1、连续梁上跨铁路防护棚施工技术摘要：本文以郑州市京广路-沙口路快速通道上马寨大桥（63.5m+110m+63.5m）连续梁上跨铁路防护棚施工为例，介绍了连续梁上跨铁路防护棚施工技术，旨在为类似工程提供施工经验。 关键词：连续梁；上跨铁路；防护棚 Abstract: based on the Beijing-Guangzhou road - sand mouth road, Zhengzhou city fast-track horse village bridge (63.5 m + 110 m + 63.5 m) across a railway continuous beam on prot
2、ective shed construction as an example, introduces the railway continuous beam protective shed construction technology, aims to provide construction experience for similar projects. Keywords: continuous beam; Across the railway; Protective casing. 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 1 工程概况 马寨车站大
3、桥位于郑州市京广路沙口路快速通道工程第二标段主线第七联上跨马寨车站位置处，桥梁结构形式为 63.5m+110m+63.5m连续梁，全长 237m。桥梁宽度在铁路上方（110m 主跨范围内）等宽 27.75m，两边跨渐变段 23.5m-27.75m，桥位处铁路为马寨车站，共计 5股道电气化铁路，主跨箱梁采用满堂支架法施工。在主跨施工过程中为保证铁路行车及施工人员安全，需搭设防护棚对既有线进行防护。防护棚除了对铁路起防护功能外，还起支撑现浇梁体满堂支架的功能。 跨马寨车站连续梁下方搭设三处防护棚，陇下货、京上货、陇上货三线设一处防护棚，跨度 18m，顺铁路长 60m；京下货单独设置一处防护棚，跨度
4、 10m，顺铁路长 57m；客联线单独设置一处防护棚，跨度 10m，顺铁路长 57m。本论文主要介绍陇下货、京上货、陇上货防护棚施工技术。2 防护棚施工技术 2.1 防护棚基础施工 防护棚基础采用 1.0m 挖孔桩，防护棚起、终点的 4根单根桩长12m，其余的桩基单根桩长 15m（其中横铁路方向并排两根桩基，两根桩基顶设置一座承台，承台宽 1.2m，长 2.6m，厚 1.0m） 。 桩基施工前向设备管理单位的相关人员仔细咨询了解施工区域内的地下管线的种类、用途、数量、走向、埋置深度等。 使用旋挖钻施工时，划分钻机的安全作业范围，设置安全警戒标志、标线，每台机械必须有一名专职人员随设备进行防护，
5、做到“一机一人”监护，防止机械作业时侵入限界。 陇下货西侧及陇上货东侧横铁路方向 2根并排的桩基施工时，必须保证相邻的桩基混凝土达到设计强度时方可施工此桩基。施工工序如下图所示： 人工挖孔桩开挖时，每挖 1米用 C20混凝土做 15cm厚的混凝土护壁，第一节混凝土护壁（原地面以下 1m）高出地面 30cm，使其成为孔口围圈，以阻挡孔上土石及其他物体滚入孔内伤人，并且便于挡水和定位。 由于桩基钢筋笼较长，考虑到线间安全界限，钢筋笼采用分节安装，分节长度不大于 4m。 桩基础用地泵进行混凝土浇筑，考虑到线间桩基的混凝土浇筑，须在客联线、京下货轨道下各穿埋 2道混凝土输送泵管。 挖孔桩施工时要慢行点
6、，要求邻线行车速度慢行 45km/h，设置“慢行”标志，提醒列车减速慢行，安排专职安全防护员进行 24小时防护。 2.2 防护结构的上部施工 防护棚支撑结构采用 529mm（壁厚 16mm）钢管柱，柱间距 3m，钢管柱上纵向采用 I63a工字钢作为分配梁，防护棚每侧各设置两道。纵向分配梁上横向每 45cm铺设一道 321加强型贝雷梁，贝雷梁高 1.7m，贝雷梁上部满铺 4mm厚绝缘板、防水土工布、6mm 厚钢板作为防护棚的面层，面层上方铺设 I12.6工字钢（工字钢的间距按上方脚手架的布置确定） 、工字钢上方搭设满堂支架脚手架。 电气化承力索最高点距离轨顶 7.5m，防护棚架底部距离承力索的最
7、高点0.5m。 立柱采用 529mm（壁厚 16mm）钢管柱，立柱高度 8.5m，重1720kg，钢管柱底部采用法兰盘与桩基连接，顶面焊接 65cm*65cm*2cm的钢板以利于纵向安设 I63a工字钢分配梁，挖孔桩施工时在顶面预埋四根 M28预埋螺栓。顺铁路方向每相邻两根立柱安装就位后及时用 10槽钢作为剪刀撑对立柱进行固结。纵向分配梁采用 I63a工字钢，防护棚每侧各设置两道，12m 一节，将两节 12m长纵向分配梁焊接成一个整体，重2928kg，纵向分配梁 I63a工字钢与立柱顶面钢板用 20“L”形钢筋焊接牢固。陇下货线西侧的立柱及纵向分配梁，在陇下货线西侧的场地内用 16t汽车吊进行
8、安装，安装期间陇下货线需停电封锁；陇上货线东侧的立柱及纵向分配梁，在陇上货线和京下货线之间的场地内用 16t汽车吊进行安装，安装期间陇上货线、京下货线需停电封锁。 横梁采用 321加强型贝雷梁，单节长 3m，高 1.7m，每 0.45m布置 1道，每道长 18m，每道间采用弦杆和销钉连接。在陇下货线西侧场地内将每两道贝雷片横梁拼装成一个整体，重 5400kg，用 100t汽车吊将一个整体起吊安装在纵梁上，吊车作业半径控制在 15米之内，吊车臂长控制在32m之内，贝雷片横梁底部和 I63a工字钢纵向分配梁采用“U”形螺栓连接，横梁安装期间陇下货、京上货、陇上货三线需停电封锁。 横梁顶满铺 4mm
9、厚绝缘板、防水土工布、6mm 厚钢板作为防护棚的面层，其中绝缘板四角打孔，用尼龙绳固定在贝雷片上；防水土工布满铺在绝缘板上方，起防水作用；6mm 厚钢板满铺在防水土工布上方，钢板分节处拼装严密，形成一个整体，与贝雷梁固定牢固。面层安装期间陇下货、京上货、陇上货三线需停电封锁。 防护棚搭设完毕后即可在不停电、不封锁线路的条件下在防护棚上方及防护棚之间进行满堂支架的搭设。 由于防护棚使用时间较长，待防护棚拆除时另做专项拆除施工方案。3 铁路防护结构的验算 3.1 防护棚 15m深桩基计算 桩长 15m，考虑上部有 2m的杂填土，其余 13m为粉土，桩深入粉土深度为 13米，根据公路桥涵地基与基础设
10、计规范（JTGD63-2007） 确定单桩竖向允许承载力标准值： 式中：单桩轴向受压承载力容许值（KN） ； u桩的周长（m） ； 桩端截面面积（m2） ； n土的层数； 承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m） ； 与对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值（kpa） ； 桩端处土的承载力容许值（kpa） ； 桩端处土的承载力基本容许值（kpa） ； h桩端的埋置深度（m） ； 容许承载力随深度的修正系数； 桩端以上各土层的加权平均重度（KN/m3） ； 修正系数； 清底系数。 桩端处土的承载力容许值： 单桩轴向受压承载力容许值： 桩顶所受的承载力为：1564KN=2631KN，满足要求。 3.2
11、 面层顶工字钢计算 防护棚面层中图纸给出的满铺 15cm厚的方木，承受防护棚上方的高空坠物冲击荷载和满堂支架脚手架传递下来的梁体荷载。面层由满铺15cm厚的方木变为满铺 6mm厚的钢板，在 6mm厚钢板上方铺设 I12.6工字钢，I12.6 工字钢的间距由上方脚手架的布置确定。因此 I12.6工字钢承受满堂支架脚手架上方梁体的荷载，6mm 厚的钢板只承受高空坠物的冲击荷载，且 6mm厚钢板和 I12.6工字钢替代 15cm厚方木后，重量减轻，对防护棚的受力更加有利。 3.2.1 荷载标准 由于满堂支架脚手架每个立杆所能承受最大荷载为 40KN（脚手架60cm的层距） ，取每根立杆承受的荷载为
12、40KN。 防护棚结构顶部坠落物设计冲击荷载取值为 1KN重物，8m 落高，冲击时间为 0.1s。 3.2.2 荷载计算 （1）6mm 厚钢板抗冲击荷载计算 由 mgh=mv2/2 Pt=mv两个公式算出冲击荷载 p=12.6KN。 采用 =6mm 的钢板，满铺于贝雷梁上方，由于贝雷梁中到中的间距为 45cm，每片贝雷片的宽度为 17cm，因此两片贝雷梁之间的净跨为L=28cm。荷载按简支梁计算，取 1m板宽进行计算,高空坠物集中荷载作用在钢板跨中。 钢板力学特性： =215Mpa E=2.1105Mpa。 荷载计算 集中荷载 p=12.6KN a 强度 合格 b 刚度 合格 （2）I12.6
13、 工字钢计算 I12.6 工字钢参数： W=77cm3 I=488cm4E=2.1*105Mpa 腹板厚度 tw=5mm，截面高度 H=126mm，翼缘厚度 tf=7.6mm I12.6 工字钢顺桥向方向布置，工字钢的间距为 70cm，上方脚手架顺桥向布距为 60cm。 当脚手架立杆作用在工字钢跨中时，此时有一根立杆作用在工字钢上方，P=40KN,此条件下弯矩和挠度最大。 最大弯矩为： 合格 最大挠度为： 合格 当脚手架立杆作用在工字钢两端时，此时有 2根立杆作用在工字钢上方，P=40KN,此条件下剪力最大。 最大剪力为 合格 因此采用 I12.6工字钢满足要求。 4 结束语 总之，连续梁上跨铁路时，为确保既有铁路的运营安全的保障，需搭设防护棚。防护棚施工必须挖孔桩基础和上部防护结构施工是关键，需根据现场实际情况，制定专项施工方案。 5 参考文献 1钢结构设计规范(GB5017-2003) 2 张崇文，曾思庆结构力学高等教育出版社 3 周水兴，何兆益，邹毅松等.路桥施工计算手册M.北京:人民交通出版社，2001 年. 4 中铁二局集团有限公司.铁路工程施工安全技术规程(上册)M.北京：中国铁道出版社，2007 年.
