鄰近營業(yè)線高壓旋噴樁施工安全技術(shù)

武垚強(qiáng)

摘要： 本文介紹了鄭徐客專徐州樞紐相關(guān)工程ZXZH-1標(biāo)鄰近營業(yè)線高壓旋噴樁施工技術(shù)，對類似環(huán)境下的高壓旋噴樁施工有一定的參考價值。

Abstract： This article introduces the construction technology of high pressure jet grouting pile at adjacent operating lines of ZXZH-1 section in the related project of Xuzhou hub of Zhengzhou-Xuzhou passenger dedicated line， which has certain reference value for the high pressure jet grouting pile construction in similar environment.

關(guān)鍵詞： 鄰近營業(yè)線；高壓旋噴樁；施工

Key words： adjacent operating lines；high pressure jet grouting pile；construction

中圖分類號：U227.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）07-0040-03

0 引言

近10年以來，國內(nèi)高速鐵路建設(shè)快速發(fā)展，給社會進(jìn)步帶來了巨大的動力，但高鐵列車的安全運(yùn)行永遠(yuǎn)是鐵路運(yùn)輸?shù)念^等大事，因而從新建鐵路勘測、設(shè)計、施工等方面控制好鐵路線路地基基礎(chǔ)的“零”沉降是最基本，也是十分重要的環(huán)節(jié)，當(dāng)鐵路線路經(jīng)過軟基地質(zhì)地區(qū)時，采用高壓旋噴樁進(jìn)行地基加固處理是常用的方式之一，但是當(dāng)新建線路鄰近營業(yè)線施工時，常常會造成營業(yè)線線路變形，對鐵路列車運(yùn)行安全帶來巨大的威脅。如何萬無一失的保證鄰近營業(yè)線高壓旋噴樁施工過程中不影響營業(yè)線的設(shè)備穩(wěn)定和行車安全，一直是該類施工需要解決的難題。本文主要就通過選擇合理的施工工藝和完善多項(xiàng)安全控制措施來保證營業(yè)線安全進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1 工程概況

①鄭徐客專徐州樞紐相關(guān)工程ZXZH-1標(biāo)段，包括徐州站至大湖站客車聯(lián)絡(luò)線和徐州東站動車走行線及存車場兩部分，單、雙線路全長18.6km，其中路基合計9.6km，占標(biāo)段長度的51.6%。因線路規(guī)劃經(jīng)過地表淺層為軟基地段，設(shè)計擬對路基基底采用高壓旋噴樁形式加固處理，全標(biāo)段高壓旋噴樁共合297960延米/31393根，樁長范圍6至15m，樁徑0.6m，樁間距1.4m。新建線路路基均鄰近營業(yè)線，營業(yè)線分別有隴海線、京滬線、京滬高鐵線，加固范圍距營業(yè)線線路中心距離5至11m。根據(jù)《鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法》[1]、《上海鐵路局營業(yè)線施工安全管理實(shí)施細(xì)則》[2]、《上海鐵路局營業(yè)線施工工務(wù)安全監(jiān)督管理辦法》[3]及上海鐵路局關(guān)于公布《上海鐵路局工務(wù)安全管理辦法》[4]等要求，高壓旋噴樁鄰近營業(yè)線施工為A類，施工時必須對營業(yè)線行車進(jìn)行限速。

②鄰近營業(yè)線高壓旋噴樁施工安全風(fēng)險極高，如施工工藝采用不當(dāng)，或施工過程中水泥漿壓力控制不好，極易造成營業(yè)線線路地基失穩(wěn)，從而導(dǎo)致線路變形，直接影響行車安全，故在高壓旋噴樁施工過程中采用合理的施工工藝，控制好水泥漿壓力，合理組織，制定、落實(shí)好安全和技術(shù)控制措施是確保和營業(yè)線行車安全的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2 施工安全措施準(zhǔn)備

為確保營業(yè)線設(shè)備穩(wěn)定和行車安全，必須根據(jù)鐵路總公司和上海鐵路局營業(yè)線施工安全管理規(guī)定，首先完善相關(guān)手續(xù)，配齊經(jīng)上海鐵路局組織培訓(xùn)合格的施工管理人員后方能施工。施工具體流程是：編制報批營業(yè)線施工專項(xiàng)方案-與鐵路相關(guān)站段簽訂安全協(xié)議-上報月度和日施工計劃-由車站組織召開預(yù)備會-按批準(zhǔn)的施工計劃進(jìn)行營業(yè)線限速-組織高壓旋噴樁施工-施工結(jié)束銷除限速-工后總結(jié)。

①編制鄰近營業(yè)線施工方案。首先認(rèn)真研究、審查施工設(shè)計圖紙，在測量放樣后進(jìn)行現(xiàn)場核對地質(zhì)情況、施工范圍與營業(yè)線的位置關(guān)系；其次學(xué)習(xí)鐵路總公司和上海鐵路局相關(guān)營業(yè)線施工安全管理規(guī)定；然后查閱《鐵路工程地基處理技術(shù)規(guī)程》[5]、《注漿技術(shù)規(guī)程》[6]、《鐵路工程基本作業(yè)施工安全技術(shù)規(guī)程》[7]等；再次調(diào)查營業(yè)線的運(yùn)輸條件，結(jié)合施工組織和施工條件確定高壓旋噴樁施工對營業(yè)線的影響范圍和程度；最后制定技術(shù)質(zhì)量和安全防護(hù)措施。

②方案的審批。按照上海鐵路局營業(yè)線施工管理規(guī)定，在建設(shè)指揮部的組織下首先進(jìn)行由徐州地區(qū)鐵路相關(guān)站段，設(shè)計、監(jiān)理、施工單位參加的方案預(yù)審，通過預(yù)審后參加由上海鐵路局建設(shè)處組織，鐵路局相關(guān)處室和徐州地區(qū)預(yù)審的相關(guān)單位共同審定，審定通過，按照會議紀(jì)要完善，最終形成施工方案。

③簽訂施工安全協(xié)議。依據(jù)審核通過的施工方案和會議紀(jì)要，與徐州地區(qū)相關(guān)鐵路站段簽訂施工安全協(xié)議。協(xié)議中明確施工責(zé)任地段和期限、明確安全防護(hù)類容和措施、明確雙方的安全責(zé)任和權(quán)利義務(wù)等。

④月度施工計劃的編制和審批。由于高壓旋噴樁鄰近營業(yè)線施工需要營業(yè)線限速行車，按規(guī)定屬鄰近營業(yè)線A類（等同于營業(yè)線Ⅲ級）施工。月度施工計劃通過鐵路內(nèi)網(wǎng)上報，首先經(jīng)監(jiān)理單位和建設(shè)單位審批，然后由徐州地區(qū)相關(guān)站段審批，再由路局建設(shè)處和其他相關(guān)處室審批，最后由路局運(yùn)輸處施工管理辦公室終審核對平衡，確定下發(fā)施工月度施工計劃。

⑤施工日計劃報批。依據(jù)審批通過的月度施工計劃，提前3天上報施工日計劃，施工日計劃通過鐵路內(nèi)網(wǎng)上報，經(jīng)建設(shè)指揮部、路局建設(shè)處及施工調(diào)度臺逐級審核，在施工前1天由施工調(diào)度臺下發(fā)到建設(shè)指揮部（轉(zhuǎn)監(jiān)理單位和施工單位）及地區(qū)級各相關(guān)站段施工配合單位。

⑥施工預(yù)備會。施工前1小時，由所屬行車組織單位（車站或車務(wù)段）牽頭，相關(guān)單位（建設(shè)、監(jiān)理、施工及各相關(guān)配合站段）參加，召開施工前預(yù)備會，會議主要核對施工單位的施工準(zhǔn)備工作和相關(guān)鐵路站段的配合準(zhǔn)備工作是否的落實(shí)。

⑦防護(hù)標(biāo)牌設(shè)置。根據(jù)《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》[8]，按照批準(zhǔn)的施工計劃，接到車站調(diào)度命令后，配置駐站聯(lián)絡(luò)員和工地防護(hù)人員，按事先編制的營業(yè)線施工防護(hù)標(biāo)牌設(shè)置技術(shù)交底落實(shí)防護(hù)。

⑧組織施工。根據(jù)《上海鐵路局營業(yè)線施工單位“五員一長”施工安全培訓(xùn)實(shí)施細(xì)則》[10]的要求，施工單位必須配齊“五員一長”，相關(guān)設(shè)備管理單位監(jiān)護(hù)人員和監(jiān)理到場后，按審批通過的施工方案進(jìn)行施工。

⑨施工總結(jié)。施工結(jié)束后，由行車組織單位牽頭組織召開施工總結(jié)會。

3 安全措施實(shí)施

為了確保高壓旋噴樁施工不影響營業(yè)線線路穩(wěn)定和行車安全，堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針，以營業(yè)線行車安全為重點(diǎn)，杜絕一切責(zé)任事故，做到安全零事故。經(jīng)多次實(shí)地調(diào)查，從鐵路設(shè)備管理單位工務(wù)段經(jīng)驗(yàn)豐富的作業(yè)人員咨詢了解掌握信息，后研究決定，主要從以下六個方面做好安全技術(shù)控制，落實(shí)安全防范措施。

3.1 行車限速

為保障施工過程中高壓旋噴樁不影響營業(yè)線行車安全，依據(jù)《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》[8]并結(jié)合現(xiàn)場施工實(shí)際情況，對應(yīng)營業(yè)線施工區(qū)段進(jìn)行限速。按施工計劃安排，本著盡量減小對鐵路運(yùn)輸影響的原則，鄰近線路的高壓旋噴樁施工采取客、貨車限速60km/h的方式。

營業(yè)線防護(hù)。慢行標(biāo)（移動減速信號牌、減速防護(hù)地段終端信號牌）設(shè)在距離施工地點(diǎn)兩端800m處，標(biāo)志面朝來車方向設(shè)置；減速地點(diǎn)標(biāo)設(shè)在距離施工地點(diǎn)兩端各20m處，正面表示列車應(yīng)按規(guī)定限速通過地段的始點(diǎn)，背面表示列車應(yīng)按規(guī)定限速通過地段的終點(diǎn)。具體見圖a-線路防護(hù)標(biāo)牌設(shè)置示意圖。

培訓(xùn)上崗。參與施工的“五員一長”均需通過上海鐵路局組織的安全培訓(xùn)教育，并考試合格。駐站聯(lián)絡(luò)員和現(xiàn)場安全防護(hù)員必須由正式職工擔(dān)任，嚴(yán)禁使用勞務(wù)工擔(dān)任駐站或安全防護(hù)工作。

現(xiàn)場防護(hù)。施工期間必須設(shè)專人駐站，另設(shè)現(xiàn)場防護(hù)員，慢行牌處設(shè)遠(yuǎn)方防護(hù)員。使施工現(xiàn)場時刻與車站保持密切聯(lián)系，以便于列車接近時施工人員及時避讓，確保行車、人員安全，確保防護(hù)人員不到位不施工。駐站聯(lián)絡(luò)員與現(xiàn)場防護(hù)人員通訊聯(lián)系不能間斷。

施工中各種溝槽的開挖。開工前必須進(jìn)行施工調(diào)查，對各種電力、通信、信號光電纜進(jìn)行探明，及時遷改或做好防護(hù)，杜絕損壞或挖斷光電纜事故發(fā)生。

應(yīng)急物資儲備。施工現(xiàn)場配備足夠的沙袋、木材、鋼材、道碴、枕木等搶險物資，搶險物資要堆放整齊，妥善保管，無論任何人任何種理由都不能隨意動用搶險物資。在防患未然的前提下對各種可能出現(xiàn)的險情進(jìn)行分析，制定搶險應(yīng)急預(yù)案。如遇險情，保持冷靜并以最大的限度，最快的速度進(jìn)行搶修，以保證線路和行車的安全，并及時按照規(guī)定向有關(guān)部門報告。

3.2 沉降變形監(jiān)測

對營業(yè)線路基進(jìn)行沉降位移觀測。委托有資質(zhì)的第三方（江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院測繪單位）和項(xiàng)目部測量隊(duì)聯(lián)合組織進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測。依據(jù)設(shè)計圖紙和上海鐵路局營業(yè)線施工安全管理規(guī)定和《建筑沉降變形測量規(guī)程》[11]、《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》[12]規(guī)范，編制施工地段對應(yīng)營業(yè)線線路的沉降變形監(jiān)測方案。

成立鄰近營業(yè)線施工沉降變形觀測領(lǐng)導(dǎo)小組，配備徠卡電子水準(zhǔn)儀、編碼水準(zhǔn)尺（帶尺墊）等測量儀器；通過建立沉降及位移變形監(jiān)測網(wǎng)（垂直位移觀測和水平位移觀測）。分別在營業(yè)線路肩和鋼軌上設(shè)置觀測點(diǎn)。

水準(zhǔn)網(wǎng)的觀測按照國家二等[12]水準(zhǔn)施測，采用單路線往返觀測。每次觀測均形成閉合檢驗(yàn)條件；垂直沉降和水平位移觀測要求在施工期間的早、中、晚各測量一次，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變形速度較快，需增加觀測頻次，并作好記錄。施工結(jié)束后連續(xù)觀測如無變形，即停止觀測。按照《上海鐵路局營業(yè)線施工工務(wù)安全監(jiān)督管理辦法》[3]規(guī)定，觀測點(diǎn)水平變化和垂直位移量單日超2mm，累計超過10mm時，必須停止施工，與監(jiān)理和鐵路設(shè)備管理單位共同分析原因，制定補(bǔ)強(qiáng)措施后方可繼續(xù)施工。

3.3 營業(yè)線軌道幾何尺寸檢查

為了有效監(jiān)控高壓旋噴樁施工對營業(yè)線軌道幾何狀態(tài)的影響，委托工務(wù)段派有經(jīng)驗(yàn)的線路工對施工地段的軌道進(jìn)行幾何狀態(tài)檢查，第一時間為安全應(yīng)急提供可靠依據(jù)。同時商定由工務(wù)段成立施工應(yīng)急救援小組，為安全應(yīng)急做好充分準(zhǔn)備。

線路巡檢。列車通過后由工務(wù)段專業(yè)人員對線路進(jìn)行檢查，檢查軌距、方向及高低。發(fā)現(xiàn)問題及時報告工務(wù)、車務(wù)單位及時組織整修。

3.4 安全技術(shù)防范措施

試樁。高壓旋噴樁施工前應(yīng)進(jìn)行試樁，試樁期間要加強(qiáng)路基及線路變形監(jiān)測，若不能有效安全控制，則考慮變更樁型。

跳樁。鄰近營業(yè)線范圍內(nèi)高壓旋噴樁施工按照與營業(yè)線的距離由近及遠(yuǎn)逐排跳樁施工（跳樁間距≥5m）并合理控制成樁速率。同時為防止施工時竄孔，采用樁位跳打的方法，隔一打一，跳打必須在同一列樁進(jìn)行，以免漏打；最靠近營業(yè)線的3排樁施工時應(yīng)對列車進(jìn)行限速。

應(yīng)力釋放孔。嚴(yán)格按照《關(guān)于鄭徐客專徐州樞紐工程路基、橋梁專業(yè)巖溶注漿等設(shè)計安全專項(xiàng)交底會議紀(jì)要》[13]和按照《鄭徐客專徐州樞紐相關(guān)工程ZXZH-1標(biāo)巖溶注漿等地基加固工程鄰近營業(yè)線施工方案審查會議紀(jì)要》[14]修改完善的高壓旋噴樁方案進(jìn)行施工，施工前在營業(yè)線與高壓旋噴樁之間預(yù)先設(shè)置一排應(yīng)力釋放孔，隔斷部分壓力傳遞向營業(yè)線路基；同時加強(qiáng)對周圍地面施工環(huán)境的巡查。

設(shè)備布置。為進(jìn)一步減少高壓旋噴樁施工對營業(yè)線路的影響，沿營業(yè)線縱向相鄰高壓旋噴樁機(jī)布置間距應(yīng)≥50m。

夜間施工。夜間原則上不安排樁基施工，因特殊情況必須夜間施工時，現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人值班，職務(wù)不低于架子隊(duì)長，現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置應(yīng)急標(biāo)識。

3.5 與設(shè)備管理和行車組織單位建立安全聯(lián)控機(jī)制

依據(jù)施工方案，與鐵路相關(guān)設(shè)備管理單位和行車組織單位簽訂施工安全協(xié)議，在提報的鄰近營業(yè)線施工計劃審批下達(dá)后，按照施工日期組織施工，施工時嚴(yán)格按照上海鐵路局營業(yè)線施工安全管理規(guī)定，配齊“五員一長”，規(guī)范佩帶防護(hù)用品和通信聯(lián)絡(luò)工具等，通知設(shè)備管理單位、監(jiān)理單位監(jiān)控人員現(xiàn)場監(jiān)控，通過現(xiàn)場防護(hù)員、駐站聯(lián)絡(luò)員、設(shè)備管理單位監(jiān)控人員及車站值班員的聯(lián)絡(luò)控制，行成了鄰近營業(yè)線施工安全管理的聯(lián)控制度，進(jìn)一步加強(qiáng)了鄰近營業(yè)線施工安全。

3.6 事故應(yīng)急

為有效做好突發(fā)事件的應(yīng)急工作，及時搶修設(shè)備的故障，最大限度的減小損失，保證行車安全，項(xiàng)目部成立了事故“應(yīng)急救援指揮領(lǐng)導(dǎo)小組”，編制了應(yīng)急預(yù)案。預(yù)案明確了小組成員及部門的職責(zé)和責(zé)任分工，規(guī)定了事故報告程序、救援通信方式，相關(guān)行車組織、設(shè)備管理單位應(yīng)急聯(lián)系電話。并結(jié)合施工進(jìn)展適時組織演練。

4 結(jié)論

該工程軟基路基計9.6km全部采用高壓旋噴樁（合297960延米/31393根）處理，加固地段范圍均鄰近鐵路營業(yè)線，由于施工條件限制，高壓旋噴樁施工先后分了12個施工區(qū)段，向上海鐵路局運(yùn)輸處申請限速天窗點(diǎn)工15次。

經(jīng)規(guī)范和細(xì)化安全管理措施，嚴(yán)格落實(shí)鐵路營業(yè)線施工安全管理規(guī)定，通過認(rèn)真落實(shí)行車限速、沉降變形監(jiān)測、檢查營業(yè)線軌道幾何尺寸、安全技術(shù)防范措施、與鐵路設(shè)備管理單位和行車組織單位建立聯(lián)控機(jī)制及編制應(yīng)急預(yù)案成立應(yīng)急組織六個方面的措施，確保了鐵路營業(yè)線設(shè)備穩(wěn)定和行車安全。解決了高壓旋噴樁鄰近營業(yè)線施工造成線路變形的難題，消除了該類施工對鐵路列車運(yùn)行安全帶來巨大的威脅。

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