淺談鐵路工程跨石油管道門(mén)式墩蓋梁施工技術(shù)及安全控制要點(diǎn)

林 曉 旭， 李 庚 季， 蘭 宇

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

淺談鐵路工程跨石油管道門(mén)式墩蓋梁施工技術(shù)及安全控制要點(diǎn)

林 曉 旭， 李 庚 季， 蘭 宇

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

在鐵路施工中，經(jīng)常會(huì)遇到跨越各式各樣的地形和重要結(jié)構(gòu)物的情況，石油管道便是其中一項(xiàng)非常重要的危險(xiǎn)源。以深茂鐵路某大橋跨石油管道施工方案為例，分析并總結(jié)了跨石油管道采用門(mén)式墩蓋梁施工的安全技術(shù)要點(diǎn)，可供類似工程參考。

鐵路施工；跨石油管道；門(mén)式墩蓋梁；施工技術(shù)；安全

1 工程概述

深茂鐵路5標(biāo)大槐大橋位于廣東省恩平市大槐鎮(zhèn)境內(nèi)，橋全長(zhǎng)398.09 m，橋址區(qū)為丘陵及丘間谷地區(qū)，相對(duì)高差約7 m。大橋4#～6#墩處采用門(mén)式墩跨石油管線，石油管線與線路大里程夾角為10.09°。4#～6#門(mén)式墩左右兩側(cè)均設(shè)置4根樁基，共24根。承臺(tái)為鋼筋混凝土矩形結(jié)構(gòu)，尺寸(長(zhǎng)×寬×高)為5.6 m×5.6 m×2.5 m(6.5 m×6.5 m×3 m)。墩身采用2.8 m×2.8 m鋼筋混凝土正方形墩，4#墩身高3 m，5#墩身高3 m，6#墩身高2.5 m。順線路方向梁跨度為32.6 m，垂直線路方向4#對(duì)中跨度均為20.5 m，5#、6#對(duì)中跨度為20 m，其蓋梁為C50預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土矩形梁，梁寬3 m，梁高3.5 m。

2 施工方案的確定及審批程序

2.1 明確需要申請(qǐng)審批程序的情況

在管道專用隧道中心線兩側(cè)各1 000 m地域范圍內(nèi)，因修建鐵路、公路、水利工程等公共工程，確需實(shí)施采石、爆破作業(yè)的，應(yīng)當(dāng)經(jīng)管道所在地縣級(jí)人民政府主管管道保護(hù)工作的部門(mén)批準(zhǔn)并采取必要的安全防護(hù)措施后，方可實(shí)施。

深茂鐵路跨既有石油管道大橋門(mén)式墩蓋梁，在其前期設(shè)計(jì)之前沒(méi)有考慮到設(shè)計(jì)鐵路線穿越既有石油管道正上方。在后期與石油管道管理方進(jìn)行交涉后決定不對(duì)設(shè)計(jì)鐵路線進(jìn)行變更，而是將原設(shè)計(jì)改為蓋梁施工，從而解決了跨石油管道問(wèn)題。

2.2 審批程序

(1)施工單位編制跨石油管道方案及申請(qǐng)書(shū)。

(2)上報(bào)跨石油管道所在地縣級(jí)人民政府主管管道保護(hù)工作的部門(mén)。

(3)在石油管道所在地縣級(jí)人民政府主管管道保護(hù)工作的部門(mén)組織下，與管道企業(yè)協(xié)商確定施工作業(yè)方案，并簽訂安全防護(hù)協(xié)議。

(4)若雙方協(xié)商達(dá)不成協(xié)議，則由主管管道保護(hù)工作的部門(mén)組織相關(guān)單位進(jìn)行安全評(píng)審，做出是否批準(zhǔn)施工作業(yè)的決定。

3 蓋梁施工工藝

3.1 施工流程

鋼筋施工→預(yù)應(yīng)力管道安裝→預(yù)埋件安裝→混凝土澆筑施工準(zhǔn)備→混凝土運(yùn)輸→混凝土澆筑、振搗→混凝土養(yǎng)護(hù)。

3.2 預(yù)應(yīng)力管道的安裝

預(yù)應(yīng)力管道通過(guò)預(yù)埋波紋管完成。先用竹膠板制作側(cè)模板并安裝，再安裝喇叭口、彈簧，安裝完畢，再預(yù)埋波紋管、穿鋼絞線。波紋管采用內(nèi)徑φ90金屬波紋管，按設(shè)計(jì)曲線坐標(biāo)精確放樣安裝，接頭處綁扎牢固，用膠布密封，使用φ100，長(zhǎng)30 cm的金屬波紋管做接頭；定位網(wǎng)鋼筋直線段為1 m一段，曲線段為0.5 m一道；定位鋼筋應(yīng)與鋼筋骨架綁扎牢靠，確保管道定位準(zhǔn)確。

3.3 預(yù)埋件的安裝

接地端子、接觸網(wǎng)(型號(hào)TJ-A)、吊籃、墊石等預(yù)埋件施工前準(zhǔn)確放點(diǎn)并復(fù)測(cè)；混凝土澆筑前，所有預(yù)埋件采用薄膜包裹，澆筑過(guò)程中振搗棒不得碰撞預(yù)埋件。所有預(yù)埋件在蓋梁施工完畢不得在混凝土表面留下痕跡；對(duì)于不可避免地永久性外露預(yù)埋件，必須做好防銹處理或采用不銹鋼作為外露部分，以滿足整體外觀的需求。

3.4 混凝土施工

(1)施工準(zhǔn)備。蓋梁鋼筋及模板經(jīng)驗(yàn)收合格(如有縫隙應(yīng)填塞嚴(yán)密并清理模板內(nèi)的雜物和污垢，同時(shí)在模板安裝前涂抹模板漆，符合混凝土澆筑條件)。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師已簽發(fā)混凝土澆筑令，混凝土拌和站原材料儲(chǔ)備滿足要求，現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑器具調(diào)試完畢，混凝土泵車性能良好。

(2)混凝土運(yùn)輸。蓋梁澆筑要求使用C50混凝土?；炷敛捎霉捃噺陌韬驼具\(yùn)送至澆筑現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸時(shí)混凝土罐以2～4 r/min的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)罐車到達(dá)澆筑現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，先高速運(yùn)轉(zhuǎn)20～30 s后，再將混凝土喂入汽車泵受料斗中?；炷恋竭_(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，由試驗(yàn)人員檢測(cè)混凝土的性能指標(biāo)，坍落度為18～22 cm，入模溫度為5 ℃～28 ℃?；炷帘盟颓?，采用同水膠比的水泥砂漿潤(rùn)泵。

(3)混凝土澆筑。4#蓋梁長(zhǎng)度為24 m，寬3 m,梁高3.5 m；5#蓋梁長(zhǎng)23.5 m,寬3 m,梁高3.5 m,6#蓋梁長(zhǎng)23.5 m,寬3 m,梁高3.5 m。

混凝土的澆筑采用分層連續(xù)澆筑法，從下到上分成7層澆筑，每層50 cm，上下層澆筑時(shí)間相隔不超過(guò)1 h。上層混凝土必須在下層混凝土振搗密實(shí)后澆筑,以保證混凝土具有良好的密實(shí)度。上下兩層混凝土澆筑時(shí)間差不大于6 h。如因故必須間斷的，其間斷時(shí)間不大于前層混凝土的初凝時(shí)間或重塑時(shí)間。澆筑采用水平分層，下料時(shí)連續(xù)均勻鋪開(kāi)，分層下料、振搗。澆筑方向從蓋梁的兩端循序進(jìn)展至蓋梁中部，澆筑兩端傾斜面時(shí)，從低處開(kāi)始逐層擴(kuò)展升高。澆筑入模溫度為5 ℃～28 ℃，入模前模板溫度、鋼筋溫度及附近局部氣溫不得超過(guò)40 ℃。

(4)混凝土養(yǎng)護(hù)。澆筑完成后1 h內(nèi)進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，表面收光后覆蓋土工布灑水養(yǎng)生，覆蓋材料為土工布，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d，待強(qiáng)度達(dá)到50 MPa以上方可進(jìn)行拆模。

4 安全控制要點(diǎn)

在跨石油管道的鐵路施工中，一定要注意施工前對(duì)石油管道周圍環(huán)境的保護(hù)及安全隱患的預(yù)防、施工中安全隱患的防治以及施工后安全的重視和安全措施的貫徹。

4.1 提前編制好專項(xiàng)施工方案及事故應(yīng)急預(yù)案

(1)專項(xiàng)施工方案。提前編制好門(mén)式墩蓋梁施工方案、貝雷梁施工方案、蓋梁混凝土澆筑方案、事故應(yīng)急預(yù)案等，避免在施工過(guò)程中遇到意外；當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)將損失降到最小。

(2)事故應(yīng)急預(yù)案。為防止在混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)爆模或貝雷梁垮塌砸中石油管道將石油管道破壞等突發(fā)事件，指導(dǎo)應(yīng)急行動(dòng)按計(jì)劃有序地進(jìn)行，防止因應(yīng)急行動(dòng)組織不力或現(xiàn)場(chǎng)救援工作無(wú)序和混亂而延誤事故的應(yīng)急救援，有效地避免或降低人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，幫助項(xiàng)目部實(shí)現(xiàn)應(yīng)急行動(dòng)快速、有序、高效地進(jìn)行，需制定應(yīng)急預(yù)案。

應(yīng)急資源的準(zhǔn)備是應(yīng)急救援工作的重要保障，項(xiàng)目部應(yīng)根據(jù)潛在事故的性質(zhì)和后果進(jìn)行分析，配備應(yīng)急救援中所需的消防手段、救援機(jī)械和設(shè)備、交通工具、醫(yī)療設(shè)備和藥品、生活保障物資。

4.2 及時(shí)進(jìn)行施工技術(shù)和專項(xiàng)安全交底

完成現(xiàn)場(chǎng)前期準(zhǔn)備工作后，即可開(kāi)始正常施工。施工中，應(yīng)組織工人進(jìn)行有針對(duì)性的安全技術(shù)交底，主要針對(duì)石油管道的安全保護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)文明施工進(jìn)行交底，做到從上到下對(duì)石油管道的安全要有足夠的重視，杜絕野蠻施工。在貝雷梁澆筑混凝土前，應(yīng)對(duì)施工人員和搶險(xiǎn)人員進(jìn)行必要的搶險(xiǎn)、救援知識(shí)教育，尤其是對(duì)高空作業(yè)、高空吊物、防護(hù)石油管道制定出相應(yīng)的規(guī)定，包括應(yīng)急內(nèi)容、計(jì)劃、組織與準(zhǔn)備、效果評(píng)估等。施工中，應(yīng)加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)管，配備專業(yè)安全員，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)巡視，當(dāng)發(fā)現(xiàn)石油管道安全防護(hù)有破損、缺失時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)更換。

4.3 事故應(yīng)急響應(yīng)

施工過(guò)程中，若施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生無(wú)法預(yù)料、需要緊急搶救處理的危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)迅速逐級(jí)上報(bào)，次序?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)、應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組、上級(jí)主管部門(mén)。由項(xiàng)目部安質(zhì)部收集、記錄、整理緊急情況信息并向小組及時(shí)傳遞，由組長(zhǎng)或副組長(zhǎng)主持緊急情況處理會(huì)議，協(xié)調(diào)、派遣和統(tǒng)一指揮所有車輛、設(shè)備、人員、物資等實(shí)施緊急搶救并向上級(jí)匯報(bào)。事故處理方式根據(jù)事故大小情況確定，如果事故特別小，則根據(jù)上級(jí)指示可由施工單位自行直接進(jìn)行處理。如果事故較大或施工單位處理不了的話，則由施工單位向建設(shè)單位主管部門(mén)、監(jiān)理進(jìn)行請(qǐng)示，請(qǐng)求啟動(dòng)建設(shè)單位的救援預(yù)案；若建設(shè)單位的救援預(yù)案仍不能進(jìn)行處理時(shí)，則由建設(shè)單位的安全管理部門(mén)向建管局安監(jiān)站、石油公司或政府部門(mén)請(qǐng)示啟動(dòng)上一級(jí)救援預(yù)案。

4.4 蓋梁施工過(guò)程控制

在整個(gè)蓋梁施工過(guò)程中，其中的三個(gè)環(huán)節(jié)是最為重要的。一是支架貝雷架搭設(shè)，二是支架預(yù)壓，三是澆筑混凝土。此外，禁止在石油管道頂端高空吊物。

(1)在搭設(shè)支架、安裝貝雷架前，應(yīng)與石油管道所屬方進(jìn)行細(xì)致商討，確定搭設(shè)方案，制定緊急預(yù)案，安裝貝雷架時(shí)，應(yīng)考慮到施工機(jī)械架設(shè)位置對(duì)安裝的影響，支架、貝雷梁安裝完成后，應(yīng)組織專人進(jìn)行驗(yàn)收，出具驗(yàn)收質(zhì)量報(bào)告后方能進(jìn)行后續(xù)施工。

(2)進(jìn)行預(yù)壓施工前，應(yīng)精確計(jì)算荷載，同時(shí)考慮安全系數(shù)。由于在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況中存在預(yù)壓重量大、堆載面積小、堆載高度高的特點(diǎn)，預(yù)壓采用混凝土預(yù)壓塊與預(yù)壓噸袋結(jié)合的辦法，先在貝雷梁上鋪設(shè)竹膠板，再堆載混凝土預(yù)壓塊，預(yù)壓塊堆放應(yīng)整齊有序，有利于上方噸袋的放置，在吊裝預(yù)壓塊時(shí)，應(yīng)有專人對(duì)吊車進(jìn)行指揮，確保預(yù)壓塊兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行吊裝，最大不平衡重量應(yīng)不超過(guò)8 t。整個(gè)預(yù)壓加載過(guò)程中應(yīng)有專人對(duì)支架、貝雷梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其有異常情況時(shí)，應(yīng)立即停止作業(yè)，待查明原因、解決處理后方能進(jìn)行施工。預(yù)壓采用分級(jí)預(yù)壓，每級(jí)預(yù)壓間隔時(shí)間為1 h，每級(jí)預(yù)壓完成后，應(yīng)由測(cè)量人員進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、觀測(cè)支架變形量，最后一級(jí)預(yù)壓完成后，應(yīng)在24 h后進(jìn)行卸載，卸載順序與加載順序相反，卸載同樣采用分級(jí)卸載的方法，每級(jí)卸載完成后，同樣需進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，觀測(cè)變形量。

(3)混凝土澆筑期間，設(shè)專人檢查支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件等的穩(wěn)固情況，若發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)、變形移位時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。

4.5 施工注意事項(xiàng)

在拆除貝雷梁前，應(yīng)做好技術(shù)交底工作，應(yīng)當(dāng)明確拆卸順序(特別是承重構(gòu)件)，整個(gè)拆卸過(guò)程中，應(yīng)有技術(shù)人員在場(chǎng)監(jiān)督，避免工人隨意拆卸而造成安全隱患。拆卸順序首先為松模板，再落砂筒，拆分配梁，拆貝雷梁。拆除過(guò)程中，采用兩邊同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行的辦法，吊裝作業(yè)安排專人進(jìn)行指揮。對(duì)于分配梁、貝雷梁的拆除應(yīng)當(dāng)避免吊車直接進(jìn)行拖拽，應(yīng)采用倒鏈將梁移動(dòng)到位后再進(jìn)行吊裝的方式。

此外，在蓋梁施工完成后，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，場(chǎng)地平整與回填，安全文明施工。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著鐵路市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，安全文明施工顯得異常重要，跨石油管道施工關(guān)系到國(guó)家財(cái)產(chǎn)與工程施工安全，不容忽視。此外，努力創(chuàng)新，積極進(jìn)取，做精品工程是我們新一代工程人的使命。企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益相得益彰，施工單位一定要發(fā)揚(yáng)央企的社會(huì)擔(dān)當(dāng)，弘揚(yáng)企業(yè)的正能量，從而積極推動(dòng)我國(guó)的鐵路事業(yè)和人民生活更好的發(fā)展。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2017-02-06

U215.1;U215.7;[U24]

B

1001-2184(2017)02-0033-03

林曉旭(1986-)，女，四川眉山人，工程師，學(xué)士，從事水利水電、鐵路、市政工程施工技術(shù)與管理工作；

李庚季(1993-)，男，四川眉山人，技術(shù)員，學(xué)士，從事橋梁施工技術(shù)與管理工作；

蘭 宇(1993-)，男，四川郫都人，技術(shù)員，學(xué)士，從事橋梁施工技術(shù)與管理工作.