特大橋跨越既有線施工方案與安全控制分析

摘 要 結(jié)合西平鐵路茂陵疏解線特大橋跨越既有隴海鐵路施工，介紹臨近既有線梁橋鉆孔樁、承臺(tái)、墩柱及跨越既有電氣化鐵路架梁施工方案與安全控制要點(diǎn)，確保施工順利進(jìn)行和既有鐵路運(yùn)輸安全。

關(guān)鍵詞 跨越 既有線 橋梁 方案 安全

1.工程概況

新建西平（西安至平?jīng)觯╄F路茂陵疏解線特大橋工程位于陜西省興平市。本橋起訖里程為DK2+255.43～DK3+764.45， 中心里程為DK3+010，交叉處隴海鐵路里程K1110+623.36，全長(zhǎng)1509.02m，孔跨布置為2×24m+44×32m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋。其中，20#至21#墩以32mT型梁跨越既有隴海鐵路，20#、21#墩（見(jiàn)圖1）設(shè)計(jì)為每墩4根鉆孔樁基礎(chǔ)，樁徑125㎝，樁長(zhǎng)47m，承臺(tái)尺寸為6.3×6.3×2.5m，墩高9.0m。設(shè)計(jì)交叉角度為36°59′18″，橋上線路設(shè)計(jì)坡度2.3‰。實(shí)測(cè)隴海上行正線接觸網(wǎng)承力索標(biāo)高409.863m，該處梁底標(biāo)高412.05m，梁底至接觸網(wǎng)高差2.187m；隴海下行正線承力索標(biāo)高409.863m，梁底標(biāo)高為412.00m，梁底至接觸網(wǎng)高差2.137m。

圖1 跨隴海線20#、21#墩的位置

20#墩中心距隴海鐵路下行線中心8.48m，樁中心距隴海鐵路下行線中心最小距離為6.11m，靠近既有線側(cè)承臺(tái)邊緣距下行線線路中心最小距離4.75m；21#墩中心距隴海鐵路上行線中心6.32m，樁中心距距隴海鐵路上行線中心最小距離為4.01m，靠近既有線側(cè)承臺(tái)邊緣距上行線線路中心最小距離2.69m。另外，在20#墩、21#墩兩側(cè)各有接觸網(wǎng)回流線一根和高壓線通過(guò)，墩臺(tái)位置有地埋線一根。

2.施工方案的確定

該橋鉆孔樁、承臺(tái)、墩柱施工距離既有線較近，隴海線車流量大，施工時(shí)間性強(qiáng)，行車速度快，一旦施工方案和安全卡控措施不到位，容易造成重大行車和人身傷亡事故。因此，施工方案的確定和安全控制對(duì)既有線運(yùn)輸安全和施工進(jìn)程至關(guān)重要。

2.1 路基防護(hù)樁施工方案

為保證樁基、承臺(tái)施工時(shí)行車安全，在20、21號(hào)承臺(tái)邊緣以外0.1m（靠鐵路側(cè)）各設(shè)置17根樁φ0.4m，凈距0.1m，樁長(zhǎng)6m的防護(hù)樁（樁底位于承臺(tái)基坑底以下3.0m）。

2.1.1施工準(zhǔn)備。在防護(hù)樁周圍設(shè)置擋水沿，預(yù)備直徑50cm的木板和潛水泵，下雨時(shí)將孔口覆蓋，防止雨水灌入防護(hù)樁，嚴(yán)禁雨水浸泡路基。

2.1.2施工方法。采用隔2挖1方法，21號(hào)墩在封閉點(diǎn)內(nèi)使用洛陽(yáng)鏟開挖，20號(hào)墩在慢行點(diǎn)內(nèi)使用洛陽(yáng)鏟開挖。上、下行線樁身鋼筋籠提前制作，鋼筋籠分三節(jié)制作，每節(jié)鋼筋籠長(zhǎng)2.0m，總長(zhǎng)為6m，施工時(shí)，采用人工下鋼筋籠，拌制C25混凝土灌注。

2.1.3施工要求。慢行點(diǎn)前不允許任何施工，點(diǎn)后開始拆除防護(hù)欄、光、電纜遷移；在路肩開挖基坑時(shí)，必須進(jìn)行安全防護(hù)；上下行要點(diǎn)慢行60km/h，連續(xù)5d封閉上行，每天180min。

2.2 樁基施工方案

2.2.1鉆孔。在防護(hù)樁施工完成后，采用汽車鉆（高7m）鉆孔，對(duì)挖出的土做到隨挖隨運(yùn)，確?，F(xiàn)場(chǎng)清潔無(wú)堆放泥土現(xiàn)象。鉆機(jī)作業(yè)前，在保證不侵入列車行駛限界的情況下，在鉆機(jī)井架外側(cè)面包裹絕緣帆布，絕緣帆布用尼綸繩綁扎牢固結(jié)實(shí)。鉆機(jī)采用地纜繩固定，保證安全作業(yè)。

2.2.2鋼筋籠吊裝。按20.8m整節(jié)制作鋼筋籠，與下部聲測(cè)管護(hù)架井口對(duì)接，吊車吊裝鋼筋籠，吊裝鋼筋籠時(shí)人工用尼綸纜繩配合，防止籠體擺動(dòng)侵入限界，影響既有線行車安全（見(jiàn)圖2）。

2.2.3混凝土灌注成樁。混凝土灌注使用導(dǎo)管法進(jìn)行。

2.2.4施工要求。上下行慢行60km/h，樁鉆機(jī)移位、吊裝鋼筋籠封鎖下行線180min，接觸網(wǎng)停電；樁灌注混凝土封閉下行線180min，接觸網(wǎng)停電。

圖2 吊裝鋼筋籠

2.3承臺(tái)施工方案

2.3.1現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)20號(hào)墩原地面距承臺(tái)設(shè)計(jì)基底高度2.97m，承臺(tái)邊緣距下行線中心距離4.75m；21號(hào)墩原地面距承臺(tái)設(shè)計(jì)基底高度2.69m，承臺(tái)邊緣距上行線間距離2.69m。承臺(tái)開挖前，在承臺(tái)開挖線向外1.0m處設(shè)置擋水沿，防止地面雨水流入基坑，承臺(tái)開挖完成后，做成向一側(cè)的排水坡，將基坑內(nèi)雨水引流至泥漿池。開挖到承臺(tái)基底標(biāo)高，立模板綁鋼筋，采用溜槽灌注混凝土。

2.3.2施工要求。上下行慢行60km/h。承臺(tái)施工期間20#、21#墩承臺(tái)施工均慢行8天。20#墩承臺(tái)立模板要點(diǎn)封鎖下行線180min，21#墩承臺(tái)立模板要點(diǎn)封鎖上行線180min，封鎖期間接觸網(wǎng)停電。

2.4墩身施工方案

圖3 墩身及模板

2.4.1墩身模板為圓端形定型鋼模板，靠既有線一側(cè)不搭設(shè)腳手架，其余外側(cè)搭設(shè)腳手架，起吊安裝模板時(shí)，用尼綸纜繩配合，防止模板擺動(dòng)侵入限界（見(jiàn)圖3）。

2.4.2腳手架必須選用符合安全要求的材料，地面受力點(diǎn)鋪墊木板，夯實(shí)地面，不得發(fā)生沉陷，立柱斜撐連接牢固，剛度穩(wěn)定，不得發(fā)生晃動(dòng)。

2.4.3施工要求。上下行慢行60km/h，墩模板及腳手架分三次安裝，每次要點(diǎn)封鎖下行180min；墩拆卸模板及腳手架分三次進(jìn)行，每次要點(diǎn)封鎖下行180min。

2.5跨越既有線架梁施工方案

2.5.1施工方法。采用DJK-140型架橋機(jī)要點(diǎn)架設(shè)完成。封鎖要點(diǎn)施工計(jì)劃安排點(diǎn)前做好架梁準(zhǔn)備工作。要點(diǎn)封鎖隴海鐵路咸陽(yáng)至茂陵區(qū)間上下行正線240min，同時(shí)接觸網(wǎng)停電。架設(shè)1孔32m預(yù)應(yīng)力砼梁（北環(huán)左線粉鋪村特大橋第56孔橋梁）。架橋機(jī)對(duì)位需45min，橋梁架設(shè)及支座安裝120min，橫隔板焊接40min，橋面軌鋪設(shè)、安裝縱橫向蓋板及防護(hù)設(shè)施安裝35min。

2.5.2架梁方案。DJK-140型架橋機(jī)架梁施工作業(yè)程序：機(jī)車推梁車對(duì)位→安裝支座→龍門吊吊梁→機(jī)車?yán)桨遘囃嘶亍?hào)車對(duì)位裝梁→二號(hào)車運(yùn)梁喂梁→拖拉捆梁、吊梁、出梁→對(duì)位落梁、橫移→橋梁落位，安裝支座→龍門吊、一、二號(hào)車重復(fù)架設(shè)另一片梁→整孔梁就位→質(zhì)量檢查、梁端及跨中橫隔板焊接，同時(shí)收零號(hào)柱，縮回大臂并吊收工具、拆短軌→安裝縱橫向蓋板，平整橋面道碴→鋪設(shè)軌節(jié)、整修線路→架其余孔跨。

3.安全控制

3.1安全風(fēng)險(xiǎn)分析

該橋20、21號(hào)墩及架梁施工存在安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)價(jià)（見(jiàn)表1）。

來(lái)源

風(fēng)險(xiǎn)因素

氣候

雨天基坑積水

技術(shù)

鉆孔（防護(hù)）樁塌孔、鋼筋籠侵入限界、拆除灌注導(dǎo)管侵入限界、泥漿池防護(hù)

機(jī)械

侵入限界、吊車失穩(wěn)等

人員

安全意識(shí)、操作規(guī)程、技術(shù)水平

其他

光（電）纜的臨時(shí)防護(hù)、材料堆放侵入限界

表1.風(fēng)險(xiǎn)分析表

針對(duì)以上潛在的事故和緊急情況，編制應(yīng)急準(zhǔn)備及響應(yīng)預(yù)案，應(yīng)保證能夠迅速做出響應(yīng)，最大限度的減少可能產(chǎn)生的事故后果。

3.2響應(yīng)措施

根據(jù)危險(xiǎn)源辨識(shí)情況，編制以下響應(yīng)措施。

3.2.1氣候方面。雨天施工時(shí)，在開挖基坑四周做好擋水坎，在基坑底部一角設(shè)集水坑，備污水泵，隨時(shí)抽排集水；備足防雨彩條布，一旦有雨，立即將基坑覆蓋。為保證工程質(zhì)量，應(yīng)盡量避免雨天施工。

3.2.2技術(shù)方面

3.2.2.1鉆機(jī)就位前，先用絕緣帆布將鉆機(jī)井架靠向線路側(cè)包裹，鉆機(jī)就位后在線路外側(cè)方向用2根纜繩將鉆機(jī)井架與地錨固定，防止鉆機(jī)一旦失穩(wěn)倒向既有線，鉆機(jī)支腿下墊枕木，枕木置于較高處，且平整、穩(wěn)固、不得積水。如鉆機(jī)失穩(wěn)傾覆，用裝載機(jī)將鉆機(jī)強(qiáng)行拖出既有線。

3.2.2.2鉆孔（防護(hù)）樁施工出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，立即將防護(hù)樁回填，并分層夯填，重新開挖。吊裝鋼筋籠時(shí)，將鋼筋籠用纜繩拉緊，吊裝作業(yè)時(shí)，由專職人員拉纜繩，防止鋼筋籠倒向既有線。必須有專人指揮，按標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)指揮操作。

3.2.2.3鉆孔（防護(hù)）樁灌注時(shí)，拆除導(dǎo)管后，吊車吊裝導(dǎo)管時(shí)，用纜繩將導(dǎo)管拉緊，防止導(dǎo)管侵入限界。泥漿池四周設(shè)防護(hù)欄桿和警示標(biāo)志，嚴(yán)禁人員靠近。

3.2.3機(jī)械方面

鉆孔樁施工期間在鐵路限界外設(shè)置安全防護(hù)措施，防止鉆機(jī)誤入鐵路限界。吊車支腿下墊枕木，枕木置于較高處，且平整、穩(wěn)固、不得積水；吊裝時(shí)，吊臂緩慢擺動(dòng)，平穩(wěn)吊裝；被吊裝物體，嚴(yán)禁超過(guò)吊車核定起重量。

3.2.4人員方面。

圖4 施工現(xiàn)場(chǎng)的人員

對(duì)施工人員做好安全知識(shí)教育，提高安全施工意識(shí)；派駐站聯(lián)絡(luò)員，負(fù)責(zé)要點(diǎn)、消點(diǎn)等；駐站聯(lián)絡(luò)員與工地防護(hù)員之間采用無(wú)線對(duì)講機(jī)聯(lián)系，提前預(yù)報(bào)既有線行車情況；設(shè)置專職安全防護(hù)員進(jìn)行安全防護(hù)，防止行人從施工地段橫穿線路；施工期間指派專人不間斷察看線路狀態(tài)，確保線路運(yùn)行狀態(tài)良好（見(jiàn)圖4）。

3.2.5其他方面

施工前先向鐵路相關(guān)部門上報(bào)施工安全防護(hù)方案及簽訂安全協(xié)議，待施工方案和施工計(jì)劃批準(zhǔn)方可據(jù)以施工。在設(shè)備管理單位防護(hù)人員監(jiān)督下，將光電纜提前挖探溝，確定光電纜位置、埋深，采用人工將光電纜挑出，移至安全部位，用槽鋼將光電纜扣住，進(jìn)行保護(hù)。每天施工時(shí)，設(shè)備管理單位防護(hù)人員到場(chǎng)后，方能開始施工。施工中隨時(shí)檢查光、電纜防護(hù)情況是否安全，一旦發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)意外情況時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)立即進(jìn)行重新防護(hù)，確保光、電纜正常使用，保證行車安全。

4.結(jié)論

通過(guò)落實(shí)以上施工方案和安全卡控措施，確保了既有鐵路安全暢通和施工人身安全、按期完成了大跨度簡(jiǎn)支梁跨越既有鐵路施工，也為今后類似施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] TB10301-2009.鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術(shù)規(guī)程[S].2009；

[2] 鐵建設(shè)[2008]14號(hào).建既有線和增建第二線鐵路工程施工技術(shù)暫行規(guī)定[S].2008；

[3] 李皓，高晶晶.新建鐵路跨既有線施工的安全管理與控制[J].鐵道建筑.2010（09）；

[4] 劉學(xué)青.跨線橋跨越既有線工程安全保障措施[J].山西交通科技.2012（04）；

[5] 陳志成.高速公路的鐵路跨線橋施工技術(shù)[J].中國(guó)西部科技.2006（07）.

作者簡(jiǎn)介：王敏，男，陜西禮泉人，生于1980年12月， 2004年7月畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)土木工程專業(yè)，主要研究領(lǐng)域道路與鐵道工程。 手機(jī)：13896014114 郵箱：472268230@qq.com