论文部分内容阅读
摘 要：铁路限高防护架作为保护铁路桥涵的附属工程，随着我国铁路交通的快速发展得到了越来越多的应用，该附属工程的结构并不复杂，施工难度也并不大，在此我只总结张唐铁路八标三分部在限高架施工过程中的经验。
关键词：限高架；防护；施工经验
铁路限高防护架是铁路桥涵的附属工程，主要运用于跨既有道路的桥梁及具有立交功能的涵洞。限高，顾名思义就是限制梁底及涵洞过往车辆的高度，避免车辆碰撞到桥梁及涵洞对铁路造成危害。
根据限高高度、道路的宽度、过往车辆的重量以及限速大小，专桥设（05）8184分别给出了不同的方案。限高高度采用梁底往下20cm处至桥下路面的高度；车辆重量分别定为15、20、30t；车辆撞击速度分别定为40、60、80km/h；碰撞角度为90°。限高架根据不同的形式分为门式结构、三角支架形式结构、桁架式结构（三大类。
其中三角支架形式结构需要在立柱及斜腿支撑灌注C20混凝土，另外两种形式没有特别指示不需要灌注混凝土，在施工时需要注意。
上部结构主要由热轧无缝钢管、法兰盘、加劲肋钢板、螺栓及螺母组成。热轧无缝钢管组成了限高架的主体部分，是主要承受冲击荷载的部件；加劲肋钢板安装在构件出现集中荷载的部位，主要作用是保证构件局部稳定并传递集中力，提高构件的稳定性和抗扭性能；法兰盘及螺栓、螺母用来连接立柱和横杆。
下部结构主要由预埋钢板、地脚螺栓、螺母以及钢筋混凝土基础组成。预埋钢板、地脚螺栓和螺母用来连接立柱与基础；钢筋混凝土基础的作用是提高地脚螺栓的稳定性以及固定限高架的位置，防止其发生偏移及沉降。
参考通图，对照工点图是施工前期准备的主要步骤。在工点图中，需要明确安装限高架的位置、道路宽度及通行车辆信息、限高高度、基础顶面标高等数据，再实地考察。因为我分部的桥梁主要跨农用道路，路边沟渠较多，在实地考察之后发现需要对工点图规定的宽度进行适当地调整，交给设计院复核，待设计院同意该方案后安排人员进行施工。
施工采取上部结构施工和下部结构施工并进的方法，即立柱及横梁在加工厂中加工，基础在现场浇筑，基础养护5至7天之后将加工厂做好的构件拉到现场进行安装，以此来提高工作效率。这里我们联系了一家钢材加工公司，他们拥有数控车床技术，可以根据需要加工不同类型尺寸的钢材。上部结构的钢管采用Q345材质的钢管，其化学成分及力学性能应符合《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-1994）的规定；法兰盘、预埋钢板采用Q345钢板；基础构造钢筋采用A8、B12及B16钢筋；螺栓、螺母及垫圈均应符合GB170—86、GB5782—86及GB95—85相关规定。
基础一开始有三种方案可以选择：第一种方案采用预制基础，优点是基础尺寸规整，且制作基础的效率较高，但单考虑到基础体积太大，重量较重，托运及吊装都比较困难，所以舍弃该方案；第二种方案采用现浇，不过基础的四周都使用模板，基础埋深一般为2.5米，考虑到放坡系数0.7，那么上口宽度=基础宽+2.5*0.7*2=基础宽+3.5米，我分部有25对限高架，基础有100个，采用第二种方案代价太高，所以予以舍弃；第三种方案还是采用现浇，只不过是上口采用模板塑形，模板高约20cm，而底部直接根据图纸规定尺寸进行开挖，对其稍加夯实之后立即下放钢筋笼并灌注C30混凝土，该方案效率高，施工费用低，但是对土质的要求较高，而且实际灌注的混凝土量要大于图纸给出的混凝土量。综合考虑之后，经过总工室的同意，我们决定采用第三种方案进行基础的施工。
基础施工的顺序为：开挖基坑→基坑夯实→下放钢筋笼→焊接预埋件→支上口模板→浇筑混凝土→收面→回填。这里之所以要焊接预埋件（主要是指地脚螺栓），是为了防止浇筑混凝土时对地脚螺栓的扰动，以免后期安装立柱时因尺寸偏差安装不了。在这里需要用到一个简单的工具，工具虽然小，但是用处却很大，就是槽钢。
在厂里用数控车床技术，根据图纸规定的尺寸在槽钢上面打眼，使之正好能对上预埋钢板上的地脚螺栓，四个槽钢将四个预埋钢板之间的相互位置
牢牢固定住，即便在浇筑混凝土的过程中会产生偏移，但这种偏移是整体性偏移，并不会对后期的安装产生影响。根据图4可以看出，我分部的限高架种类并不是太多，一套槽钢可以重复利用，而且这些槽钢本身就是钢材加工厂里面的废弃物，将废弃物稍加处理加以利用，并不会产生额外的费用。
厂内的钢管零部件制作完成后，使用坡口焊进行焊接，焊接应符合JGJ81—91相关规定，使之成为完整的立柱及横杆。在焊接完成之后，需要对其涂醒目涂料，涂装应符合《铁路钢桥保护涂装》（TB/T1527-2011）中第Ⅰ涂装体系的规定。第Ⅰ涂装体系规定，涂料应采用红丹酚醛（醇酸）防锈底漆及灰铝粉石墨（或灰云铁）醇酸面漆。涂漆前先对其进行除锈处理，钢表面清理应达到GB/T8923-1988规定的Sa2级，外观相当该标准的规定的B Sa2、C Sa2、D Sa2。除锈结束后，涂红丹防锈底漆，至少两道，保证其厚度不小于70μm，待底漆晾干后，再涂灰铝粉石墨醇酸面漆，至少两道，保证其厚度不小于70μm。待面漆晾干后，开始涂涂料，本设计使用黑黄相间条纹作为醒目标志，条纹宽度为200mm，条纹垂直杆件轴线方向。为提高效率，先将所有的立柱及横杆都涂成黑色，待刷完晾干后，再刷黄色涂料。在刷黄色涂料时需要使用套箍，套箍宽约5cm，两个套箍之间的间距为200mm，在其中刷黄色涂料，这样刷出的条纹整洁有序，比较美观。
最后的步骤为安装，在安装前，需要将标志牌焊接在横杆上，标志牌上写明了限高高度。然后将部件运至现场，卸车的时候注意轻拿轻放，以免破坏表面涂层。先将横杆与立柱用螺栓连接好，不能拧太紧，再将其整个吊起来，然后将立柱的法兰盘和基础预埋钢板上的地脚螺栓对其后套上螺母再拧紧，最后人站在梯子上，用扭力扳手将连接横杆和立柱的螺母拧紧。
总结一下，在限高架施工的过程中，最重要的就是要保证立柱、横杆和基础三者能够拼接得上，使用槽钢的方法，虽然看似简单，但是它的作用却很大。希望包括我在内年轻的施工员，在向前辈们学习经验的同时，自己也能够想办法去解决施工中遇到的困难，通过自己的创造力不断优化我们的施工工艺。
关键词：限高架；防护；施工经验
铁路限高防护架是铁路桥涵的附属工程，主要运用于跨既有道路的桥梁及具有立交功能的涵洞。限高，顾名思义就是限制梁底及涵洞过往车辆的高度，避免车辆碰撞到桥梁及涵洞对铁路造成危害。
根据限高高度、道路的宽度、过往车辆的重量以及限速大小，专桥设（05）8184分别给出了不同的方案。限高高度采用梁底往下20cm处至桥下路面的高度；车辆重量分别定为15、20、30t；车辆撞击速度分别定为40、60、80km/h；碰撞角度为90°。限高架根据不同的形式分为门式结构、三角支架形式结构、桁架式结构（三大类。
其中三角支架形式结构需要在立柱及斜腿支撑灌注C20混凝土，另外两种形式没有特别指示不需要灌注混凝土，在施工时需要注意。
上部结构主要由热轧无缝钢管、法兰盘、加劲肋钢板、螺栓及螺母组成。热轧无缝钢管组成了限高架的主体部分，是主要承受冲击荷载的部件；加劲肋钢板安装在构件出现集中荷载的部位，主要作用是保证构件局部稳定并传递集中力，提高构件的稳定性和抗扭性能；法兰盘及螺栓、螺母用来连接立柱和横杆。
下部结构主要由预埋钢板、地脚螺栓、螺母以及钢筋混凝土基础组成。预埋钢板、地脚螺栓和螺母用来连接立柱与基础；钢筋混凝土基础的作用是提高地脚螺栓的稳定性以及固定限高架的位置，防止其发生偏移及沉降。
参考通图，对照工点图是施工前期准备的主要步骤。在工点图中，需要明确安装限高架的位置、道路宽度及通行车辆信息、限高高度、基础顶面标高等数据，再实地考察。因为我分部的桥梁主要跨农用道路，路边沟渠较多，在实地考察之后发现需要对工点图规定的宽度进行适当地调整，交给设计院复核，待设计院同意该方案后安排人员进行施工。
施工采取上部结构施工和下部结构施工并进的方法，即立柱及横梁在加工厂中加工，基础在现场浇筑，基础养护5至7天之后将加工厂做好的构件拉到现场进行安装，以此来提高工作效率。这里我们联系了一家钢材加工公司，他们拥有数控车床技术，可以根据需要加工不同类型尺寸的钢材。上部结构的钢管采用Q345材质的钢管，其化学成分及力学性能应符合《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-1994）的规定；法兰盘、预埋钢板采用Q345钢板；基础构造钢筋采用A8、B12及B16钢筋；螺栓、螺母及垫圈均应符合GB170—86、GB5782—86及GB95—85相关规定。
基础一开始有三种方案可以选择：第一种方案采用预制基础，优点是基础尺寸规整，且制作基础的效率较高，但单考虑到基础体积太大，重量较重，托运及吊装都比较困难，所以舍弃该方案；第二种方案采用现浇，不过基础的四周都使用模板，基础埋深一般为2.5米，考虑到放坡系数0.7，那么上口宽度=基础宽+2.5*0.7*2=基础宽+3.5米，我分部有25对限高架，基础有100个，采用第二种方案代价太高，所以予以舍弃；第三种方案还是采用现浇，只不过是上口采用模板塑形，模板高约20cm，而底部直接根据图纸规定尺寸进行开挖，对其稍加夯实之后立即下放钢筋笼并灌注C30混凝土，该方案效率高，施工费用低，但是对土质的要求较高，而且实际灌注的混凝土量要大于图纸给出的混凝土量。综合考虑之后，经过总工室的同意，我们决定采用第三种方案进行基础的施工。
基础施工的顺序为：开挖基坑→基坑夯实→下放钢筋笼→焊接预埋件→支上口模板→浇筑混凝土→收面→回填。这里之所以要焊接预埋件（主要是指地脚螺栓），是为了防止浇筑混凝土时对地脚螺栓的扰动，以免后期安装立柱时因尺寸偏差安装不了。在这里需要用到一个简单的工具，工具虽然小，但是用处却很大，就是槽钢。
在厂里用数控车床技术，根据图纸规定的尺寸在槽钢上面打眼，使之正好能对上预埋钢板上的地脚螺栓，四个槽钢将四个预埋钢板之间的相互位置
牢牢固定住，即便在浇筑混凝土的过程中会产生偏移，但这种偏移是整体性偏移，并不会对后期的安装产生影响。根据图4可以看出，我分部的限高架种类并不是太多，一套槽钢可以重复利用，而且这些槽钢本身就是钢材加工厂里面的废弃物，将废弃物稍加处理加以利用，并不会产生额外的费用。
厂内的钢管零部件制作完成后，使用坡口焊进行焊接，焊接应符合JGJ81—91相关规定，使之成为完整的立柱及横杆。在焊接完成之后，需要对其涂醒目涂料，涂装应符合《铁路钢桥保护涂装》（TB/T1527-2011）中第Ⅰ涂装体系的规定。第Ⅰ涂装体系规定，涂料应采用红丹酚醛（醇酸）防锈底漆及灰铝粉石墨（或灰云铁）醇酸面漆。涂漆前先对其进行除锈处理，钢表面清理应达到GB/T8923-1988规定的Sa2级，外观相当该标准的规定的B Sa2、C Sa2、D Sa2。除锈结束后，涂红丹防锈底漆，至少两道，保证其厚度不小于70μm，待底漆晾干后，再涂灰铝粉石墨醇酸面漆，至少两道，保证其厚度不小于70μm。待面漆晾干后，开始涂涂料，本设计使用黑黄相间条纹作为醒目标志，条纹宽度为200mm，条纹垂直杆件轴线方向。为提高效率，先将所有的立柱及横杆都涂成黑色，待刷完晾干后，再刷黄色涂料。在刷黄色涂料时需要使用套箍，套箍宽约5cm，两个套箍之间的间距为200mm，在其中刷黄色涂料，这样刷出的条纹整洁有序，比较美观。
最后的步骤为安装，在安装前，需要将标志牌焊接在横杆上，标志牌上写明了限高高度。然后将部件运至现场，卸车的时候注意轻拿轻放，以免破坏表面涂层。先将横杆与立柱用螺栓连接好，不能拧太紧，再将其整个吊起来，然后将立柱的法兰盘和基础预埋钢板上的地脚螺栓对其后套上螺母再拧紧，最后人站在梯子上，用扭力扳手将连接横杆和立柱的螺母拧紧。
总结一下，在限高架施工的过程中，最重要的就是要保证立柱、横杆和基础三者能够拼接得上，使用槽钢的方法，虽然看似简单，但是它的作用却很大。希望包括我在内年轻的施工员，在向前辈们学习经验的同时，自己也能够想办法去解决施工中遇到的困难，通过自己的创造力不断优化我们的施工工艺。