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摘 要：文章以新建铁路津秦线下坞蓟运河特大桥跨津山铁路连续梁封闭绝缘挂篮设计为例，介绍跨既有铁路封闭绝缘挂篮安全防护的方法，以及通过对普通挂篮的封闭、绝缘附着的合理设计，满足要点施工时的走行快捷稳定，从而取得的良好的经济效益和社会效益。
关键词:跨既有铁路线 封闭绝缘挂篮 设计
1工程概况
新建天津至秦皇岛铁路客运专线下坞蓟运河特大桥D段跨津山铁路连续梁，起讫里程DK87+928.54～DK88+150.24，为一座一联三跨(60m＋100m＋60m）连续梁桥,墩位编号559#～562#。主跨100m斜跨既有津山线津山铁路上下行，交汇处既有津山线里程约为JSK226+305，桥梁中心线与津山铁路的夹角20.42°。上部梁体施工时，施工影响区域内封闭式挂篮底与铁路轨顶最小净空不足8m,距接触网承力索最小净空不足1m。如下图所示：
2总体施工方案及总体布置
2.1总体施工方案
箱梁施工，特别是中跨箱梁施工是本段跨既有津山铁路施工的控制点。如何在行车不中断的条件下，保证行车和施工安全，是本段施工的重点和难点。对于中跨箱梁跨线
悬浇施工的安全防护，在对棚架防护普通挂
篮法和封闭式挂篮法进行方案比选，结合以往跨线施工的成功经验，决定采用封闭式挂篮悬浇法施工，以防施工物件掉落，确保行车安全。所谓封闭式挂篮，即在普通挂篮的基础上，采用型钢结合彩钢板(型钢及特制绝缘不透水材料)对普通挂篮底模平台的前端和两侧进行封闭，同时在相应位置挂设安全网（从主桁所在平面开始往下挂设安全密目网），底部为防止接触网高压对挂篮产生感应电势和放电，满布6mm厚环氧树脂绝缘板并可靠接地（通过型钢过渡并满铺3mm钢板，并在其上通過特殊工艺涂刷特制绝缘不透水材料），以使挂篮具备防坠物和防触电功能。封闭式挂篮底至梁底建筑高度按1.10m（含挂篮滑移时降落空间）设计。相比棚架防护普通挂篮法，封闭式挂篮法的最大特点是不破坏原有铁路路基、亦不影响行车，非常适合本段跨既有津山线箱梁施工。
2.2 施工总体步骤
调查了解施工范围内地下管线和接触网、自闭贯通线→改移地下管线和接触网、自闭贯通线及防护栏→设立施工警戒线→插打津山线路基侧钢板桩支护→施工钻孔桩→插打基坑防护钢板桩→开挖承台基坑、施工承台→回填基坑→拔除钢板桩（靠既有津山线路侧不拔除）→墩身施工→封闭式挂篮法连续箱梁施工→拆除连续箱梁挂篮→拆除防护警戒设施→恢复原地貌。
3封闭绝缘挂篮细部设计与安装
3.1 跨既有线施工安全要求
连续梁施工跨越铁路既有高压线时，由于施工挂篮距离高压线都比较近，很容易造成人员触电和线路短路的问题。
连续梁施工跨越既有线时，必须满足以下安全要求：
（1）、不允许由于施工安全防护不够的原因引起人员触电；
（2）、不允许由于施工设施绝缘不好的原因引起线路短路；
（3）、不允许在施工时往铁路线路上跌路物品；
（4）、不允许在施工时往铁路线路上漏水。
3.2 挂篮施工时可能出现的安全隐患
（1）、施工挂篮一般距离铁路既有线距离都比较近，很容易产生高压电线对挂篮之间的空气击穿，挂篮钢结构又有许多尖角和钢铁毛刺，即使距离较远，也可能产生电气尖
端放电，这样势必会造成挂篮带电和线路短路；
（2）、施工挂篮距离既有线距离较近时，由于既有线的周围有很强的电磁场，在施工挂篮上就会产生感应电压，当这种电压超过安全电压（50V）时，就会危及施工人员的生命安全；
（3）、施工挂篮底托的横梁和纵梁都是镂空连接，中间空隙很大，在施工时很容易掉落物品，当有列车行驶时安全隐患很大；当浇筑混凝土和天气下雨时都会往下流水，当这种流水形成线时，一旦和既有线通接，就会出现线路短路，挂篮带电造成人员触电。
3.3 封闭绝缘挂篮的设计
中跨梁段施工时，为保证既有铁路行车与人身安全，须在普通平弦式挂篮的基础上安装封闭、绝缘系统。本挂篮封闭系统、绝缘系统的设计，遵循“结构安全、封闭到位、绝缘有效”的原则。
3.3.1.封闭系统设计
封闭系统分底面和立面两大部分（如图1、图2）。具体措施如下：
（1）、底面封闭措施
挂篮底面包括底模平台和前操作平台,封闭方法是在底面空隙区域满铺3mm厚花纹钢板，以保证其刚度满足坠物打击或人员行走等工况要求。
底模平台包括底板部分、翼缘板部分两个区域。其中底板部分因底模是一个完整的平台，其本身无需再安装封闭设施，只需做好与前操作平台的搭接即可。翼缘板部分在封闭前，先将其上的焊接分配梁，再满铺花纹钢板。
前操作平台在封闭前，先对其进行改制，设置悬臂梁并与底模纵梁焊接，以利立面后期封闭栏杆和绝缘系统的设置，满足前操作平台的活动空间和受力要求。改制完成后再在上面满铺花纹钢板。
（2）、立面封闭措施
挂篮立面包括前端面、左右侧面、后端面（翼缘区域）共三部分。挂篮立面封闭方法是：在挂篮底模平台四周设置角钢桁架围栏，在其内侧铆钉彩钢板，并与挂篮前后上横梁绑扣密目安全网。
3.3.2.绝缘系统设计
（1）、在施工使用的挂篮底部用3mm厚的钢板与横梁、纵梁焊接在一起，横梁上面焊接的钢板需要将钢板做成U形，尺寸根据横梁的尺寸确定，与横梁紧贴焊接，这样就形成了一个相对的平板电极，能够均匀的接受来自既有线的电场冲击；当钢板焊接完成后在钢板的背面进行防水处理，这样就可以解决漏水和落物的问题（在钢板的焊接时，不能把钢板焊穿；在钢板焊接成型后，在钢板的表面不能有尖角、毛刺，如果有，应该用砂轮打磨平整，圆滑；因为钢板上要承载很大的重量，焊点要求不能虚焊）。
（2）、在钢板焊接形成的电极对既有线的一面制作绝缘层，采用绝缘树脂，加专用固化剂、活性稀释剂、白碳黑、消泡剂，采用树脂配合无碱玻璃丝布施工的方法，直至达到要求的绝缘厚度，这样就可以避免产生电气空气击穿和拉弧。在制作绝缘树脂层时要求要搭建临时施工棚，在施工棚内加温，要求温度达到20℃，满足绝缘树脂的固化条件；把需要制作绝缘树脂部位的钢板打磨除锈，进行酸洗，磷化，钝化；为了使绝缘树脂和钢板更好的结合，底涂采用固体绝缘树脂，加活性稀释剂，加固化剂，在钢板的表面刷上1mm厚的混合绝缘树脂，需要室温固化12小时）；在挂篮四周护栏上装上绝缘板，防止人员头、手和施工物品外露，进一步保证施工人员的安全。
（3）、制作一个接地电极，深埋于地下，进行降阻处理（要求接地电阻小于4欧姆），用接地钢带将挂篮和钢板电极焊接在一起，保证良好的接地，形成挂篮对地零电位，这
样就解决了感应电压形成的安全隐患问题。
（4）、设计制作一套电压在线监测系统和自动报警系统，适时了解钢板电极上所承载的电压，当电极的电压超过安全电压时，监测系统自动反馈到报警系统，形成声、光同时报警，能够让施工人员及时采取保护措施，进一步保证施工的安全。
这样就形成了一套安全的防护系统，能够极大的提高施工效率，即能满足铁路安全部门的安全要求，又能保证施工人员的生命安全和铁路的正常运行。
3.3.3.封闭、绝缘系统安装
0#块浇筑完成后，先吊装挂篮走行轨道、走行支腿和主梁，安装后锚固，吊装前后上横梁。在1'#块梁底对应位置拼装挂篮底模平台、安装底模，再通过千斤顶、钢绞线、导链等设备将底模平台系统提升至距地面约1.50m，焊接绝缘系统的角钢附着架，改制前操作平台，安装附着架底面绝缘板，铺设封闭花纹钢板，再将底模平台整体提升至设计位置，挂篮侧模滑移到位，最后焊接立面栏杆，安装立面绝缘板、彩钢板，绑扣密目安全网，形成完整的封闭绝缘体系。
4结语
下坞蓟运河特大桥跨津山铁路连续梁封闭绝缘挂篮的设计与安装过程，在工程技术人员的共同努力下，不断地优化施工组织设计，巧妙的设置了封闭体系，合理科学的设计了绝缘密封系统，灵活设置了报警保证系统，消除了绝缘板密封性能弱，整体稳定性差等缺陷，又节约了成本，取得了良好的社会效益。并为同类工程的施工积累了宝贵经验。
注:文章内的图表及公式请到PDF格式下查看
关键词:跨既有铁路线 封闭绝缘挂篮 设计
1工程概况
新建天津至秦皇岛铁路客运专线下坞蓟运河特大桥D段跨津山铁路连续梁，起讫里程DK87+928.54～DK88+150.24，为一座一联三跨(60m＋100m＋60m）连续梁桥,墩位编号559#～562#。主跨100m斜跨既有津山线津山铁路上下行，交汇处既有津山线里程约为JSK226+305，桥梁中心线与津山铁路的夹角20.42°。上部梁体施工时，施工影响区域内封闭式挂篮底与铁路轨顶最小净空不足8m,距接触网承力索最小净空不足1m。如下图所示：
2总体施工方案及总体布置
2.1总体施工方案
箱梁施工，特别是中跨箱梁施工是本段跨既有津山铁路施工的控制点。如何在行车不中断的条件下，保证行车和施工安全，是本段施工的重点和难点。对于中跨箱梁跨线
悬浇施工的安全防护，在对棚架防护普通挂
篮法和封闭式挂篮法进行方案比选，结合以往跨线施工的成功经验，决定采用封闭式挂篮悬浇法施工，以防施工物件掉落，确保行车安全。所谓封闭式挂篮，即在普通挂篮的基础上，采用型钢结合彩钢板(型钢及特制绝缘不透水材料)对普通挂篮底模平台的前端和两侧进行封闭，同时在相应位置挂设安全网（从主桁所在平面开始往下挂设安全密目网），底部为防止接触网高压对挂篮产生感应电势和放电，满布6mm厚环氧树脂绝缘板并可靠接地（通过型钢过渡并满铺3mm钢板，并在其上通過特殊工艺涂刷特制绝缘不透水材料），以使挂篮具备防坠物和防触电功能。封闭式挂篮底至梁底建筑高度按1.10m（含挂篮滑移时降落空间）设计。相比棚架防护普通挂篮法，封闭式挂篮法的最大特点是不破坏原有铁路路基、亦不影响行车，非常适合本段跨既有津山线箱梁施工。
2.2 施工总体步骤
调查了解施工范围内地下管线和接触网、自闭贯通线→改移地下管线和接触网、自闭贯通线及防护栏→设立施工警戒线→插打津山线路基侧钢板桩支护→施工钻孔桩→插打基坑防护钢板桩→开挖承台基坑、施工承台→回填基坑→拔除钢板桩（靠既有津山线路侧不拔除）→墩身施工→封闭式挂篮法连续箱梁施工→拆除连续箱梁挂篮→拆除防护警戒设施→恢复原地貌。
3封闭绝缘挂篮细部设计与安装
3.1 跨既有线施工安全要求
连续梁施工跨越铁路既有高压线时，由于施工挂篮距离高压线都比较近，很容易造成人员触电和线路短路的问题。
连续梁施工跨越既有线时，必须满足以下安全要求：
（1）、不允许由于施工安全防护不够的原因引起人员触电；
（2）、不允许由于施工设施绝缘不好的原因引起线路短路；
（3）、不允许在施工时往铁路线路上跌路物品；
（4）、不允许在施工时往铁路线路上漏水。
3.2 挂篮施工时可能出现的安全隐患
（1）、施工挂篮一般距离铁路既有线距离都比较近，很容易产生高压电线对挂篮之间的空气击穿，挂篮钢结构又有许多尖角和钢铁毛刺，即使距离较远，也可能产生电气尖
端放电，这样势必会造成挂篮带电和线路短路；
（2）、施工挂篮距离既有线距离较近时，由于既有线的周围有很强的电磁场，在施工挂篮上就会产生感应电压，当这种电压超过安全电压（50V）时，就会危及施工人员的生命安全；
（3）、施工挂篮底托的横梁和纵梁都是镂空连接，中间空隙很大，在施工时很容易掉落物品，当有列车行驶时安全隐患很大；当浇筑混凝土和天气下雨时都会往下流水，当这种流水形成线时，一旦和既有线通接，就会出现线路短路，挂篮带电造成人员触电。
3.3 封闭绝缘挂篮的设计
中跨梁段施工时，为保证既有铁路行车与人身安全，须在普通平弦式挂篮的基础上安装封闭、绝缘系统。本挂篮封闭系统、绝缘系统的设计，遵循“结构安全、封闭到位、绝缘有效”的原则。
3.3.1.封闭系统设计
封闭系统分底面和立面两大部分（如图1、图2）。具体措施如下：
（1）、底面封闭措施
挂篮底面包括底模平台和前操作平台,封闭方法是在底面空隙区域满铺3mm厚花纹钢板，以保证其刚度满足坠物打击或人员行走等工况要求。
底模平台包括底板部分、翼缘板部分两个区域。其中底板部分因底模是一个完整的平台，其本身无需再安装封闭设施，只需做好与前操作平台的搭接即可。翼缘板部分在封闭前，先将其上的焊接分配梁，再满铺花纹钢板。
前操作平台在封闭前，先对其进行改制，设置悬臂梁并与底模纵梁焊接，以利立面后期封闭栏杆和绝缘系统的设置，满足前操作平台的活动空间和受力要求。改制完成后再在上面满铺花纹钢板。
（2）、立面封闭措施
挂篮立面包括前端面、左右侧面、后端面（翼缘区域）共三部分。挂篮立面封闭方法是：在挂篮底模平台四周设置角钢桁架围栏，在其内侧铆钉彩钢板，并与挂篮前后上横梁绑扣密目安全网。
3.3.2.绝缘系统设计
（1）、在施工使用的挂篮底部用3mm厚的钢板与横梁、纵梁焊接在一起，横梁上面焊接的钢板需要将钢板做成U形，尺寸根据横梁的尺寸确定，与横梁紧贴焊接，这样就形成了一个相对的平板电极，能够均匀的接受来自既有线的电场冲击；当钢板焊接完成后在钢板的背面进行防水处理，这样就可以解决漏水和落物的问题（在钢板的焊接时，不能把钢板焊穿；在钢板焊接成型后，在钢板的表面不能有尖角、毛刺，如果有，应该用砂轮打磨平整，圆滑；因为钢板上要承载很大的重量，焊点要求不能虚焊）。
（2）、在钢板焊接形成的电极对既有线的一面制作绝缘层，采用绝缘树脂，加专用固化剂、活性稀释剂、白碳黑、消泡剂，采用树脂配合无碱玻璃丝布施工的方法，直至达到要求的绝缘厚度，这样就可以避免产生电气空气击穿和拉弧。在制作绝缘树脂层时要求要搭建临时施工棚，在施工棚内加温，要求温度达到20℃，满足绝缘树脂的固化条件；把需要制作绝缘树脂部位的钢板打磨除锈，进行酸洗，磷化，钝化；为了使绝缘树脂和钢板更好的结合，底涂采用固体绝缘树脂，加活性稀释剂，加固化剂，在钢板的表面刷上1mm厚的混合绝缘树脂，需要室温固化12小时）；在挂篮四周护栏上装上绝缘板，防止人员头、手和施工物品外露，进一步保证施工人员的安全。
（3）、制作一个接地电极，深埋于地下，进行降阻处理（要求接地电阻小于4欧姆），用接地钢带将挂篮和钢板电极焊接在一起，保证良好的接地，形成挂篮对地零电位，这
样就解决了感应电压形成的安全隐患问题。
（4）、设计制作一套电压在线监测系统和自动报警系统，适时了解钢板电极上所承载的电压，当电极的电压超过安全电压时，监测系统自动反馈到报警系统，形成声、光同时报警，能够让施工人员及时采取保护措施，进一步保证施工的安全。
这样就形成了一套安全的防护系统，能够极大的提高施工效率，即能满足铁路安全部门的安全要求，又能保证施工人员的生命安全和铁路的正常运行。
3.3.3.封闭、绝缘系统安装
0#块浇筑完成后，先吊装挂篮走行轨道、走行支腿和主梁，安装后锚固，吊装前后上横梁。在1'#块梁底对应位置拼装挂篮底模平台、安装底模，再通过千斤顶、钢绞线、导链等设备将底模平台系统提升至距地面约1.50m，焊接绝缘系统的角钢附着架，改制前操作平台，安装附着架底面绝缘板，铺设封闭花纹钢板，再将底模平台整体提升至设计位置，挂篮侧模滑移到位，最后焊接立面栏杆，安装立面绝缘板、彩钢板，绑扣密目安全网，形成完整的封闭绝缘体系。
4结语
下坞蓟运河特大桥跨津山铁路连续梁封闭绝缘挂篮的设计与安装过程，在工程技术人员的共同努力下，不断地优化施工组织设计，巧妙的设置了封闭体系，合理科学的设计了绝缘密封系统，灵活设置了报警保证系统，消除了绝缘板密封性能弱，整体稳定性差等缺陷，又节约了成本，取得了良好的社会效益。并为同类工程的施工积累了宝贵经验。
注:文章内的图表及公式请到PDF格式下查看