鐵路道口平改立工程中的安全和環(huán)保技術(shù)

溫志成

(中國鐵路北京局集團有限公司，北京 100860)

隨著鐵路平改立工作的不斷深入，我們越來越感覺到實現(xiàn)鐵路道口平改立不僅僅是簡單的安全問題，同時也是一項系統(tǒng)性的工程。平改立工程做得好不好，老百姓歡迎不歡迎，關(guān)系到我們平改立工作的成敗，關(guān)系到人民群眾生命財產(chǎn)安全。以往的設(shè)計思路和理念，是單純?yōu)榱巳∠F路道口、消除鐵路安全的薄弱環(huán)節(jié)，而后續(xù)的道路通行安全、立交橋的汛期排水及引入引出道路的線形等往往考慮甚少，尤其體現(xiàn)在鄉(xiāng)級以下道路的平改立上。立交橋建成后，遺留諸多的后續(xù)問題不能得到及時有效的處理，往往造成老百姓強行穿越鐵路通行，引發(fā)嚴(yán)重后果；更有甚者老百姓上訪、堵路現(xiàn)象頻頻發(fā)生，給鐵路正常的生產(chǎn)秩序造成嚴(yán)重困擾。

黨的“十九大報告”指出：“堅持走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)文明的文明發(fā)展道路，建設(shè)美麗中國，為人民創(chuàng)造良好生產(chǎn)生活環(huán)境，為全球生態(tài)安全做出貢獻”。鐵路行業(yè)作為負(fù)責(zé)任的大國企，項目啟動階段就應(yīng)該盡可能統(tǒng)籌項目建成后的各項必要功能，這既是鐵路生產(chǎn)發(fā)展的需要，更是建設(shè)美麗中國的需要。

下面以京通鐵路金溝屯道口改立交橋工程為例，介紹我們在鐵路平改立工作中安全和環(huán)境保護方面的一些成功經(jīng)驗和做法。

1 工程概況

京通鐵路(K200+431)金溝屯道口，位于河北省承德市灤平縣金溝屯鎮(zhèn)金溝屯村，為鋼筋混凝土鋪面結(jié)構(gòu)，道口寬度4.6 m。在該道口附近的京通鐵路里程K200+417處，有一處2-3.0 m、凈高2.4 m的排洪涵洞，結(jié)構(gòu)形式為蓋板箱涵。金溝屯道口改立交橋橋址平面圖見圖1。

圖1 金溝屯道口改立交橋橋址平面圖

京通鐵路金溝屯道口改立交橋工程選址在京通鐵路K200+415.8處，結(jié)構(gòu)形式為1-6.0 m閉合式框架橋，使用凈高4.5 m。在實現(xiàn)平交道口改立交橋的同時，拆除既有2-3.0 m蓋板涵，因此，新設(shè)框架橋具有行人兼泄洪雙重功能。

2 主要安全及環(huán)境保護措施

2.1 擋土墻頂?shù)臋跅U設(shè)計

鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級公路的鐵路平改立工程一般為鐵路企業(yè)單方面投資，建成后除立交橋主體及出入口端翼墻歸屬鐵路維護外，其他部分由于不能確定其產(chǎn)權(quán)單位，導(dǎo)致建成后陷入無人維護狀態(tài)，排水泵站損毀、欄桿丟失等現(xiàn)象比比皆是，不可避免。因此，下穿鐵路立交橋的引入引出道路擋土墻不設(shè)置欄桿，一般略高于原地面(高于地面0.3 m左右)，起到擋水作用即可。

由于此處位于金溝屯鎮(zhèn)金溝屯村人口較為密集區(qū)域，為配合當(dāng)?shù)匦罗r(nóng)村建設(shè)，本次設(shè)計在擋土墻頂設(shè)置格柵式方鋼管欄桿，避免行人(尤其是小孩)、牲畜、農(nóng)耕機具等不慎落入立交橋引道造成摔傷等生命財產(chǎn)損失。協(xié)議立交橋建成后除主體及出入口端翼墻外，其余部分交由當(dāng)?shù)卣M行日常維護。擋土墻欄桿設(shè)計圖見圖2。

圖2 擋土墻欄桿設(shè)計圖

2.2 人行步臺設(shè)計

京通鐵路金溝屯道口改立交橋工程，通過技術(shù)手段就能夠滿足道路通行及排洪兩大功能?？紤]到非汛期行人與機動車混行、汛期行人涉水等存在一定的安全風(fēng)險，本次設(shè)計在新建立交橋下設(shè)置了專門的人行步臺(見圖3)，并逐步順坡、過渡到立交橋引道的一定高度范圍。這樣做既避免了非汛期行人和機動車混行、搶道帶來的人身傷害風(fēng)險；同時，也避免了汛期行人涉水滑倒、摔傷等人身傷害風(fēng)險。

圖3 人行步臺示意圖

2.3 節(jié)約用地及附屬設(shè)施設(shè)計方案

為節(jié)約寶貴的土地資源，在滿足道路安全通行條件的前提下，立交橋兩側(cè)的引入引出道路應(yīng)盡量順接兩側(cè)原有道路。本次金溝屯道口平改立工程最大設(shè)計坡度5.76%，轉(zhuǎn)彎半徑限定為30 m；路面結(jié)構(gòu)下部為0.2 m厚水泥穩(wěn)定碎石基層，上部為0.2 m厚C25混凝土面層；引道擋土墻采用薄壁式懸臂擋土墻結(jié)構(gòu)，均符合《農(nóng)村公路建設(shè)暫行技術(shù)要求》[1]之相關(guān)規(guī)定。

由于既有蓋板涵為泄洪涵，為節(jié)約寶貴的土地資源，新設(shè)立交橋的排水設(shè)計，上游側(cè)利用引道縱橫坡無組織排水，下游側(cè)則充分利用既有河道，沿新設(shè)道路外側(cè)匯入原排水系統(tǒng)。

2.4 既有蓋板涵拆除方案

本著保護環(huán)境、節(jié)約資源、節(jié)省造價的原則，盡量減少拆除工程量、減少廢棄的建筑垃圾外棄。在進行設(shè)計文件審查時，決定保留靠近京通鐵路金溝屯道口一側(cè)既有涵洞的邊墻不做拆除，最大限度減少施工對既有金溝屯道口一側(cè)的擾動，保證既有金溝屯道口行人、車輛等的正常通行，同時，保留的邊墻可作為頂進框架橋施工期間防止路基側(cè)向塌方的措施。施工完畢后，在保留的既有涵邊墻與新設(shè)框架橋邊墻間，采用素混凝土填充密實的技術(shù)措施。就位后新舊涵相對位置關(guān)系見圖4。

圖4 新舊涵相對位置關(guān)系圖

由于既有蓋板箱涵除蓋板為預(yù)制架設(shè)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外，其余部分均為漿砌片石結(jié)構(gòu)。所以擬定的拆除方案為：先扒除蓋板頂部碎石道砟，然后在既有涵內(nèi)搭設(shè)簡易支架，其上設(shè)置千斤頂和簡易滑道，將蓋板頂起并逐塊移出鑿除處理；除需要保留的道口側(cè)既有涵洞邊墻和底板外，其余部分的邊墻和底板采用空壓機、風(fēng)鎬等小型機械配合，隨立交橋頂進施工進度，予以分段鑿除[2]。

2.5 D型便梁加固體系[3]

由于本橋在施工過程中，需要拆除舊涵與頂進新橋同時進行，立交橋穿越線路施工的時間相對以往較長，對行車安全影響較大，因此，必須確保萬無一失。

本次設(shè)計改變以往簡單的工字鋼縱挑橫抬加固線路的方法，引入了“D型便梁加固體系”。該體系最大的優(yōu)勢是能有效保證施工期間的鐵路行車安全，即在鐵路安全行車的前提下，可以自由進行既有橋涵的拆除、棄渣清理、框架箱涵頂進、路橋過渡段回填等的相關(guān)工作。

具體做法是：在距京通鐵路中心線線路兩側(cè)各2.23 m處，設(shè)置4根挖孔灌注樁，樁長20 m，樁徑1.25 m，間距24.5 m。作為搭設(shè)軍便梁的硬支點，其上架設(shè)軍便梁。24 m D型便梁平面布置圖見圖5。

圖5 24 m D型便梁平面布置圖

2.6 攔砂壩和沉砂池設(shè)計

由于該處框架橋位于山谷的泄洪通道，兼具泄洪功能。以往類似的設(shè)計一般只要實現(xiàn)平交道口改立交橋功能即可，這樣做的后果是，整個立交橋引道范圍或多或少會出現(xiàn)泥沙類堆積物，“晴天一身土，雨天一身泥”，與當(dāng)下的新農(nóng)村建設(shè)格格不入。因此，本次設(shè)計我們對山谷上游的既有河道進行了局部加深和加寬清理，并在上游側(cè)立交橋的引道末端每隔30 m修建一道攔沙壩(共三道)，有效攔截泥沙沖入立交橋下的道路形成淤積。由于沉砂池內(nèi)的沉淀物多為砂礫性材料，經(jīng)過簡單處理后亦可作為新農(nóng)村建設(shè)的原材料使用。攔沙壩和沉砂池平面布置見圖6。

圖6 攔沙壩和沉砂池平面布置圖

3 結(jié)束語

目前，京通鐵路金溝屯道口改立交橋工程已順利實施完畢。

由于本工程采取了行之有效的安全措施，在工程實施過程中，實現(xiàn)了施工和行車的“雙安全”。同時，由于本工程采取了一系列的親民、愛民和便民的環(huán)境保護工程舉措，契合了當(dāng)前新農(nóng)村建設(shè)的大好局面，因而，得到了當(dāng)?shù)卣蛷V大村民的高度認(rèn)知，也為集團公司后續(xù)平改立工程的順利開展樹立了良好的典范，其后必將推進集團公司管內(nèi)的平改立工程更快、更好的實現(xiàn)。

“做一個工程，建一座豐碑”，仍是我們今后平改立工作努力的方向。

[1] 中華人民共和國交通運輸部.農(nóng)村公路建設(shè)暫行技術(shù)要求[S]. 2004-07-12.

[2] 溫志成，付建聰，馬占亞.淺埋暗挖隧道下穿既有重載鐵路安全技術(shù)研究[J].鐵路節(jié)能環(huán)保與安全衛(wèi)生，2016，6(5)：245-250.

[3] 楊廣林.D型便梁加固線路頂進箱涵施工技術(shù)[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2006(12)：41-43.