連續(xù)梁頂推施工安全技術(shù)研究

崔超飛

【摘 要】大夫莊至東榆林下行聯(lián)絡(luò)線跨既有北同蒲線頂推連續(xù)梁為單線鐵路等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁長(zhǎng)113.2m，頂推重量為2710t，是全國(guó)鐵路首例小半徑頂推梁施工，梁體曲線半徑小、應(yīng)力監(jiān)控復(fù)雜、軸線偏位控制難、營(yíng)業(yè)線施工安全風(fēng)險(xiǎn)高、難度大，要嚴(yán)格落實(shí)專項(xiàng)方案及質(zhì)量安全控制程序，實(shí)現(xiàn)工序檢查和中間驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)化，保證頂推施工質(zhì)量安全可控。

【Abstract】The incremental launching continuous beam is a single line railway uniform section concrete continuous box beam， which is in the project of the down line of Dafu town to east Yulin crossing the existing north TongPu railway. The beam length is 113.2 m and the pushing weight is 2710 t， which is the first small radius pushing beam construction in China. The curve radius of the beam body is small， the stress monitoring is complex， the axis deviation position control is difficult， the construction safety risk of the operating line is high ， the difficulty is large， so it is needed to strictly implement the special scheme and the quality safety control procedure， and realize the standardization of the process inspection and the intermediate acceptance， so as to guarantee the safety and control of the construction quality .

【關(guān)鍵詞】連續(xù)梁；頂推施工；質(zhì)量安全；標(biāo)準(zhǔn)化

【Keywords】continuous beam； incremental launching construction； quality safety； standardization

【中圖分類號(hào)】U445 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）05-0140-04

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

朔山聯(lián)絡(luò)線工程大夫莊至東榆林下行聯(lián)絡(luò)線連續(xù)梁位于山西省朔州市，梁長(zhǎng)113.2m，孔跨布置為（32+48+32）m，梁體為單線鐵路等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁（如圖1所示），箱梁頂寬7.2m，底寬4.4m，梁高2.9m，梁重2300t。梁體跨既有北同蒲線交叉里程為XLDK2+438.88，位于小半徑R=500m的曲線上。設(shè)計(jì)采用步履式多點(diǎn)頂推法施工，在小里程側(cè)9#墩至13#墩之間預(yù)制，一次性整體澆筑成型，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后安裝前后導(dǎo)梁，進(jìn)行頂推，就位后位于13#墩至16#墩之間，頂程共計(jì)約113.2m。[1]

1.2 主要工程內(nèi)容及數(shù)量

2 工程特點(diǎn)

2.1 頂推施工難度大、技術(shù)復(fù)雜

本連續(xù)梁為上跨既有北同蒲鐵路32+48+32m單線混凝土連續(xù)箱梁，采用頂推法施工，施工難度大。頂程約為113.2m，頂程長(zhǎng)，最小曲線半徑僅為500m，頂推軸線控制技術(shù)復(fù)雜。[2]

2.2 施工干擾大、安全壓力大

本連續(xù)梁上跨既有北同蒲鐵路，施工環(huán)境復(fù)雜，營(yíng)業(yè)線施工干擾大，施工過程要確保絕對(duì)安全。

2.3 工期緊、施工任務(wù)重

按照整體工期要求，本連續(xù)梁預(yù)制施工時(shí)間為3個(gè)月，頂推施工時(shí)間1個(gè)月?，F(xiàn)澆、頂推施工各道工序銜接緊密，作業(yè)時(shí)間卡控要求嚴(yán)格，外界因素稍有干擾，將影響整個(gè)頂推施工。[3]

3 施工技術(shù)方案

本連續(xù)梁為跨越既有北同蒲線施工，因此在既有線一側(cè)采用支架現(xiàn)澆，然后張拉頂?shù)装邃撌?，使梁體處于軸壓狀態(tài)，然后采用千斤頂將梁體頂至設(shè)計(jì)位置后再完成其余鋼束的張拉，從而完成全部施工作業(yè)。施工主要包括滿堂支架現(xiàn)澆和步履式多點(diǎn)頂推兩部分，梁體采用在既有線小里程側(cè)支架現(xiàn)澆，在天窗點(diǎn)內(nèi)利用多點(diǎn)步履式頂推法整體頂推就位。

3.1 滿堂支架現(xiàn)澆

滿堂支架現(xiàn)澆為常規(guī)工藝，主要包括支架體系地基處理、支架拼裝、預(yù)壓、拆除、連續(xù)梁梁體模板安拆、鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力筋張拉及管道壓漿等內(nèi)容。

支架搭設(shè)完成后，必須按流程進(jìn)行支架預(yù)壓：支架驗(yàn)收→標(biāo)高測(cè)量→砂袋就位→加載60%→沉降變形觀測(cè)→加載100%→沉降變形觀測(cè)→加載120%→沉降變形觀測(cè)→表面覆蓋→卸載→標(biāo)高調(diào)整。梁體按照就位后的設(shè)計(jì)線形進(jìn)行預(yù)制，預(yù)制為曲線梁，且小里程側(cè)2/3在圓曲線上，大里程側(cè)1/3在圓曲線上。

3.2 連續(xù)梁步履式頂推

3.2.1 頂推裝置

頂推裝置由滑道、滑塊、水平千斤頂、豎向千斤頂、糾編裝置、泵站及控制系統(tǒng)組成。

3.2.2 施工工藝流程

頂推采用步履式多點(diǎn)頂推施工工藝，利用先進(jìn)的機(jī)電液壓一體化原理，設(shè)置自動(dòng)化同步機(jī)制，將各支點(diǎn)處頂推設(shè)備有效聯(lián)通，實(shí)時(shí)監(jiān)控各支點(diǎn)處的支反力及梁體內(nèi)應(yīng)力，確保應(yīng)力狀態(tài)安全，總控利用無(wú)線信號(hào)發(fā)出統(tǒng)一指令“同進(jìn)同退、同起同落”完成一個(gè)循環(huán)頂推作業(yè)，每個(gè)循環(huán)走行距離為0.75m。頂推過程中，加強(qiáng)對(duì)梁體的走行橫向偏差的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，超過3cm及時(shí)進(jìn)行糾偏，通過指令不斷進(jìn)行循環(huán)作業(yè)，完成全部頂推作業(yè)，總頂程約113.2m。[4]

3.2.3 梁體走行原理

該連續(xù)梁位于R=500m的曲線上，所以頂推過程走行軌跡是一條全長(zhǎng)113.2m，半徑500m的螺旋線，若按直線行走將偏離橋梁中心很遠(yuǎn)，施工過程中采用走割線的方式進(jìn)行施工，主要采用利用轉(zhuǎn)向原理，水平千斤頂布設(shè)時(shí)按曲線的割線方向布置，6套千斤頂與梁體不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，梁體的走行將沿螺旋線行走，走行原理圖如圖3。

3.2.4 糾偏工作原理

由于水平頂布置方向無(wú)法絕對(duì)精準(zhǔn)，千斤頂向前方向會(huì)有自由誤差存在等因素，致使梁體在走行過程中可能會(huì)產(chǎn)生走偏，因此須及時(shí)對(duì)梁體前進(jìn)方向進(jìn)行糾偏。在頂推的行進(jìn)過程中主要采取微調(diào)滑道的辦法，給滑道每個(gè)行程進(jìn)行微調(diào)整，使滑道盡量保持在走行軌跡的割線上，讓梁體自行轉(zhuǎn)彎按照曲線行走。梁體走偏后，以計(jì)算為依據(jù)，適當(dāng)使滑道向反方向偏移，在后面幾個(gè)行程中完成糾偏。

4 安全技術(shù)措施

4.1 安全管理制度

本連續(xù)梁采用新工藝上跨既有北同蒲線進(jìn)行頂推施工，梁體為32+48+32m連續(xù)梁，施工難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，為確保施工質(zhì)量安全，特提出如下安全技術(shù)要求。

①所有作業(yè)人員必須進(jìn)行安全培訓(xùn)，考試合格后方可上崗。

②進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員，必須佩帶安全防護(hù)用品。

③嚴(yán)格執(zhí)行鄰近營(yíng)業(yè)線施工安全生產(chǎn)“五必須”，規(guī)范設(shè)置硬隔離措施，嚴(yán)禁所有人員進(jìn)入既有線。

④連續(xù)梁主體澆筑完成后，在頂推施工前，完成橋梁的欄桿和防拋網(wǎng)安裝，確保人員高空作業(yè)安全。

⑤加強(qiáng)既有線設(shè)備監(jiān)管，確保地下管線和電纜安全，以免造成管線損壞而影響既有線行車安全。

⑥頂推施工前，對(duì)梁體和鋼導(dǎo)梁進(jìn)行全面檢查，除頂推施工設(shè)備外，其他可能物品要全部清理，以免上跨既有線頂推掉落而影響行車。

⑦頂推施工暫停前，要將頂推設(shè)備設(shè)置于安全狀態(tài)，檢查完畢后，所有施工人員撤離，并關(guān)閉電源總閘，關(guān)閉操作總臺(tái)，非工作人員嚴(yán)禁進(jìn)入操作間或進(jìn)行操作。

4.2 風(fēng)險(xiǎn)控制措施

按照《鐵路建設(shè)工程風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，結(jié)合施工中存在的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)源，將連續(xù)梁預(yù)制、頂推、高處作業(yè)、臨時(shí)用電等確定為安全關(guān)鍵卡控點(diǎn)，制定出主要針對(duì)性措施和風(fēng)險(xiǎn)控制措施。

4.2.1 主要措施（表3）

4.2.2 危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制措施（表4）

5 結(jié)語(yǔ)

本次連續(xù)梁上跨既有線頂推施工中，集團(tuán)公司主管部門、單位及參建各方多次對(duì)專項(xiàng)方案進(jìn)行評(píng)審把關(guān)、修改和完善，并制定了對(duì)應(yīng)的預(yù)案措施，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照方案要求，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，落實(shí)各項(xiàng)控制措施，遵守安全施工各項(xiàng)規(guī)定，取得了質(zhì)量、安全、進(jìn)度都令人滿意的成果，實(shí)現(xiàn)了頂推技術(shù)的突破，提高了上跨鐵路施工水平，為今后類似施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】TB 10301—2009鐵路工程基本施工作業(yè)安全技術(shù)規(guī)程[S].

【2】TB 10303—2009鐵路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程[S].

【3】TB 10424—2010鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

【4】鐵建設(shè)〔2010〕241號(hào) 鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南[S].

【5】Q/CR 9006—2014 鐵路建設(shè)工程風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)規(guī)范[S].