移动模架法制梁跨越营业线施工技术研究

移动模架法制梁跨越营业线施工技术研究

李星

广东珠三角城际轨道交通有限公司  广东广州  510000

摘要：随着我国铁路运营里程的不断增加，铁路网不断完善，邻近营业线或营业线施工在所难免。由于营业线一旦发生事故，容易造成人员伤亡甚至群死群伤，所以营业线施工风险非常大。基于此，本文通过对广清南延项目流溪河特大桥进行分析，探讨跨广珠下行线时防电棚的设计、施工、拆除及安全保证措施，为类似跨越营业线工程的施工提供一些参考。

关键词：移动模架；营业线施工；跨越营业线；防电棚；施工技术

引言

移动模架法是桥梁施工中常见的制梁方法，不仅能利用现有桥墩作为支承，适用各种复杂地形环境，同时施工质量好、操作简单、成本低廉，特别适用于等跨等截面现浇梁施工，广清南延项目大部分简支梁采用此方法施工。在流溪河特大桥39～40#梁处，由于本线路与广珠铁路下行线相交，为确保移动模架制梁和营业线的安全，要设计防电棚，研究如何安全高效完成防电棚及梁部施工。

1.工程概述

本文选取广清南延项目流溪河特大桥39～40#简支梁进行分析，该梁长为32.6m，宽11.4m，高2.5m，采用移动模架法现浇施工，与广珠铁路下行线相交处为路基，夹角为70度，该线接触网输电电压27.5kV，承力索高程为7.29m，移动模架下缘距离承力索最近为4.39m，距接触网立柱顶最近为3.39m。

2. 总体施工方案

全线的简支梁采用移动模架法制梁，因移动模架为标准化施工，工艺成熟，所以在后文中着重论述防电棚的设计、施工，以及营业线施工的安全保证措施。为确保此处移动模架过孔及梁体施工时，广珠下行线的行车安全及自身施工安全，需先搭设防电棚，然后移动模架过孔就位，接着在模架内安装钢筋、模板、浇筑混凝土、施加预应力，再将模架前移过孔，最后拆除防电棚。

3. 防电棚设计

防电棚由条形基础、钢管立柱、横梁、纵梁、分配梁、面系等构成，防电棚架纵梁下缘距离接触网立柱80cm，绝缘板顶距离移动模架检查梯80cm。

移动模架模板最宽处为12.6m，为防止施工时物体掉落影响营业线行车安全，模板离防电棚顶面高差6m，根据坠落半径4m的要求，防电棚设计宽度为20.6m。为方便施工作业，同时减小对营业线的影响，把防电棚的条形基础设置在铁路栅栏外，利用已施工完成的39#、40#的承台作为条基支承结构。防电棚平面图见下图。

防电棚平面图

  防电棚设计长29.0m，宽20.6m，结构自上而下依次为0.3cm厚BCIS绝缘板、1.5cm厚竹胶板、Φ18钢筋网片、I25分配梁，321型贝雷梁、双拼I56a横梁、Φ600*12mm钢管立柱。防电棚的立面、断面见下图。

防电棚立面图                       防电棚断面图

4. 防电棚安装

在防电棚施工前，需提前办理营业线施工手续，先向工务段、供电段等相关站段及铁路局相关部室报批涉铁施工方案，协调站段进行现场交底和施工配合，签订安全协议，做好人员培训取证和涉铁施工计划申报，设置驻站联络员和现场防护员后，方能在批复的时间段内组织营业线施工。

4.1地基处理

考虑到条形基础小部分在承台外，条基两侧刚度不一致，适当提高条形基础下地基承载要求，计算得出最小地基承载力为118kPa，实际提高要求至150kPa。分层开挖至计算标高压实后，进行地基承载力试验，大于150kPa为合格，否则进行换填压实处理。

4.2基础制作

防电棚两侧设置C20钢筋混凝土条形基础，尺寸为长13.3m*宽1m*厚1m，布置Φ16@10cm三层钢筋网，承台外基础长度为4.3m，基坑采用人工开挖，开挖前联系相关单位核实确认是否存在管线。在基础浇筑前，要注意复核预埋件的平面位置和高程。因基础地势较低，在基础四周设置排水沟和集水井，存在积水及时抽排。

4.3钢管立柱安装

钢管立柱间距为5.5m+6.0m,采用Φ600*12mm钢管与基础采用膨胀螺栓和法兰盘连接，均布12颗M20螺栓；立柱钢管之间也通过法兰盘连接，采用普通M20螺栓双螺母双垫片，正反设置。钢管底部切口要求平整，底部焊接法兰和三角形加劲肋，并在钢管上焊接剪刀撑的连接构造，对焊缝和钢管进行刷漆防锈处理。

采用1台25t汽车吊进行吊装，起吊前应进行试吊，检查钢丝绳以及物体绑扎牢固后方可正式吊装。在吊装过程中应保证钢管立柱稳定，钢管吊装到位后与用螺栓进行连接，钢管底面法兰与预埋法兰要紧密贴合。对钢管和基础法兰进行编号，对号安装。钢管底部法兰和钢管斜撑在工厂焊接完成，焊缝检测合格才能进场使用。相邻钢管立柱间采用[12槽钢设置剪刀撑和水平撑，所有连接处满焊。

4.4横梁、纵梁、分配梁的安装

横梁采用双拼I56a工字钢，主梁设置在钢管柱顶，使用两根56a工字钢进行拼接焊。根据现场测量标高，在钢管顶部开槽口，槽口深度大于30cm，在槽底焊接一块80*35*2cm厚度钢板，在钢板和钢管两侧接触面各焊接3个10*10*2cm的三角钢板加劲肋，同时用4块弧形钢板将双拼2I56a工字钢与钢管焊接进行限位。具体见下图。

纵梁采用321型贝雷梁，90花窗连接，贝雷梁之间采用[10槽钢及U形卡连接为整体，[10槽钢及U形卡顺桥向间距不大于8m。先将贝雷架在地面上拼装分组连接好，根据布置间距2榀一组,采用100t吊车进行吊装，架设在40#墩侧预先整平压实的空地上或40～41#梁面。安装构件时从中间向两边对称安装，过程中要做好各构件的平面位置、高程的复测工作，最后在横梁上焊接贝雷梁的限位装置和U形卡。

分配梁采用I25工字钢，间距0.5m，在贝雷梁顶部铺设。使用u形抱箍将分配梁和贝雷架上弦杆进行固定，分配梁设置1%的单向排水坡，便于面层汇集引排雨水或多余的养护用水。

4.5面系安装

面系包括0.3cm厚BCIS绝缘板、1.5cm厚竹胶板、Φ18钢筋网片，具备防落物、绝缘、防水功能。

为防止施工过程中杂物从移动模架内掉落侵入营业线，设置150*150mm间距的Φ18钢筋网片防落层，钢筋网片在场外加工成型，现场人工配合吊装。钢筋网铺设完成后，在网片上满铺1.5cm厚竹胶板。在高度较低的两侧进行设置绝缘挡水板，并在位置最低处安装PVC排水管引流至线路外。竹胶板上部采用3mm厚橡胶板全覆盖，防电板采用BCIS绝缘板，耐压等级需大于27.5kV。防电板要做好进场验收和检测工作，安装时用特制的绝缘螺栓进行固定。

5防电棚的加固与接地

5.1防电棚的加固

鉴于工程所在地为台风多发地区，为确保防电棚的整体稳定性，待结构施工完成后，将2条14号槽钢双拼焊接，外侧加上锚垫板，近桥墩侧加上橡胶垫片，使用Φ25精轧螺纹钢通过墩柱拉杆孔锁定在桥墩上，然后使用14的槽钢对双拼槽钢和钢管立柱进行焊接。将立柱钢管与墩柱进行固定，大大增加了防电棚的整体稳定性，台风来临前，可增设缆风绳对防电棚进行加固。

5.2防电棚的接地

为消除静电影响，确保施工过程中万无一失，防电棚安装完成后需进行接地，由于两侧桥墩钢筋接地电阻小于1欧姆，在两侧桥墩施工时，预留接地端子，将钢管立柱使用接地线与桥墩的接地端子相连。

6防电棚的拆除

（1）拆除顺序

待简支梁施工完毕、移动模架过孔完成后，采用人工配合汽车吊，按照从上到下、后支先拆的顺序，依次拆除面系、分配梁、纵梁、横梁、剪刀撑、钢管立柱。

（2）面系拆除

因面系施工内容较多，施工时应适当增加人手和工具，首先将挡水板、排水管等附属设施拆除，然后从防电棚两侧向中间依次对称拆除绝缘板、竹胶板、钢筋网片，小物件均放入事先制作的钢吊篮内，钢吊篮的四周和底部使用钢板封闭，人工配合吊车集中吊下，吊装时钢丝绳穿过吊耳并套住吊篮底部。

（3）分配梁、纵梁、横梁拆除

在分配梁两端各拴一根缆风绳，松开分配梁与贝雷梁之间的连接，人员撤离至安全位置，根据梁体翼缘板和吊钩位置调整两个吊点的位置，以吊带拉直后避免碰触翼缘板为宜，起钩绷紧吊带，人工使用缆风绳配合吊车转移到线路外侧。

贝雷梁拆卸前，先拆除的U形卡及限位装置，可以使用手动葫芦配合外移至梁下边，再使用吊车转移场外。横梁拆除可参考分配梁拆除进行作业。

拆卸作业选用100t的吊车，在40#墩侧或梁面进行吊装作业，拆卸作业要对称进行，同时要避免吊装时钢梁左右摆动碰伤梁体或侵入既有线。

（5）钢立柱拆除

用焊割拆除剪刀撑，人工用麻绳辅助落地，立柱顶部与梁底间间隙6.01m，，吊钩可伸至立柱所在位置上方，用钢丝绳套住立柱上端的法兰，略提升使钢丝绳绷紧，然后切除立柱与基础之间的螺栓，最后人工用缆风绳辅助将立柱吊至场外。

7安全保证措施

（1）安全施工要点

各项施工前均要编制详细的安全技术交底，并做好管理、作业人员的培训工作，施工过程中确保材料、机械设备不侵入铁路限界。

因营业线施工大部分工序需要申请天窗点，鉴于天窗点时间非常有限，所以每次施工前需考虑周全、精细化组织施工，尽可能安排在营业线外完成，现场进行安装。实施时加大人员机械投入，如果出现时间不够的情况，要尽快固定已安装的材料，组织人员、机械及时退场，人员、材料、机械要实行进退场登记。

安排专人日常巡查结构构件的稳定性、螺栓紧固度、排水是否顺畅，发现问题应及时解决。另外，检查、安装人员在高处作业时，要做好安全保障措施。

（2）施工过程中的安全保证措施

①吊装作业：在吊装前要密切关注天气，选择无雨、无大风的天气进行吊装作业；如果是夜间吊装作业，要提前作好照明措施。吊装作业前要做好吊车站位、支腿支垫、吊绳、吊物绑扎情况的检查，对起吊工和司索信号工进行详细交底，注意吊车站位和吊装顺序等，同时采取措施防止吊车侵限；正式吊装前应先进行试吊，吊装、拆卸时应对称进行。

②焊接、焊割作业：各主要构件拼接与对接焊缝质量应达到二级焊缝标准，同时应编制专项焊接工艺，其他焊缝质量应达到三级焊缝标准。焊工必须持证上岗,施焊前应进行现场条件下的焊接工艺试验,试验合格后,方可正式施焊，焊接完成后要对焊缝进行检测。焊割、焊割作业前，要履行动火作业报批手续，作业时配备灭火器材，设置看护人，确保乙炔、氧气瓶和火源的安全距离

③移动模架过孔：要对前墩顶、梁面及模架两侧作业平台杂物进行检查清理，过孔时需留意观察主梁前中后三个位置的左右限位，发现异常状况立即停止作业并进行调整。过孔后及时锁定中支腿及后支腿，前支腿放置于墩柱顶面，不可悬空。

④移动模架法制梁：注意施工过程中加强易漂浮物的管理，防止易漂浮物被大风吹入既有线造成安全事故。浇筑过程中注意泵车、罐车的站位，防止侵限；同时要注意养护时水不要向既有线喷洒。

8总结（结语）

通过此次施工技术研究和周密的施工组织，解决了移动模架法制梁跨越营业线施工的难题，既保证了模架本身和营业线的安全，也为今后的类似项目施工起到一定的指导和借鉴作用。

参考文献：

[1]门华建. 铁路防电防护棚与现浇支架合建方案设计与施工[J]. 江西建材, 2016(4)，218.

[2]《广州局集团公司铁路营业线施工管理细则》（广铁施工发〔2021〕100 号）