上跨营业线铁路架设箱梁施工探讨

上跨营业线铁路架设箱梁施工探讨

乔雄鹰

中铁六局呼和铁建公司，010000

摘要：随着我国公路交通工程的快速发展，我国公路网趋于成型，在项目建设过程中出现了较多公路桥梁不可避免与既有铁路交叉的现象。公路桥梁在邻近及跨越铁路施工过程中会对既有铁路运输安全产生较大的影响。

为减少公路桥上跨铁路营业线架梁施工对既有铁路运输安全的影响，降低铁路运输损失，加快上跨架梁施工进度，确保封锁施工安全。本文以白安高速公路桥上跨集通铁路架梁施工的工程实例，阐述了封锁点内跨铁路架设箱梁的施工过程和有效的安全保证措施，特别是大量应用定制钢板作为上跨铁路湿接缝底模，在一定程度上降低了上跨铁路施工的安全风险，减少了封锁要点次数，减少了对铁路运输的干扰，对类似工程的施工有借鉴价值。

关键词：上跨铁路营业线 封锁架梁施工 湿接缝 安全防护

上跨营业线铁路架设箱梁必须在铁路局批复的封锁点内进行，也是对铁路运输造成一定干扰的情况下进行。箱梁架设技术直接影响着桥梁的安全、质量及进度，架梁前需要做好充足的准备，特别是要做好对营业线架梁过程中的施工安全防护措施。需要在设备管理单位派人现场监督配合下进行，并且是在封锁时间内完成箱梁架设任务。

一、工程概况

1.工程概况

白安高速公路上跨集通铁路桥梁位于乌兰察布市商都县境内，集通线K51+511.1处（全桥共10孔，双幅桥设计，每幅桥长309m，跨铁路孔为第7孔）。上部结构为30m预应力混凝土简支箱梁，梁高1.6m，梁间设有60cm、90cm的现浇湿接缝。

箱梁在预制厂集中预制，运梁车运至现场后使用架桥机架设。

全桥共需架设30m箱梁86片，其中上跨第7孔左、右幅架设10片；邻近第6、8孔左、右幅架设20片；剩余7孔左、右幅架设56片。箱梁最大吊装重量：边梁98.9吨，中梁93.2吨。

上跨集通铁路段属于干线区间，铁路运输比较繁忙，区间通过的客车和货物列车较多，对架桥机过孔、箱梁架设封锁施工要求严格，安全风险高。

除了跨铁路孔架梁施工外，上跨铁路的湿接缝、横隔板及其它附属工程施工也同样需要在封锁点内进行，也是本工程的关键。

二、施工方案确定及施工计划提报

1.施工方案审查及施工计划提报

按照各设备管理单位提出的方案审查意见要求，对架梁施工方案进行修改完善，确定最终的施工方案并经铁路局施工办审查和专家论证通过后，及时与各设备管理单位签订施工安全协议，同步提报施工计划及邻近营业线监督计划。

2.施工计划下达及施工等级划分

依据铁路局下达的月度营业线施工计划，上跨集通铁路架梁施工等级为Ⅱ级，共6个封锁点，其中架桥机过孔（左、右幅）2个封锁点，每个封锁点架桥机过孔及架设1片中梁，每次80分钟；架梁4个封锁点，分别架设1片边梁和1片中梁，每次100分钟。桥面系施工等级为Ⅲ级，湿接缝及横隔板施工上行18个封锁点（16次120分钟、2次210分钟）、下行17个封锁点（16次120分钟、1次210分钟）。

三、架梁施工

1.架梁设备选择

按照铁路局施工办提出的方案审查意见及铁路运营安全管理要求，本工程架梁选用1台JQ200-40A3型架桥机，该桥机额定起重量200t，最大跨度40m，起升高度7.5m，起升速度0.56m/min,大车速度3m/min，小车速度1.5m/min。架桥机组装后，经项目部及公司相关部门检查验收合格并经乌兰察布市质量技术监督局特种设备管理所检验合格后方可进行架梁作业。现场同时备用装梁的两台大吨位吊车（130吨1台、260吨1台）。

2.架梁施工顺序

根据现场施工组织及各工序完成情况，确定本桥邻近及上跨架梁顺序如下：第6孔左、右幅箱梁架设（邻近营业线）→第7孔右幅箱梁架设及附属工程施工（营业线）→第8孔右幅箱梁架设（邻近营业线）→第8孔左幅箱梁架设（邻近营业线）→第7孔左幅箱梁架设及附属工程施工（营业线）。

总体架梁方向：架桥机停于0#桥台尾，由0#台→10#台方向分幅架设：边梁1→中梁2→边梁4→中梁3；其中第6、8孔架设顺序：边梁1→中梁2→边梁5→中梁4→中梁3；上跨第7孔架设顺序：中梁3→边梁1→中梁2→边梁5→中梁4。

3.运梁、备梁

为确保完成架梁任务，封锁施工前安排专职人员负责整修运梁便道及指挥运梁车运梁，提前从梁场倒运足够数量的箱梁存放到待架桥梁既有0#台尾路基段，作为架梁备用。

4.邻近铁路孔架梁施工

进行跨铁路第7孔架梁前，需先架完邻近第6孔箱梁，第6孔箱梁由4片变为5片，桥梁横断面由13.2米变为15.3米，架桥机横移轨道宽度不能满足架设第6孔最外侧一片边梁的条件，故在架完第5孔4片箱梁后，架桥机将第6孔其中一片边梁暂时吊放在6孔中梁位置，此时架桥机收回前支腿，退回到5#墩后。利用2台吊车（260t、130t）将第6孔的边梁从中梁位置吊起，移动到设计的边梁位置上。辅助架设边梁时，260吨吊车停放在第6#孔西侧距离5#墩盖梁5米位置处，130吨吊车停放在第6孔西侧距离6#墩盖梁4米位置处，同时在商都车站设驻站联络员、现场设多名防护员，确保架梁过程安全。

5.跨铁路孔架梁施工

在邻近第6孔（10片）箱梁架完后，两个封锁点完成第7孔左、右幅架桥机过孔并分别架设1片中梁；每个封锁点架设2片箱梁，全部架完共需6个封锁点。封锁架梁施工过程如下：

（1）第一个封锁点：8月18日上午9:00-10:20（80分钟）进行第7孔右幅架桥机跨铁路过孔、铺设横移轨道，架设1片中梁。

施工前在现场储备一定数量的道碴、砂袋、钢管、钢丝绳及担架、急救药品等应急物资，2台吊车、1台装载机原地待命，作为应急用。

发电机在封锁前半小时开机正常运转。现场防护人员、配合人员、指挥人员及各工种操作人员提前半小时到达指定位置待命。

为保证架桥机过孔时的行走稳定安全，架桥机后端须挂配重，防止架桥机倾覆。

接到调度命令后，在施工负责人统一指挥下，开始进行架桥机过孔。

架桥机实际过孔用时为20分钟（包括调整水平及距离），过孔时，横移轨道已用导链固定在架桥机前支腿上，随架桥机前移到达盖梁顶，横移轨道中间部分用枕木及钢支墩支撑，两侧支撑在防震挡块上，横移轨道宜铺设平稳，轨道左右高差、走行架前后高差不宜过大，测量完成后紧接着架设1片中梁，用时20分钟，剩余时间用钢筋焊接加固箱梁梁端，确保中梁稳固。

架桥机过孔后及时进行调试，调试完成后对设备加锁、断电、并安装三角木楔设置防溜，保证其在不使用时的设备安全。

（2）第二个封锁点：8月19日上午9:00-10:40（100分钟）进行右幅1片边梁、1片中梁架设；

架梁施工前对发电机、电焊机、架桥机、汽车吊等机械设备的状况进行检查，确保设备能正常运作。

湿接缝永久模板已按尺寸加工完成，湿接缝及横隔板钢筋已加工完成，临边防护网片均放置在附近。

现场准备8台电焊机，另备用2台。电焊工随时待命。

待架边梁已在架桥机上吊挂好，等待起吊；中梁已在运梁炮车上等待。

最外侧边梁架完后，在防撞墙预埋钢筋内侧纵向布置防护网片，并用8#铅丝将网片与钢筋固定，作为临边临时防护，防止施工时作业人员及物体坠落至线路上。

架梁的同时，在已架完的箱梁间，组织人员安装及焊接湿接缝永久底模，焊接及绑扎湿接缝和横隔板钢筋。封锁点结束前10分钟将桥面上的杂物及时清理干净，机具及人员全部撤离桥面，并将临时通道上锁封闭。

（3）第三个封锁点：8月20日上午9:00-10:40（100分钟）进行右幅剩余1片边梁、1片中梁架设；

在已架梁之间进行安装及焊接湿接缝永久底模，焊接及绑扎湿接缝和横隔板钢筋，焊接横隔板永久钢模板。

右幅箱梁全部架完后利用邻近监督计划进行右幅第8孔箱梁架设，完成后架桥机从第8孔退回至右幅4-6孔，架桥机横移至左幅4-6孔，待下一个封锁点进行左幅第7孔上跨箱梁架设。

（4）第四个封锁点：8月24日上午9:00-10:20（80分钟）进行第7孔左幅架桥机跨铁路过孔、铺设横移轨道，架设1片中梁。

人员、机具及设备准备情况同第一个封锁点右幅封锁架设内容。架梁的同时，右幅上跨桥面同步进行湿接缝、横隔板、防撞墙钢筋绑扎。

（5）第五个封锁点：8月25日上午9:00-10:40（100分钟）进行右幅1片边梁、1片中梁架设；

架梁间隙同步进行的湿接缝、横隔板、防撞墙钢筋绑扎等施工内容同前几个封锁点，此处不再叙述。

（6）第六个封锁点：8月26日上午9:00-10:40（100分钟）进行右幅剩余1片边梁、1片中梁架设；

至此，左幅箱梁全部架设完成。

利用邻近监督计划，架桥机继续完成左幅第8-10孔箱梁架设，左幅8-10孔全部完成后，架桥机横移至右幅将剩余2孔箱梁架设完成。

四、跨铁路孔湿接缝及横隔板施工

受架梁封锁时间短影响，跨铁路孔的湿接缝、横隔板等施工很难在此时间内完成全部工序，需继续要点进行施工。

8月18日-8月20日：三天分行别进行，上、下行不同时段每天各封锁120分钟，共6个封锁点，进行线路右幅跨铁路孔横隔板钢筋、永久钢模板焊接；湿接缝永久模板焊接施工。

8月23日：上、下行不同时段分别封锁120分钟，共2个封锁点，进行线路右幅跨铁路孔横隔板钢筋、永久钢模板焊接；湿接缝永久模板焊接施工。

8月25日-8月27日：三天分行别进行，上、下行不同时段每天各封锁120分钟，共6个封锁点，进行线路右幅跨铁路孔横隔板钢筋、永久钢模板焊接；湿接缝永久模板焊接施工。

8月30日：上、下行不同时段分别封锁120分钟，共2个封锁点，进行线路左幅跨铁路孔横隔板钢筋、永久钢模板焊接；湿接缝永久钢模板焊接施工。

9月1日：下行封锁210分钟，共1个封锁点，进行线路左、右幅跨铁路孔横隔板钢筋、永久钢模板焊接，湿接缝永久钢模板焊接施工。

9月2日-9月3日：两天上行封锁210分钟，共2个封锁点，进行线路左、右幅跨铁路孔横隔板钢筋、永久钢模板焊接，湿接缝永久钢模板焊接施工。

1.跨铁路孔湿接缝施工

本立交桥跨铁路孔箱梁左、右幅纵向湿接缝设计共8道，每道宽度60cm。根据施工图设计要求，在中梁两侧、边梁内边缘一侧翼缘板处预埋35cm宽防护钢板。钢板厚3mm，梁体中预埋15cm，外露20cm。

每块底模钢板长50cm、宽40cm、厚3mm。模板在加工场集中加工，为便于点内迅速施工，防止模板脱落，分别在钢板两侧打1个直径1cm的孔眼，安装时两人一组配合，其中1人拿根钢筋钩子挂住模板往前走，另外1人在后面校正模板方向和位置，穿入的钢模板提前刷防锈漆，刷防锈漆的面朝下放置。

湿接缝模板安装完成后，立即将底模板与梁上预埋钢板焊接，底模板与梁体预埋钢板搭接宽度为10cm，搭接处纵向整体焊接牢固，永久底模横向接缝处采用10cm宽同等厚度钢板进行帮条焊接。底模钢板中心纵向每20cm间距设置Φ12钢筋，与湿接缝钢筋和底模钢板焊接成一体。

湿接缝永久钢模板焊接加固完成后，立即对湿接缝钢筋进行连接加固，将整跨梁连接成整体，保证梁体的整体稳定性。湿接缝钢筋连接必须在模板安装完成后进行，否则会影响到湿接缝底模的安装。

2.跨铁路孔横隔板施工

施工横隔板时，在围栏顶横桥向穿入直径70mm、壁厚6.5mm、长度为3m的钢管支撑在箱梁顶，钢管上套入载人围栏进行横隔板的钢筋和防护钢板施工。

横隔板钢筋安装完成后，利用封锁点焊接防护钢板，焊接时外露部分为刷防锈漆的一侧，保证其耐久性与抗腐蚀性。横隔板防护钢板侧模尺寸为142cm×95cm×1cm，底模尺寸为78cm×30cm×1cm。

初步安装固定的横隔板永久钢模板，因其不拆除的特性，须对其进行特别加固，防止其在后期使用中掉落伤人伤物，对焊口部分做防锈处理，保证其耐久性。

横隔板永久钢模板加固完成后，与湿接缝永久钢模板焊接形成封闭整体，避免发生桥面上物体坠落的风险，为后续施工提供有力条件。

五、施工安全保证措施

1.封锁前的安全保证措施

施工前与铁路局各设备管理单位签订施工安全配合协议，项目相关管理人员和防护人员经铁路局营业线施工安全培训合格持证上岗，开好施工预备会、总结会。

封锁前成立架梁施工领导小组，现场作业人员要服从项目经理的统一指挥，开工和销点命令由项目经理统一发布和实施。组织召开点前协调会，明确责任分工，将分工表及封锁施工计划传发到每位参与封锁施工的人员手中；对现场危险源进行辨识，制定有针对性的安全应急预案并备足各种应急物资。

制定安全技术交底，明确相关工种的安全技术操作规程及铁路营业线施工相关安全规程，并有针对性的对所有参加封锁施工的人员进行交底，经考核合格者方能上岗操作；对于从事特殊工种人员，应经专业培训，并获得《安全操作合格证》后，方可准许上岗。

封锁施工前对发电机、架桥机、运梁炮车、汽车吊、电焊机等设备进行全面细致的检查，发现问题及时修理。排查各种机械设备安全隐患，并及时消除，严禁机械设备带伤带病作业，保证在封锁施工时各类设备正常运作。

架桥机是箱梁架设的重要设备，封锁施工前，由专业人员进行检查，特别是各种制动装置、限位装置。施工时要严格遵守《架梁机安全操作规程》中的要求，不得违规操作。

2.封锁施工中的安全保证措施

根据施工计划及下达的施工命令确定封锁范围及各种防护措施，严禁超范围作业。

所有进入施工现场的工作人员必须规范佩戴安全帽，特种作业人员还需系安全绳、戴护目镜、穿绝缘鞋等个人防护用品，否则不得进场施工。

架桥机施工时设专人防护。架桥机由架梁组长指挥施工，无特殊情况其他工作人员不得指挥。在架梁过程中架桥机必须稳起稳落，稳步推进。

架桥机在架梁过程中，架梁人员如发现异常状况应立即停止架桥机的运转，待异常状况彻底消除后方可继续进行工作。

封锁施工过程中，上跨桥两侧边梁部分要做好临边防护工作，边梁架完后立即采用防护网片进行防护，保证作业人员安全，避免高空坠物风险。

封锁结束前10分钟，组织现场人员有序撤离施工现场，清除上跨部分的零散机具及零星材料。排除高空坠物造成的铁路营业线行车安全隐患。

线路开通前现场施工负责人与设备管理单位共同确认线路开通条件达标，已架梁桥面上清理干净，方可通知撤除防护，申请开通。

六、结束语

本文以白安高速公路立交桥上跨集通铁路架梁施工的工程实例，简要描述了点内上跨铁路孔架设箱梁的施工过程和有效的安全防护措施，其中湿接缝与横隔板的永久钢模板施工工艺，能大大节省模板的安拆时间，模板安装后形成较封闭的整体，避免了高空坠物的风险，保证了其后续工序的顺利进行，在类似跨铁路架梁工程中可以推广应用。

主要参考文献：

[1]《中国铁路呼和浩特局集团有限公司营业线施工安全管理实施细则（普速部分）》（呼铁运[2019]219号）；

[2]《呼和浩特铁路局建设系统加强营业线施工安全管理实施细则》（呼铁办[2017]60号）文；

[3]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)；

[4]《架桥机安全规程》（GB/T26469-2011）；

[5] 庄乾国，上跨铁路干线架梁施工技术[J].铁道建筑技术，第11期，2011；

[6]刘志成，上跨既有繁忙干线的立交桥架梁施工[J].建筑施工·第40卷第5期，2018。

作者：乔雄鹰，男，中铁六局集团呼和铁建公司，工程师，2006年7月毕业于内蒙古大学职业技术学院公路与桥梁专业。

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