叶瑞莲（中铁十七局集团第三工程有限公司）
摘要：文章介绍了郑西客专客运北环线跨越高等级公路、电气化铁路悬灌连续梁施工采取的各种安全防护方案，在既确保既有线运营安全，又满足施工需要的情况下，顺利组织完成施工的成功经验，为今后类似工程的施工提供借鉴。
关键词：客运专线悬灌连续梁跨越既有道路安全防护方案
0引言
客运专线建设的高速发展，大量跨越既有铁路、等级公路的立交桥需要修建，而确保施工过程中不对既有线铁路、等级公路的运营产生危害，这已成为施工企业和运营管理单位关注的重要课题。本文通过工程实例，针对客运专线悬灌连续梁跨既有铁路、等级公路立交桥施工时采取的安全防护方案进行探讨，以期对同类工程提供借鉴和参考。
1跨既有线防护方案选择
跨既有线防护主要是解决防坠落、防水流及跨越电气化铁路时的防触电事故的发生。
防护方案的选择主要考虑以下几个方面的因素：跨越道路的种类、桥下净空高度、行车限界、既有道路运营管理单位的要求、现场地形地势情况及施工方法等。悬灌连续梁跨越既有铁路或等级公路时，采取的安全防护方案主要有挂篮防护、棚架防护及综合防护几种类型。
1.1挂篮防护方案挂篮防护方案：在挂篮的下部加设防止混凝土或小型工具坠落的安全防护平台，在平台顶部铺设铁皮并设集水槽，在挂篮的前方和两侧安设防抛网的防护方案。在跨越电气化铁路或高等级供电线路时，还需在平台下方加挂防静电板。
1.1.1挂篮防护适用情况挂篮防护适用于以下几种情况：①由于地形限制无法搭设防护棚架或既有道路运营管理单位不允许搭设棚架；②桥下净空高度限制无足够的棚架防护空间；③连续梁主墩至既有线路边缘有足够的挂篮拼装空间；④跨越有通航要求的河道时；⑤连续梁底部与既有路面（或轨面）高差太大（一般大于15m），搭设防护棚架工程量较大，采用挂篮防护较经济。
1.1.2挂篮防护的类型挂篮防护主要有两种类型：跨高速公路挂篮防护及跨电气化铁路挂篮防护。
1.2棚架防护方案棚架防护方案：在连续梁施工影响范围内，在既有线路的两侧（高速公路的中央隔离带）上搭设临时支墩，支墩顶部设工字钢纵梁，然后搭设横梁，铺设木板、铁皮的安全防护方案。在跨越电气化铁路时，需加设防静电措施及接地措施。
1.2.1棚架防护适用情况①道路运营管理单位要求在既有线上方采用棚架防护方案；②既有道路宽度较窄，使用棚架防护较经济；③在既有道路上方需搭设现浇支架。
1.2.2棚架防护的类型棚架防护主要有以下几种类型：跨高速公路棚架防护、跨电气化铁路棚架防护及兼作支架的棚架防护。
1.3综合防护方案综合防护方案：挂篮悬灌施工时，无论是采用挂篮防护还是棚架防护，在既有线路上设置安全警示、限速、安全防护方案；对已浇筑的梁段的安全防护方案；移动、拆除挂篮时的安全防护；铁路安全防护；现场的安全防护组织等综合的安全防护方案。
2挂篮防护方案工程实例
2.1跨高速公路挂篮防护
2.1.1工程概况郑西客专灞河特大桥在DK470+649处跨越西铜高速公路，与西铜高速公路斜交47°，西铜高速公路四车道，路面宽26m，设计采用52.1m+2X90m+56m的连续梁桥跨越西铜高速和军用光缆及天然气管道，西铜高速位于90m跨中。跨公路段路面至梁底净空为8.4m，满足净空要求(其中高速公路净空要求5.5m、挂篮施工要求1.2m及防护0.5m高度总和)，防护底面至路面最小高度约为6.7m。
2.1.2挂篮防护方案防护方案主要考虑防高空物体坠落及防水两项防护工作。
2.1.2.1结构形式为了保证行车及施工安全，采用在挂篮的底部和两侧安设防抛网，并且在挂篮两侧及前面设置防抛网的防护方案。具体做法为：在挂篮横、纵梁下焊接型钢支架（吊杆采用∠75×75，纵杆∠100×63），作为吊挂绝缘板的刚性吊架，在刚性支架上满铺5cm厚木板，防止坠物；在木板上钉1mm厚铁皮，铁皮与木板间刷防水胶，铁皮接缝处压3mm厚钢带，钢带宽度为5cm，作为防水层，四周设积水槽，由水泵抽到高速公路以外排放。已浇梁段两侧加设临时防护网，防止坠物。具体见图1跨高速公路挂篮兜底防护示意图。
2.1.2.2防坠落措施①在挂篮刚性吊架上满铺木板，木板宽度为30cm，厚度为5cm，木板与型钢固定，防止落物。②在挂篮上四周设置细眼钢丝网封闭（进行空中防护，道路不封闭），防止施工中钢筋、石子或其他物体掉落到桥下，钢丝网超出混凝土梁顶2m。
2.1.2.3防水措施为了防止施工养护水排到公路路面上，影响行车及施工人员安全，采取以下措施：①在挂篮防坠落铺设的木板上钉1mm厚铁皮，铁皮与木板间刷防水胶，铁皮接缝处压3mm厚钢带，钢带宽度为5cm，作为防养护水下流的防水层；②在箱梁两侧设挡水檐，防止桥面养护水下流；③将箱梁上的预留孔洞暂时封闭；④箱梁侧面及内壁养护采用养护剂；⑤在挂篮下方设防水层（木板和铁皮），并在四周设挡水板，以免箱梁浇筑过程中，离析水滴到公路路面上；⑥在防水层上最低角设集水槽和排水导管，让积水沿箱梁下排出公路路面外，排水导管安排专人管理，保证其不堵、不漏。
2.2跨电气化铁路挂篮防护
2.2.1工程概况郑西客专灞河特大桥于K458+615处上跨货运北环线，与货运北环线交角仅20°，上部结构设计为56＋90＋56m现浇连续梁。在距货北环钢轨上方7.89m高度处布置有接触网线，距连续梁底最小距离为1.86m。
2.2.2防护方案
2.2.2.1结构形式及防接触网高压措施为了保证行车及施工安全，在挂篮底部及周围1m高度范围内绝缘封闭的方案。具体做法为：在挂篮横、纵梁下焊接型钢支架（吊杆采用∠75×75，纵杆∠100×63），作为吊挂绝缘板的刚性吊架，吊架纵杆与绝缘板间设置5×6cm小方木，方木与纵杆用φ12螺栓连接，绝缘板（三二四零环氧树脂绝缘板，板厚4mm）用绝缘螺栓固定在吊杆上，绝缘板搭接部分用环氧树脂胶粘贴，搭接长度不小于10cm。挂篮绝缘防护在挂篮拼装完成并提升到位后开始安装。绝缘板布置、防护见图2-跨既有电气化铁路挂篮防护示意图。
3.2.2.2防坠落措施同3.1.2.2跨高速公路挂篮防护防坠落措施。
3.2.2.3防水措施同3.1.2.3跨高速公路挂篮防护防水措施。
3.2.2.4接地措施①对既有线门式框架外回流线的防护措施：对此回流线在影响范围内采取在施工前用绝缘胶布全部包裹。②为防止雨雪天雷电发生放电事故及有效解决挂篮施工防感应电问题，在挂篮上设接地线（截面积大于50mm2的铜铰线），从挂篮引至地下接地极上，接地极采用∠25角钢，间距为2.5m布置四根，埋入地下1.8m。
3棚架防护方案工程实例
3.1跨高速公路棚架防护
3.1.1工程概况郑西客运专线渭河特大桥在DK483+027处跨越机场高速公路，客运专线与机场高速公路的交角为58°，设计采用54+90+54m的悬灌梁主跨跨越，墩顶与公路路面高差为7.2m。
机场高速交通流量大且不允许中断行车，根据机场高速公路管理处的要求，必须设置施工安全防护通道以保证悬灌施工时不影响桥下高速公路的行车安全。
3.1.2棚架防护方案
3.1.2.1结构形式根据现场情况，分别在机场高速公路两侧的硬路肩和中央隔离带处，沿公路线路方向用万能脚手架搭设三排支墩，支墩钢管底部铺设5cm厚木板以保护公路路面，支墩上沿客专线路纵向架设工字钢作梁，钢梁上用400×50×5cm的木板沿设计线路横向铺设，上面覆盖密布铁丝网，满铺1mm铁皮（见图3跨机场高速公路棚架防护示意图中剖面图）。
安全通道单侧净孔径为11.25（3.75×3）米，净高5米，沿公路横向29.1米、纵向24米。高速路两侧路肩处支墩宽2.4米，隔离带处支墩宽1.8米（见图3跨机场高速公路棚架防护示意图中立面图）。
3.1.2.2围护结构沿公路方向，通道内侧全部用铝塑板封闭围护。防止外露钢管擦伤行车。
3.1.2.2防水措施在搭设棚架时，考虑防止施工用水流淌危及行车安全，中央隔离带支墩的高度略高于边支墩（不小于2%的排水横坡），在木板顶面按水流方向满铺1mm厚的铁皮，集中引排至高速公路两侧的坡角，并在防护棚架的两端设挡水檐。
3.2跨电气化铁路棚架防护
3.2.1工程概况郑西客专咸阳渭河特大桥在DK491+665跨越西安铁路救援演练基地电气化铁路，与线路交角22°，上部结构设计为54m+90m+54m悬灌连续梁，中跨为90m跨越既有铁路上空，梁底至既有电气化铁路轨面的距离为9.8m。
3.2.2棚架防护方案
3.2.2.1结构形式悬灌梁采用挂篮施工，在进行施工前，预先需对既有线进行防护。根据既有电气化铁路线与郑西客运线两线位置关系，采取安全防护棚架对既有铁路进行防坠、防水、防电的安全防护，防护范围为沿既有线长度为96m，宽度为13.1m。具体为：采用型钢搭设门式钢架作为承力结构（立柱），立柱基础采用C30砼扩大基础；对既有铁路门式框架外回流线采取预先绝缘胶布包裹，在既有线接触网高压线门式框架内承力索高压线进行绝缘板防护及在中间增设绝缘子。棚洞立柱上铺设横向型钢檩条，檩条上预先悬挂防电板，顶面采用轻型压型钢板作为顶面围护材料，防止各种水及施工坠物掉入既有线上。
具体施工方式见图4棚架法跨越电气化铁路防护示意图。
3.2.2.2防电措施①对既有线门式框架外回流线的防护措施：对此回流线在影响范围内采取在施工前用绝缘胶布全部包裹。②在棚洞上方的檩条上悬挂防电板，防电板采用绝缘螺钉与檩条进行连接，防电板应先确定悬挂防电板的檩条的横向位置（以承力索为基准向两侧65cm为悬挂檩条的中心线），再确定其它檩条的位置。防电板顺桥向沿既有铁路中心线对称布置，在承力索位置防电板长度布设为99m，超出门式钢棚洞每侧1.5m，在既有线接触网高压线门架位置腕臂上方防电板进行加宽，长度为6m，宽度2m，并在两个接触网高压线门式框架（既有线）中增设绝缘子。在钢棚洞立柱下侧接接地端子，将静电流引入原地面下。
3.2.2.3防坠落及防水措施门式钢棚洞采取现场加工制作，制作完成后，与铁路部门联系，要点，现场吊装完成。门式钢棚洞立柱采用焊接H型实腹柱，型号为GBHN340*250，在钢管立柱长度方向上设四道，支撑系统采用圆钢；屋盖系统采用C型檩条上铺设压型钢板方式，各节点采取焊接钢板，高强螺栓连接。
利用钢管支架上檩条受力及屋面面板钢板进行防坠落物，并利用屋面钢板进行防水，屋面顶设5%的坡面，水流自然流入既有线路基以外。
3.3兼做支架的棚架防护
3.3.1概况郑西客专咸阳渭河特大桥大跨度连续梁(75+120+7
5)边跨跨越既有电气化铁路陇海咸铜联络线，既有线路交角为48°，边跨直线支架现浇段、合拢段以及12#、13#、14#悬臂浇筑段施工段均需在既有线上方施工。既有线为电气化铁路，靠近连续梁边墩的路基边缘有27KV的接触网回流线。
3.3.2棚架（兼作支架）防护方案为防止施工期间杂物坠入铁路，危及行车安全，根据西安铁路局的有关要求和批复，在影响既有铁路行车安全区段采用防护棚架安全防护方案。悬灌段及合拢段的安全防护棚架主要考虑防止混凝土碎屑等坠落而设置，直线段的防护棚架上要搭设直线段碗扣脚手架。
3.3.2.1结构形式沿既有线路两侧搭设防护棚架，棚架超出新建梁体每侧5米，棚架全长36米，净宽6米，净高7.5米。挂篮浇筑段及直线段棚架采用φ30cm粗钢管搭设7排支墩，支架现浇直线段采用φ60cm钢管搭设7排支墩。支墩间用钢筋进行十字拉接，钢管墩间设置防护网。支架现浇直线段支墩钢管采用挖孔桩做基础，挖孔桩间距2米。挂篮浇筑段支墩钢管采用在既有路肩上平整后浇筑50cm厚80cm宽的混凝土条基础。支墩钢管底部与混凝土墩顶埋钢板焊接在一起。①悬灌段及合拢段工字钢梁设置：支墩上架设25b工字钢作纵梁。纵梁上架设16工字钢作横梁，间距1.0m。端部横梁间用钢板进行连接，间距1.5米一道，中间横梁用钢筋进行连接，间距1.5米一道。横梁上满铺5cm厚的木板，木板上铺设铁皮（见图5棚架兼支架防护立面图）。通道上面沿既有线路纵向外侧用角钢加固，防止木板移动，在木板顶面满铺1mm铁皮，并在通道四周设1.2米高的栏杆，并用钢丝网封闭。通道顶部设置横向排水坡，将通道顶部的积水排至路基外。②直线段工字钢梁设置：由于边跨直线段部分位于既有铁路上方，故直线段的部分脚手架需要搭设在棚架上。这部分采用φ60cm钢管支墩，采用7米长φ100cm挖孔桩基础，支墩下面和挖孔桩预埋钢板焊接，支墩上架设双28b工字钢作纵梁。纵梁上满铺28工字钢作横梁。横梁上用400×50×5cm的木板沿既有线横向铺设，上面铺设铁皮（见图5棚架兼支架防护立面图）。其他同挂篮浇筑段的棚架设置。
3.3.2.2安全通道防高压线接触网措施为了保证行车及主梁施工安全，我们选用在防护通道范围内绝缘封闭的方案。绝缘板型号为：三二四零环氧树脂绝缘板，板厚4mm。具体做法为：在横梁工字钢上沿安全通道纵向设置5道5*5cm小方木，方木与横梁用扎丝绑扎牢固，绝缘板用绝缘螺栓固定在方木上，绝缘板搭接部分用环氧树脂胶粘贴，搭接长度不小于10cm。通道绝缘防护在横梁安装完成后开始安装。绝缘板布置、防护见图5棚架防护剖面图。
4综合防护方案
4.1悬浇箱梁施工的安全防护①加强高空作业安全防护，高空作业人员必须系安全带，所有临边部位均要按照国标要求设置高度不小于1.2m的围护栏杆并挂网防护；上下爬梯必须固定牢固，边侧设置扶手并挂网防护；所有作业人员佩戴安全帽。②加强职工教育，严禁随意向桥下抛洒物体，施工用材料或设备在已浇筑梁上摆放位置距梁边不小于2m，不使用的设备、材料或其他废弃物及时清运到桥下场地。③对施工中使用的塔吊、卷扬机等机械设备，定期、不定期地检查、维修保养，保证有足够的安全系数。所有动力、照明电路按照规定的线路进行铺设，定时检查，确保安全。④每节段施工前后，现场技术人员检查挂篮位置、前后吊带、挂架、锚杆等关键受力部位的情况，并填写挂篮检查报告，发现问题及时解决。⑤在挂篮使用过程中，定期详细检查焊缝和螺栓的质量，保证正常使用，一旦出现异常，立即停止施工，全面系统地检查，发现问题，立即整改。⑥挂篮安装就位时，保证挂篮的左右两侧前支腿同步，且采用刚性支垫，支垫面平整，距离两端为50cm的距离，误差不超过lcm。⑦挂篮锚固连接器安装时，严格按照对中的原则进行，即16cm长连接器两端各接入8cm长精轧螺纹钢筋，受力均匀保证挂篮的安装稳定。⑧分别在浇注前、浇注底板、腹板和顶板时观测标高、轴线及挠度等，并分项作好详细记录。每段箱梁施工后，整理出挠度曲线，保证箱梁施工的精度要求，控制挂篮移动前的最小降幅。⑨挂篮的防火措施：梁体施工在梁体顶板及挂篮外侧配备灭火器，防止因梁体焊接火花而引起的起火；在进行钢筋焊接作业时，铺设防火石棉垫，以避免焊接施工火花点燃挂篮下的木板。
4.2挂篮移动、拆除过程控制为保证挂篮移动的稳定性和安全性，改变了以往采用导链移动挂篮的方式，采用全液压同步顶进的办法，此方式移蓝不但平稳、快捷，而且挂篮整体降幅小，确保了既有线上方施工的安全性要求。移动过程中采用4台最大伸长量为800mm的液压千斤顶临时固定在滑道上，同步平稳顶进，避免了应力集中而导致挂篮的剧烈摆动，安全可靠。
梁体合拢后，将挂篮退回0#块位置，利用吊车将挂篮拆除。跨高速公路连续梁施工拆除挂篮时，选择车流量小的时间段，并安排专人在高速公路指挥车辆慢行通过，吊车停靠在远离公路侧吊装，施工期间保证其车道正常通行。跨电气化铁路拆除挂篮时，按规定申请天窗作业时间，并在天窗时间内拆除。若未能在规定的天窗时间内拆除完毕，应立即停止施工，并做牢靠的安全防护措施，重新申请天窗作业时间。
4.3铁路安全防护及现场施工组织
4.3.1加强与铁路部门的工作协调①首先与铁路局工务段、车务段、电务段、供电段、维管段、等部门签订“营业线施工安全协议”，共同协商施工期间在施工区段内的悬臂浇筑要点、施工安排及施工期内的安全防护问题，在保证安全行车的前提下，协商解决运营与施工的矛盾。②施工前办理要点慢行计划审批手续，待铁路部门批准后方可进行施工。在现场派驻值班人员2名，配备移动电话1部，24小时开机，日夜与车站联络，将列车通过情况及时通知施工现场，及时了解列车运行情况做好记录，利用天窗时间施工。同时经常向铁路运输部门介绍施工情况。③在施工地段设巡道员3人，日夜三班巡道，检查施工地段的线路隋况，发现问题及时采取措施。④巡道员如发现施工地点有妨碍行车安全的异常情况时，除采取紧急措施消除行车故障外，立即通知驻站联络员转告车站值班员暂不放行列车。
4.3.2现场施工安全组织及安全保证措施①现场设专职安全员2名，建立安全生产管理网络，落实安全生产责任制，建立安全体系，把各项安全职责落实到人，做到分工到位、责任明确。②坚持每周一次的安全教育课，由主管安全的安全员或项目主管工程技术人员针对当时的施工项目，结合有关规范、规程上好安全技术教育课。③现浇箱梁作业班组，利用每天点名分工的时间，对所安排的工作要进行有关安全技术的口头或书面教育交底及施工注意事项。④采用其他各种形式进行安全生产教育，如工地宣传牌、安全标志、青年安全岗位、党员安全工地等形式进行宣传，在搞好安全教育的同时，建立有关安全方面的各种内业资料。⑤施工前应对所采用挂篮、模板、防护等方案进行检查，确保万无一失。⑥提前与铁路部门取得联系，掌握列车运行时刻，列车通过时停止一切施工操作，确保列车运行安全。⑦提前了解列车运营时刻，将挂篮行走时间安排在列车间隔时间最长区段，确保安全。⑧列车通过时停止所有的施工操作，确保列车安全运行。
4.4高速公路安全标志牌的设置根据《公路养护安全操作规程》（JTGH30-2004）的中对高速公路、一级公路警告区最小长度要求，分别在距高速公路两侧1600m长度范围设为警告区，在警告区设置四种标志，分别为施工标志、限速标志、限高标志和线形诱导标志牌，通告过往车辆，前方施工小心行使。在挂篮外侧面设置反光警示标志。夜间施工时设置照明设施，保证施工和行车安全。
5结束语
郑西铁路客运北环线跨越西铜高速公路、机场高速公路、货运北环电气化铁路、咸铜电气化铁路及西安救援演练基地电气化铁路悬灌连续梁于2009年11月20日已全部施工完毕，安全防护棚架、挂篮全部拆除完毕，施工过程中未发生一起安全事故，2007～2009年度被评为“安全标准工地”。跨越不同营运线路悬灌连续梁的安全竣工，标志着跨电气化铁路及高等级公路桥梁的施工方案是可行的，安全防护措施是有力的，既顺利完成了大桥的施工，又确保了营业线的运营安全，为类似工程施工有一定的借鉴和参考作用。
参考文献：
[1]《客运专线铁路工程施工质量验收标准》.
[2]《铁路桥涵施工安全技术规程》.