跨高铁桥梁转体施工中安全防护技术的应用

【摘要】湘桂铁路扩能改造工程下行联络线跨东外环特大桥连续梁（40+64+40）m采用了墩顶转体跨越武广高铁，其施工牵涉面广、难度大、要求高，并严重危及行车和作业人员安全，为减少对武广高铁运输的影响，工程中运用多项安全防护技术，为连续梁施工如期完工提供了保障。

【关键词】连续梁桥；跨高铁；转体施工；安全防护技术

引 言

桥梁转体施工是上世纪40年展起来的一种架桥工艺，其原理是将两个预制完成的半桥转动到桥的轴线位置合龙成桥的施工方法，有墩底转体和墩顶转体两种形式。目前，跨线桥多采用墩底转体，湘桂铁路扩能改造工程下行联络线跨东外环特大桥连续梁桥采用了墩顶转体施工，在全路尚属首例。该桥运用了多项安全防护新技术，旨在减少对武广高铁的影响，从而实现转体施工的顺利进行。

1、工程概况

该桥采用（40+64+40）m连续梁上跨斜交武广高铁胡家坪4号桥，与武广高铁斜交中心里程为DK1728+871.403，线路夹角为26°。连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁体全长为145.2m。转体时主要技术参数如下，转动角度：26度；梁端转动弧长：14.06m；转体重量：1900吨。

2、工程特点

时间紧：防护墙安装及拆除、转体、中跨合拢等难点工序施工在天窗点内；风险大：连续梁悬浇段紧邻武广高铁，中跨合拢段在武广高铁正上方，危及行车安全；空间小：作业高度在10米至35米之间，转体设在墩顶，操作空间有限；标准高：顶起箱梁，拆除球铰，固定主墩永久支座，同步与平衡系统要求精准控制。

3、施工步骤及其影响武广运营的要素分析：

第一步：对武广高铁实施物理隔离，在隔离墙的防护下进行1#、2#墩身；转体系统；A0、A1、B1块；挂篮安装等分项工程施工。

危险要素：

1）防护墙钢柱安装时吊装设备及钢柱侵入接触网2米。

2） 1#、 2#墩身与胡家坪4号桥边及正馈线水平距离分别为4.14米和3.79米，施工高度为：1#墩高10.85米，2#墩高20.85米，墩顶高出胡家坪4号桥面9.04米。

第二步：A2、B2―A8、B8梁段、0#、3#墩旁现浇段施工及试转。

危险要素：

1）A2、B2―A8、B8梁段采用挂篮平行于胡家坪4号桥悬灌，距离为2.97米。

2）墩顶上部分防护墙（7.15米）拆除时吊装设备及钢柱侵入接触网2米。

第三步：转体就位及连续梁合拢。

危险要素：

1）1#、2#墩同时进行旋转上跨胡家坪4号桥。

2）连续梁中间合拢段在胡家坪4号桥正上方位置，需现浇2米砼（18.31立方，45.8吨）。

4、安全防护技术

通过危险要素分析，施工可造成影响武广运营的安全隐患为损坏既有接触网、侵限、坠物，因此，安全防护采取防电、防侵、防坠为主的技术。

1）线索迁移及绝缘

对既有武广高线索进行迁移和绝缘能加大连续梁与接触网的作业距离，提高施工人员人身安全系数，同时减少施工对既有接触网造成的影响。

实施方案： ①墩身及连续梁浇注前期：卸载下行225#至235#、上行228#至238#杆正馈线、拆除既有肩架及悬式绝缘子，在229#、231#、232#、234#柱顶安装新AF柱顶肩架（水平沿向线路侧），使用复合柱式绝缘子（绝缘等级大于35KV）立于肩架上方，同时拆除227#、233#、230#、236#杆既有肩架及悬式绝缘子，在柱顶安装复合柱式绝缘子。②在正馈线下锚处增加约4-5米的馈线，用并联接头与既有正馈线连接。③对正馈线及承力索（下行229#至233#、上行230#至236#）加装绝缘护套（绝缘等级大于35KV）。④连续梁旋转合拢前期：拆除既有正馈线（下行157#至241#、上行158#至242#杆）、复合柱式绝缘子以及AF柱顶肩架，安装原有肩架（水平沿向田野侧）以及悬式绝缘子。⑤将原锚段馈线更换为新馈线，同时使用并沟线夹固定。⑥正馈线（下行229#至233#、上行230#至236#）加装绝缘护套（绝缘等级大于35KV）。

2）设置防护墙

防护墙能对A0、A1、B1、A2、B2块进行隔离施工，同时对1#、2#墩高出武广高铁的部分进行物理隔离和防电隔离。（正面布置图如下图所示）

实施方案： ①防护墙顺武广高铁方向长度为24m，高出箱梁顶面2m。②基础采用直径φ125cm挖孔桩，挖孔桩桩长10m，纵向间距为4m，横向间距2.5m，立柱采用φ630×10mm螺旋钢管，钢管纵横向间距与挖孔桩相同。③钢管与挖孔桩的连接采用承台，钢管与钢管间的连接采用[20a槽钢。④在靠近武广高铁方向侧面设置间距为1×1cm的钢丝防抛网，在正对PW线或正馈线位置处6m范围内设置防电板。⑤每排钢管立柱必须加设接地装置，接地电阻小于4Ω。

3）应用移动封闭式吊篮施工

移动封闭式吊篮用于连续梁中跨合拢段施工，且操作简单，方便快捷，对武广高铁干扰小。（结构型式如下图所示）

实施方案：①中跨合拢段采用钢外壳封闭吊篮式施工，钢外壳顶设置4根I50a工字钢横梁固定在桥面移动台车上，使之可沿顺桥方向前后移动。②利用1#墩0#块和1#块支架作为平台，在转体前安装吊篮，通过8根φ32精轧螺纹钢悬挂吊篮的底板横梁，并在底板横梁上安装用于支撑模板的纵向钢骨架，并拼装好吊篮的封闭式钢外壳。在钢外壳的底面及侧面安装防电板，立面四周挂设防抛网，防电板与外模底板的连接方式采用栓接。③吊篮安装完毕后，将吊篮滑移至中跨合拢段。滑移过程中，通过设置在梁顶的8个穿式千斤顶随梁高的变化提升悬挂的封闭式吊篮。④吊篮滑移到位后及时锁定，进行合拢段施工。⑤施工完成后吊篮退回到1#墩处进行拆除。

结束语

本连续梁桥通过上述安全防护技术的实施使跨武广高铁桥梁转体仅七个月完成了全部施工，做到了运输、施工两不误。

参考文献

[1]《I类变更设计下行联络线跨东外环特大桥（40+64+40）m连续梁转体施工图》（2011年）

[2]《结构设计原理》 贾艳敏 著 人民交通出版社（2004年）

[3]《桥梁转体施工》 张联燕 著 人民交通出版社（2003年）