严禁桁架梁堆码存放。

(3)每两个桁架梁之间，应留出1m的距离。

(4)桁架梁按吊装顺序及安装位置，在保证起重机械及运输车辆行走通畅的情况下，按各种型号分别堆放于吊装位置附近。

(5)在桁架梁端头醒目处设置编号，以便于吊装时构件的查找。

5.5.2吊点选择

桁架梁为整体一跨吊装，吊点选择按下图进行，根据每榀桁架长度确定每榀桁架梁吊点。

5.5.3吊装施工

300t吊车位于一侧的施工便道上，事先先将桁架梁吊装在吊车上，当封锁要点开始后，吊车缓慢平稳提升桁架梁，跨越既有京广线后放置在防护棚横梁上，同时工人迅速用U型卡将桁架梁与横梁固定。

吊装时间为：申请调度给点配合及等待线路垂直停电10分钟+桁架梁起吊至横梁位置10分钟+调整并下落到位5分钟+桁架梁与横梁固定5分钟+拆除桁架梁吊环及钢丝绳10分钟+吊车起重臂收回到安全距离10分钟+处理应急事件时间10分钟=60分钟。

6.结束语

本桥的防护棚纵梁选择是关键，三角桁架梁做为防护棚纵梁，其受力结构形式好，能适应大跨度结构形式，解决了防护棚因跨度过大造成的搭设困难的问题。采用300T大型汽车吊，吊车站位及地基处理是保证吊车良好工作状态的关键。公跨铁立交桥施工，对既有线安全影响较大，此防护棚即可保证铁路运营线的安全，又能保证公跨铁立交桥在施工时，可不在申请铁路封锁点施工，保证了梁部施工的工期。对项目整体的工期及安全控制起到了不可估量的作用。