緊鄰既有線新建鐵路施工組織相關(guān)問題探討

黃建陵，陳 誠

(中南大學(xué) 土木建筑學(xué)院，長沙 410075)

新建鐵路的大規(guī)模建設(shè)是為了滿足我國日趨緊張的鐵路運輸，因此，很多新線的建設(shè)緊鄰既有運營線。施工和運輸相互影響制約，安全風(fēng)險問題突出［1-4］，增加了施工組織和管理的難度。在施工與運輸矛盾的情況下完成高速鐵路新線的建設(shè)，施工組織的合理安排直接影響施工的順利進行和施工組織方案的實施。

1 緊鄰既有線鐵路工程項目的施工特點［5-6］

1)緊鄰既有線，施工安全風(fēng)險大

鐵路新線與既有線并行建設(shè)，沿線施工受既有線自閉線、信號線及地下不明管線影響;新線路基施工要保證壓實度，特別是與既有運營線結(jié)合部的施工質(zhì)量，易出現(xiàn)塌方、溜坡;橋梁鉆孔及承臺基坑開挖等施工安全風(fēng)險太大。

2)施工組織管理難度大

施工項目線路長、作業(yè)量大，施工種類繁雜，工程的施工組織與管理難度大。有條不紊地組織好各施工單元之間、站前與站后之間、線上與線下之間的銜接、搭接施工以及工期安排是工程建設(shè)的重難點。施工過程中科學(xué)組織，妥善處理各分項工程銜接過渡及后續(xù)工程的預(yù)留、預(yù)埋問題，確保各階段各工序不出現(xiàn)安全質(zhì)量問題，大小工序環(huán)環(huán)相扣。這些環(huán)節(jié)都增加了工程施工組織的科學(xué)設(shè)計和管理的難度。

緊鄰既有線新建鐵路工程施工重難點分析及主要對策見表1。

3)要求保證既有線(道)路通行安全

根據(jù)實際列車通行和道路交通流量［7］，合理安排與既有鐵路、道路交叉、平行工程的施工順序，科學(xué)制訂相應(yīng)的調(diào)整和疏導(dǎo)方案，最大限度減少對既有線(道)路通行影響，確保車輛通行和施工安全。

4)要求各相關(guān)部門整體配合

各單位要做好周密的統(tǒng)一部署和配合，施工單位提供封鎖施工的內(nèi)容、工作量、施工影響范圍即對行車干擾程度。施工單位準(zhǔn)備情況;運輸部門提供列車運行圖、車站平面布置情況、車站作業(yè)情況、區(qū)間的閉塞方式、車站信號聯(lián)鎖方式等;設(shè)備管理單位在每次施工前對影響施工的電纜、光纜、紅外探頭及線路加強裝置等進行調(diào)查，及時進行遷移、防護。全面做好施工整體配合工作，以確保施工的順利進行。

2 抓好施工重點控制工程，控制施工工期

2.1 施工重點控制工程的確定

緊鄰既有線進行新建鐵路工程施工，對施工項目目標(biāo)的管理和控制必須針對具體的工程活動來實施，在施工組織方案設(shè)計時首先要確定施工項目的重點控制工程，以之作為建設(shè)施工目標(biāo)管理和控制的重點［8］。

常規(guī)的新建鐵路施工項目一般是以箱梁架設(shè)作為主線，控制線下工程的施工順序和節(jié)點工期。由于新建鐵路全線路基、橋梁采用大量新技術(shù)與新工藝，施工中面臨著各種復(fù)雜條件和問題，因此除了架梁等關(guān)鍵控制工程外，還有許多重點控制工程。

表1 緊鄰既有線新建鐵路工程施工特點分析及主要對策

2.2 緊鄰既有線新建鐵路施工項目重點控制工程

根據(jù)國外及我國第一條客運專線秦沈線的施工經(jīng)驗，對于常規(guī)的鐵路客運專線施工，由于路基不是控制總工期的關(guān)鍵控制工程，一直被人們所忽視。而從近年來我國鐵路產(chǎn)生病害的情況分析，路基已成為產(chǎn)生病害最多的工程，由于緊鄰既有線施工，對新建鐵路工程的質(zhì)量安全也產(chǎn)生了很大的影響。

2.2.1 路基施工組織影響整個項目

一方面，路基工程受全線總工期和預(yù)壓沉降時間限制;另一方面，沿線地形和地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，路基工點類型多，對架梁、四電工程的施工工期影響大。路基作為箱梁架設(shè)及鋪軌施工的運輸通道，架橋機需要從上面通過。軟基處理、路基預(yù)壓工作對制架梁及鋪軌施工安排有重大影響，受箱梁架設(shè)、鋪軌施工工期的制約，制架梁施工方案需根據(jù)路基工程施工情況進行調(diào)整。

2.2.2 路基施工與既有線運輸相互影響和制約

1)新線路基施工組織對既有線交通運輸組織產(chǎn)生影響

主要表現(xiàn)為新線路基施工作業(yè)過程中，土石爆破可能破壞既有線通信、電力設(shè)施;路基開挖、鉆孔成樁作業(yè)可能挖斷既有地下管線，威脅既有線路基堤邊坡與站場股道的安全穩(wěn)定。此外，還對既有線的行車安全與正常運輸構(gòu)成了較大的威脅。必要時開設(shè)施工封鎖“天窗”或者限速慢行。

2)既有線的交通運輸組織對新線路基施工組織形成制約

由于緊鄰既有線施工，新線施工作業(yè)的開展需要既有線封鎖線路或者限速慢行，但運輸部門對施工封鎖線路的“天窗”時間與既有線限速慢行時間的安排是有嚴(yán)格限制的，所以只能在保證盡量少的干擾運輸條件下，給施工安排一定的時間和便利，從而對新線施工作業(yè)的開展造成約束和限制，導(dǎo)致施工組織的調(diào)整和增加施工成本。

3 施工過程中突出安全風(fēng)險控制，保證施工進度

緊鄰既有線開展新建鐵路新線施工，存在眾多潛在的安全風(fēng)險。施工時要確保既有線的正常運輸與行車安全。因此，要重點把握項目的安全風(fēng)險控制［9］，以確保新建鐵路施工有條不紊地進行。

3.1 施工對既有線形成的安全風(fēng)險

1)通訊通信等地下管線

新建鐵路部分區(qū)段緊鄰既有線，尤其車站等位置，地下管線縱橫，施工開挖不可避免威脅到通信通訊線路安全。通訊通信線路受破壞中斷，造成信號、通信設(shè)備故障，必然耽誤列車正常運行。

2)大型機械設(shè)備

新線地基處理采用樁筏復(fù)合地基時，樁機等大型設(shè)備在緊鄰位置，機械高桿可能侵入既有線上空，存在觸碰高壓線路安全問題;同時，大型設(shè)備施工過程及進場轉(zhuǎn)場過程中，可能出現(xiàn)傾覆，一旦事故發(fā)生，直接耽擱列車運行，更有甚者可能發(fā)生嚴(yán)重安全事故，遭受重大生命財產(chǎn)損失。

3)邊坡開挖穩(wěn)定性

施工期間，新線路基一次開挖基坑，形成人工開挖邊坡。開挖引起原有應(yīng)力場位移場發(fā)生重大變化，在列車荷載作用下，開挖邊坡穩(wěn)定狀態(tài)堪憂;尤其雨季，雨水浸泡沖刷加劇邊坡?lián)p毀，既有線路基因長期受列車荷載，邊坡塌滑引起連鎖反應(yīng)，可能造成既有線路基大變形;此外，新線地基處理方式采用新型樁基礎(chǔ)，會對既有線產(chǎn)生擠壓，受新線擠壓作用既有線線路有可能發(fā)生水平位移變形，直接影響行車舒適性以及行車安全。

4)打樁振動

管樁、CFG樁成樁過程中，對周圍環(huán)境振動影響不容忽視，研究證明，CFG樁振動沉管過程中，引發(fā)的在3～7 m范圍內(nèi)的不均勻沉降差遠遠超過相關(guān)地基沉降差的允許規(guī)范;其地表以振動速度為代表的振動效應(yīng)，已超出《城市控制爆破》中質(zhì)點安全振動速度控制標(biāo)準(zhǔn)的下限要求。

3.2 既有線運營對施工造成的風(fēng)險分析

一些施工作業(yè)雖然不需要封鎖既有線就能夠進行，但當(dāng)既有線列車高速通過并行施工區(qū)段時，可能要求中斷施工作業(yè)或?qū)е鹿ぷ鲿r斷時續(xù)。此外，地下管線、通訊通信線路保護性措施的實施，都加大了施工難度，稍有不慎，即影響施工正常進行，造成施工進度的延遲及費用的增加。

3.3 提前做好安全應(yīng)急預(yù)案，最大程度保證施工進度

新建鐵路工程施工項目工點分散、站線長、地質(zhì)與氣候變化多端及終年不間斷地在野外施工。特別是緊鄰既有線施工時，既要保證列車的通過能力，又要安全施工，施工難度較大。因此，在新建鐵路施工過程中，鐵路施工企業(yè)應(yīng)提前做好安全應(yīng)急預(yù)案，利用風(fēng)險分析技術(shù)，以減少事故所引發(fā)的損失，最大程度保證施工進度。

圖1 施工運輸組織整體協(xié)調(diào)實施流程

4 通過施工組織與運輸組織之間的協(xié)調(diào)，優(yōu)化施工方案［10］

對于緊鄰既有線施工，將施工組織和運輸組織視為一個綜合整體，實施施工運輸組織一體化管理，加強兩大部門間的協(xié)調(diào)，是確保施工項目按計劃實施的保證。在此流程中重點涉及“兩大系統(tǒng)”，即運輸組織系統(tǒng)、施工組織系統(tǒng);“三大環(huán)節(jié)”即施工準(zhǔn)備方案設(shè)計、施工過程協(xié)調(diào)控制、施工結(jié)束總結(jié)。明確運輸部門和施工單位所擔(dān)負的職責(zé)，以及相互協(xié)調(diào)的重點和相關(guān)管理措施。施工運輸組織整體協(xié)調(diào)實施流程如圖1所示。

4.1 通過協(xié)調(diào)解決施工與運輸間的矛盾

我國鐵路運輸日趨緊張，緊鄰既有線新建鐵路新線施工項目也日益增多，運輸與施工的矛盾愈加突出。鐵路施工運輸組織的一個基本原則是盡可能做到“行車不施工，施工不行車”，從而保證行車安全，力爭不中斷行車，不降低行車速度。但是要做到施工時完全停止運輸也是不現(xiàn)實的，因此，新線項目的施工和緊鄰既有線的運輸安全與效率是相互矛盾的。

在施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)從時間和空間上充分考慮，減少施工對正常運輸?shù)挠绊?在施工過程中，運輸應(yīng)圍繞施工這個中心來組織，在確保施工期間行車安全的前提下，提高施工效率。實踐證明，加強新線施工組織與既有線運輸組織的協(xié)調(diào)是解決施工與運輸矛盾的有效途經(jīng)。

4.2 通過協(xié)調(diào)確定項目的最優(yōu)施工方案

緊鄰既有線開展施工應(yīng)該嚴(yán)格按照施工方案進行，但由于施工企業(yè)和運輸企業(yè)雙方考慮問題角度不同對施工方案會有不同的選擇。施工企業(yè)主要考慮的是施工方便和減少運輸對施工的影響;運輸部門主要考慮的是減少施工對正常運輸?shù)挠绊憽ｍ椖繉嵤r要考慮選擇施工企業(yè)和運輸部門都能接受的方案，最大限度地滿足雙方的要求，即為最優(yōu)施工方案。

5 結(jié)論

本文從施工管理的角度出發(fā)，分析了緊鄰既有線新建鐵路安全控制壓力大、施工組織管理難度大、施工需要各部門整體配合等施工特點，確定了除架梁為關(guān)鍵控制工程外，以路基作為重點控制工程，在施工過程中突出安全風(fēng)險控制，通過施工組織與運輸組織的協(xié)調(diào)，對施工組織進行調(diào)整，確定最優(yōu)施工方案。保證緊鄰既有線鐵路施工項目得以實現(xiàn)有組織、有計劃、均衡的施工，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量地完成緊鄰既有線鐵路工程項目的建設(shè)。

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