1、浅谈跨越繁忙铁路干线挂篮附着式全封闭兜底防护研究摘要:本文以浅谈跨越繁忙铁路干线挂篮附着式全封闭兜底防护论题,结合作者自身岗位实践,对金华至温州铁路扩能改造工程 L2 联络线跨沪昆铁路特大桥(48+80+48)m 连续梁挂篮法悬灌施工中在营业线上空采用的防护方法进行探究,特整理形成文本以供参考。 关键词:铁路 连续梁 挂篮 防护 1、工程概况 金华至温州铁路扩能改造工程 L2 联络线是联接杭长线与金温线的主要通道,其跨越既有沪昆铁路采用(48+80+48)m 连续梁方式。连续梁采用挂篮法施工,全长 177.3m,与沪昆线夹角为 26。沪昆上行线侧对应连续梁底距承力索距离为 9.31m,下行线侧
2、对应距离为 5.76m。其中上行线侧主墩夹在沪昆线与杭长线之间,施工极为困难。连续梁为单箱单室、变截面结构,箱梁顶宽 7.6m,底宽 4.2m。 沪昆铁路为国家主要繁忙干线之一,日行列车约为 240 列,其中动车 52 列。列车运行时间间隔约 6 分钟,行车最高时速 250km/h,为全封闭的电气化铁路。挂篮施工必须采取可靠的防护措施,确保营业线的运营的绝对安全。 2、跨铁路挂篮施工防护现状 当前传统的挂篮防护形式是棚架式防护,即由立柱、型钢、绝缘板等组成。而本工程线路与营业线交角仅为 26 度,营业线线间距为 10m,按传统方式须搭设长 61m,宽 22m 防护棚棚架,其安装时间长、耗材大、
3、造价高,而采用全封闭兜底防护方式可以减少安装时间、降低钢材用量、节约成本,这也是本课题所确定的目标。 3、传统方案与本方案对比 (1)棚架式防护 【方法简介】:也称固定式防护,棚架立柱采用钢管,分配梁采用工字钢,顶棚材料采用槽钢、钢板、绝缘板等。具体结构形式类似于下图 3.1: 图 3.1 棚架式防护示意图 【优点】:工艺成熟,避免了高空吊装,防护效果好。 【缺点】:安装时间长、钢材用量大、成本较高。 【本项目使用特点】:棚架长约 61m,宽约 22m,封锁施工次数多,安全风险较难控制。 (2)兜底式防护 【方法简介】:也称移动式防护,棚架立柱采用小型工字钢、薄铁板焊接而成,悬挂在挂篮底篮横梁
4、上,三面采用角钢加密目铁丝网全封闭而成。具体结构形式类似于图 3.2-2。 图 3.2 全封闭兜底防护示意图 【优点】:制作方便、钢材用量少、安装速度快、成本较低。 【缺点】:重量受挂篮允许总重量和最大不平衡限重影响,整体吊装难度大,须在无防护棚一侧配重。 【本项目使用特点】:兜底防护长 6m,宽 11m,形式简单,封锁施工次数少,安全风险容易控制。 (3)确定最佳方案 针对两种方案的材料消耗、安装时间、封锁次数、棚内杂物清理、安全防护、施工成本等方面的比较,最终选择全封闭兜底防护作为连续梁的挂篮防护方案,两种方案的具体实施对比情况见下表 3.3。 4、挂篮附着式全封闭兜底防护实施 4.1 提
5、高作业人员技术水平,强化安全意识 通过培训,使得作业人员对工艺流程非常熟悉,能够更好地相互配合,安全意识铭记于心。 (1)兜底防护必须密封,不得积水和漏水,操作人员的水平直接影响加工质量。 (2)兜底防护棚采用一次性整体吊装,且必须在封锁点内完成,作业人员的安全意识必须提高,必须让操作人员都清醒地认识到营业线施工的高风险性及高危害性。 4.2 通过受力检算,选用轻型材料,减轻重量 在 CAD 中设计兜底防护棚,并将尺寸标明,然后通过 Midas 软件采用各种不同型号材料进行受力检算,在满足各种荷载的要求下,选择最轻便的结构。通过检算,决定采用双拼 16#槽钢作为横梁,8#工字钢和12 钢筋作为
6、纵梁,3mm 厚钢板作为面板,吊杆采用 25 精轧螺纹钢,防护棚累计重约 4t,不影响挂篮最大限重和不平衡重。 图 4.2 兜底防护棚建模图 4.3 严格把关兜底防护棚加工尺寸和焊接质量 现场全程跟踪检查指导,发现问题,要求立即整改。要求纵、横梁位置摆放偏差不得超过 1cm,焊缝必须饱满。防护棚加工完成后,应进行满水试验。将防护棚摆放平整后,向棚内注水,观测棚底及四周是否漏水,积水槽和排水管是否漏水,保证排水通畅。通过全程控制,并经过满水试验,防护棚加工质量合格,满足挂篮兜底防护要求。 图 4.3 兜底防护棚加工图 4.4 通过配重,减轻挂篮的不平衡荷载 近设计允许 50t。挂篮施工要求对称、
7、平衡,4t 重的防护棚会给挂篮施工造成影响,考虑采用配重形式消除不平衡重量。在没有兜底防护一侧对称位置配置砼预制块 2 块,共计 4t,与防护棚重量相等,消除了挂篮的不平衡荷载,确保了施工安全。 5、效果检查 对挂篮全封闭附着式兜底防护施工的实施效果进行了详细的统计,形成结果如下表: 结束语: 通过在附着式兜底防护棚在本项目的实施,L2 联络线跨沪昆铁路特大桥(48+80+48)m 连续梁顺利合龙,实现了挂篮施工营业线运营的绝对安全。 将原计划的 30 多次封锁施工缩短至 1 次,节约钢材 151 吨,节约成本 196 万元。该连续梁挂篮防护棚施工技术得了上海局、业主及设备管理单位的认可,为后续连续梁跨营业线挂篮施工防护积累了宝贵经验 。 参考文献: 1.铁路工务安全规则(铁运2006177 号) 2.铁路技术管理规程(铁科技2008205 号) 3.钢结构设计规范(GB 50017-2003)