沪昆客专跨既有铁路安全防护控制

沪昆客专跨既有铁路安全防护控制

张超

中铁十四局集团第二工程有限公司山东泰安271000

摘要：本文基于新建沪昆客专沙子哨大桥跨既有铁路的安全防护专项控制，结合原既有铁路拉沟坡度大、新建沪昆铁路与既有铁路安全距离小、既有线运行车次频繁等技术难题，提出了跨既有铁路安全防护控制的几点措施和体会。

关键词：新建沪昆客专；跨既有铁路；安全防护控制

1工程概况

1.1由中铁十四局集团二公司承建的新建沪昆客专铁路贵州段7标段沙子哨大桥桥梁全长845.74m，桥跨结构为：(40+64+40)m连续梁+8×32m+1×24m新建沪昆客专与既有沪昆铁路在上行线里程K2066+987.5处交叉，斜交角度约为26度。其中D1K769+394.15～D1K769+539.85间跨既有沪昆线为一联跨度（40+64+40）m预应力混凝土悬臂现浇砼连续箱梁。该段既有铁路边坡为路堑，高约10米，既有沪昆线为电气化复线铁路，接触网立柱高度为9米，新建铁路桥梁底距既有铁路轨顶净空最大高度11米，1#、2#墩承台距既有铁路路肩最近水平距离3.0米。

1.2项目特点

沙子哨大桥1#、2#墩紧邻既有沪昆铁路，施工中对既有铁路安全影响较大，上跨40+64+40m连续梁施工时，对桥下的安全防护是本工程的重点。

详细情况见下附照片：

1.3既有线开行情况

贵昆台天龙（不含）至安顺（不含）区间综合天窗时间：13:15-15:15，22:36-00:36，每次封锁时间暂定为2小时，属于Ⅱ级施工。

2、营业线设备和行车安全的危险源辨识

根据施工实际，沙子哨大桥施工可能对既有线造成安全隐患的危险源如下：

⑴主墩1#、2#承台一角距离既有线路基边缘只有1m，在承台开挖时可能对道床造成扰动。

⑵40+64+40m悬灌梁跨既有线施工时梁上坠落的人员、材料、杂物等可能砸坏接触网线、接触网立柱上绝缘瓷瓶、过往列车。

⑶0#～1#墩、2#～6#墩拉槽爆破及3#～6#墩扩大基础爆破产生的飞石可能砸坏接触网线、接触网立柱上绝缘瓷瓶、过往列车，或飞到路线上影响行车安全。

3、挡墙防护

主墩1#、2#承台靠近铁路侧设置了钢筋混凝土挡墙对既有线道碴进行了防护，挡墙底部坐落在基岩上，露出地面1m，墙厚0.5m，长10m，1#承台的挡墙外侧距离棚架钢管外侧水平距离为0.3m，2#承台的挡墙外侧距离棚架钢管外侧中心水平距离为0.6m。

4、棚架施工

4.1棚架设计方案

为防止在悬灌梁施工过程中人员、材料、杂物等坠落砸坏既有线设施，在上部结构斜跨既有线的范围内搭设棚架防护。

防护棚架顺既有沪昆铁路搭设，考虑顺新建铁路斜向布置跨径大，横梁采取与既有铁路中心垂直布置，即斜交正搭方案。棚架长60m，净宽12.4m，在既有线轨顶以上净空达到8.5m，保证了棚架底与接触网导线竖直距离为2m，两侧钢管支柱内侧与两侧接触网导线水平距离均为4m，与上（下）行线路中心水平距离均为3.93m，保证了接触网导线和火车的安全距离。

4.2棚架安装

⑴组焊件制作：采用2根I32b工字钢作为横梁，在其间腹板上间距50cm焊接I16，在I16上横向间距50cm焊接Φ16钢筋，其上铺设3mm厚钢板，焊接在Φ16钢筋上。在其顶面垂直既有线路方向做成2%的坡，排水至1#墩侧。考虑到铁路运营高压的影响，对组焊件底部安装高压绝缘板，绝缘板的购买和安装，聘请成都铁路局贵阳段电务部门来协助完成，绝缘板附出厂合格证和检测报告。

⑵在既有铁路两侧挡墙上进行竖井开挖，首先根据防护图纸放出竖井中心，做上标记，竖井长1.5m，宽1.5m，深3m，间距6m，在浇筑混凝土时将钢管支柱底座的Φ24mm螺栓预埋在混凝土中。

⑶用塔吊架立Φ600×10mm钢管支柱，底部与基础栓接，安装剪刀撑，将16槽钢与钢管上的钢板栓接，用塔吊吊装纵梁2I25a工字钢放入凹槽内，将工字钢与凹槽点焊。

⑷用塔吊吊装事先加工好的组焊件，将横梁I32b与纵梁2I25a点焊，横梁相邻处的缝隙采用宽50cm的1mm厚铁皮焊接封闭，棚架两侧每隔一根钢管立柱用缆风绳固定。棚架搭设完成后，必须做好接地与防雷设施。

4.3棚架拆除

连续箱梁施工完成后，再拆除棚架。棚架拆除时，由上至下依次拆除。拆除顺序是：棚架顶面清扫→吊下棚架组焊件→拆除纵梁→拆除剪刀撑和风缆→拆除钢管。

4.4棚架受力计算

4.4.1载荷取值

根据贵州省安顺市历年降雪记录，最大厚度为50mm，经计算得雪载荷q1=490N/m2；棚架顶部自重q2=870N/m2；落物的冲击按照2人（取100kg/人）从梁顶面落至棚架顶面计算，F=1960N，高度6m；本计算选取一段棚架进行建模，长13m，宽6m，高8.5m。

4.4.2材料特性

轴向容许应力=182MPa，弯曲容许应力=188.5MPa，剪切容许应力=110.5MPa，容许挠度=L/400=13000/400=32.5mm，立柱钢筋混凝土底座位于W3强风化岩上，=0.35MPa。

4.4.3计算结果

采用MidasCivil计算软件计算，结果如下：

组合应力图（单位：MPa）

4.4.4结论

经过检算，最大组合应力为71.1MPa<，最大挠度为12mm<，最大支座反力为27.1KN，<，棚架的结构及材料的力学性能均能满足受力要求。

5、拉槽及基础施工防护

为防止拉槽和基础爆破产生的飞石或滚石侵入限界，保证既有线的设备及行车安全，经现场调查，决定采用既有防护棚架+被动防护网进行防护。

防护棚架沿既有铁路线两侧采用竹跳板全部封闭，聘请成都铁路局贵阳段电务部门人员在既有线内侧安装绝缘板。防护棚大里程方向147m，小里程方向39m采用被动防护网防护。被动防护网下部采取4层300cm长×25cm宽的竹跳板加固，防止小粒径飞石从防护网下部滚落。

被动防护网能抗击2吨的块石自50米高处自由落体坠落。被动防护网执行标准：《铁路沿线斜坡柔性安全防护网》（TB/T3089-2004）。结构配置：钢柱+支撑绳+拉锚系统+环形网+缝合绳+减压环，内设菱形钢丝格栅网。

6、结束语

新建铁路桥跨既有线安全防护控制向来是施工质量控制的难点，也是保证桥梁质量安全的重点，对于该类桥梁的施工，必须结合工程实际情况，采取相应的对策措施，科学合理的安排施工。施工过程中加强测量控制和监测，确保桥梁跨既有铁路的施工安全。

参考文献：

[1].李浩，高晶晶；新建铁路跨既有线施工的安全管理与控制[J];铁道建筑；2010（9）.

[2]铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10415-2003).

[3].张青春等；沪杭高速铁路上跨既有沪昆铁路施工安全技术研究[J]；铁道标准设计；2011（6）.

作者简介

张超（1980-），男，山东泰安人，职称：中级工程师，研究方向：土木工程。