緊鄰高鐵線無砟軌道施工安全技術(shù)研究

何永昶

摘要：近年來，由中國自主創(chuàng)新的CRTSⅢ型板式無砟軌道正在被逐漸運用到高速鐵路建設(shè)中，其技術(shù)水平世界一流。在施工過程中，根據(jù)作業(yè)環(huán)境的不同，需采取相應(yīng)的卡控措施。本文以某鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道項目為依據(jù)，對在接觸網(wǎng)帶電及緊鄰高鐵線情況下進行底座板施工、軌道板吊裝、自密實砼灌注的安全技術(shù)進行探討。

Abstract： In recent years， the CRTSⅢ panel ballast less track that is independent innovation by China is being gradually applied to high-speed rail， its technical level is the world first-class. According to the differences of working environment during construction， we must take some controllable measures. Taking the CRTSⅢ panel ballast less track in Xu-Yan railway as example， the paper will study the security technology about base plate working， slab hoisting， SCC grouting， which construct underneath hot contact-line and near high-speed lines.

關(guān)鍵詞：無砟軌道；接觸網(wǎng)帶電；鄰近高鐵線；安全技術(shù)

Key words： ballast less track；hot contact-line；near high-speed lines；security technology

中圖分類號：U215.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）27-0164-04

1 工程概況

某鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道施工段，全長1144m，共35孔，線路左側(cè)13孔，右側(cè)其中的3孔，接觸線、承力索、回流線已安裝完畢，并已帶電，電壓27500v。無砟軌道施工緊鄰正在運營的京滬高鐵和聯(lián)調(diào)聯(lián)試的鄭徐高鐵線，吊車作業(yè)只能在鄰近京滬線一側(cè)施工，且施工地點處于鄭徐左繞特大橋門式墩下部。因施工期間鄭徐正線進行聯(lián)調(diào)聯(lián)試，接觸網(wǎng)全部帶電，且距離鄭徐上行線最近2m，因此，對CRTSⅢ型板式無砟軌道施工安全技術(shù)要求極高。

2 施工工藝流程

CRTSⅢ型板式無砟軌道由鋼軌、彈性扣件、軌道板、自密實混凝土層、隔離層、底座等部分組成，其施工工藝流程為（如圖1所示）。

3 施工安全技術(shù)準備

①制定現(xiàn)場安全規(guī)則、安全防護措施、督促檢查現(xiàn)場執(zhí)行情況。制定安全預(yù)案，進行安全技術(shù)交底。

②對施工人員做好相應(yīng)的安全、教育、培訓(xùn)工作。安全防護人員由路局相關(guān)部門組織培訓(xùn)，持證上崗。

③負責(zé)施工計劃，方案的申報批復(fù)及與濟南鐵路局相關(guān)站（段）之間的業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)工作。

④負責(zé)安全防護用品的配置。采取各種防護措施，防止事故的發(fā)生。負責(zé)現(xiàn)場標(biāo)語、安全警示牌的制作，并督促現(xiàn)場按要求設(shè)置。

⑤負責(zé)與通信、信號、電力等管線產(chǎn)權(quán)單位確認配合施工，并簽訂相關(guān)協(xié)議。

⑥準備并熟悉無砟軌道相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準、技術(shù)條件、指南等。

⑦根據(jù)線路平、縱斷面資料，確定底座高程。消除因線路縱坡及平面曲線引起的誤差，必要時對軌道板縫寬進行調(diào)整。同時在底座板基面上放樣底座邊線、伸縮縫位置和凹槽中心線位置，以便于作業(yè)。

⑧全站儀和精調(diào)標(biāo)架檢校：精調(diào)系統(tǒng)使用前一定要進行檢?；蛟跈z校有效期內(nèi)使用。

⑨試驗儀器、試驗設(shè)備準備到位；混凝土拌合站、運輸設(shè)備、灌注漏斗等滿足混凝土生產(chǎn)要求。

⑩自密實混凝土所需原材料完成進場驗收；壓板、封邊材料準備到位?；炷僚浜媳纫汛_定并得到審批，所要求的自密實混凝土揭板試驗已完成并通過驗收。

{11}無砟軌道材料滿足設(shè)計文件要求，無砟軌道材料供應(yīng)方按照標(biāo)準規(guī)定的批量，出具產(chǎn)品質(zhì)量證明文件。各類材料堆碼便于裝卸、取放、清點，并分類設(shè)立標(biāo)識標(biāo)牌。

4 接觸網(wǎng)帶電及緊鄰高鐵線施工重難點工序及安全技術(shù)措施

施工范圍內(nèi)接觸網(wǎng)帶電，加之緊鄰高鐵，給施工帶來了很大障礙，其中，底座板施工、軌道板吊裝及自密實混凝土灌注等作業(yè)，安全技術(shù)要求高、工序繁多、操作必須精準，在這種環(huán)境下施工，難度尤為突顯。根據(jù)現(xiàn)場情況，結(jié)合施工要求，研究并實施一些安全技術(shù)措施。

4.1 底座板施工

4.1.1 施工工藝流程

底座板施工工藝流程：施工準備→底座基底處理與驗收→鋼筋網(wǎng)片安裝→安裝底座模板→安裝限位凹槽模板→澆筑底座混凝土→混凝土收面與養(yǎng)護→伸縮縫填縫。

完成并通過沉降變形觀測及CPⅢ評估，并對橋梁頂面表面平整度、高程進行復(fù)測驗收，滿足要求，可進行底座施工。橋梁段底座采用C40鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，寬度2900mm，厚度為200mm，底座均采用單元式結(jié)構(gòu)，單元間設(shè)置寬度為20mm的橫向伸縮縫；每一個單元底座對應(yīng)1塊軌道板。底座配筋根據(jù)梁跨長度和各步板單元布置組合不同而各不同，底座鋼筋采用CRB550級冷軋帶肋鋼筋焊接網(wǎng)片，分上下2層，外形尺寸相同，但上層網(wǎng)片在凹槽設(shè)計部位預(yù)留有長方形孔。

4.1.2 重難點工序及安全技術(shù)措施

4.1.2.1 鋼筋網(wǎng)片吊裝

底座板施工鋼筋網(wǎng)片吊裝上橋時，鋼筋網(wǎng)片垂直吊運高度為30m，鋼筋網(wǎng)片長5.6m，寬度2.7m，吊點中心距離網(wǎng)片邊緣2.8m，將鋼筋網(wǎng)片放至橋上需要向橋面延伸4.2m，梁面寬度12.7m，一半為6.35m，接觸線距離鋼筋網(wǎng)片最近距離為4.2m。在鋼筋網(wǎng)片調(diào)運過程中網(wǎng)片容易擺動，與接觸網(wǎng)線安全距離很難控制，需要進行限位控制才能保證安全施工。

根據(jù)《鐵路營業(yè)線施工安全知識》中要求，在接觸網(wǎng)支柱及距接觸網(wǎng)帶電部分5m范圍內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)物必須接地；為保證人身安全，除專業(yè)人員執(zhí)行有關(guān)規(guī)定外，其他人員（包括所攜帶的物件）與牽引供電設(shè)備帶電部分的距離不得小于2m。經(jīng)研究討論，決定采用麻繩捆綁吊裝的鋼筋網(wǎng)片兩角，來控制轉(zhuǎn)動方向，不讓其侵進接觸線5m范圍內(nèi)。

4.1.2.2 砼澆筑

模板安裝完成后，經(jīng)檢查其幾何尺寸及高程符合設(shè)計要求后，方可澆注底座混凝土。

底座板砼澆筑面臨的難題：前3跨線路左右兩側(cè)接觸網(wǎng)不停電無法作業(yè)；混凝土澆筑時，用37m泵車，從右側(cè)接觸網(wǎng)線下至梁面間穿過進行作業(yè)，但梁面距離地面26m，接觸網(wǎng)桿子高9m，泵車長度不夠（如圖2所示），即使從接觸線下穿過也無法對線路左側(cè)進行澆筑。

經(jīng)指揮部認真討論后，決定對前3跨線路左右兩側(cè)接觸網(wǎng)進行停電作業(yè)；用65m泵車（如圖3所示）從右側(cè)接觸網(wǎng)上穿過（泵車采取接地措施），對線路兩側(cè)底座板混凝土進行澆筑。

對左側(cè)13跨采用泵車加溜槽（如圖4所示），首先，將砼輸送到橋面遠離接觸網(wǎng)一側(cè)，保證砼輸送管距離接觸線直線距離2.5m，并用麻繩固定泵送管，其次在橋面上制作溜槽（溜槽尺寸長6m，寬0.4m，高0.3m；采用鋼管架3mm鐵皮加工制作而成；溜槽支架采用鋼管架高1.2m，長1.5m，寬1m），將溜槽用移動支架固定在遠離接觸線一側(cè)的梁面底座板邊上（泵管距離接觸網(wǎng)水平3.8m，泵管與接觸網(wǎng)垂直距離3.5m，橋下泵車采取及時接地），進行砼澆筑，即保證施工安全，又保證施工進度。

4.2 軌道板吊裝作業(yè)

4.2.1 施工準備

根據(jù)施工需要，軌道板采用小型汽車運輸，裝卸車時需考慮軌道板鋪設(shè)順序，提前將軌道板運送至鋪板現(xiàn)場，準備吊裝。

4.2.2 作業(yè)難點及安全技術(shù)措施

4.2.2.1 接觸網(wǎng)下吊裝作業(yè)

第一，前13跨接觸網(wǎng)下吊板、鋪板，必須進行停電，因鄭徐客專正在進行聯(lián)調(diào)聯(lián)試，每日停電時間點不定，且停電日期斷斷續(xù)續(xù)，吊裝進度受到影響。經(jīng)研究，積極聯(lián)系徐州供電段，簽訂停電與配合協(xié)議，精準把控每個停電時間點，加大人員投入，做到爭分奪秒，事半功倍。

第二，由于橋下盲吊，精度控制難度大，施工效率低，危險系數(shù)高，因此采用70t吊車上橋這個方案（如圖5所示），但有兩個問題需要解決：底座板砼強度是否能夠承受住70t吊車的重量，底座板砼標(biāo)號為C40砼，經(jīng)實驗室對施工現(xiàn)場同養(yǎng)試塊進行試壓得出，砼在氣溫不變的條件下，3天可以達到75%以上的強度，對自重為46t，砼強度可以承受的?。–40砼強度75%時，抗壓強度為30MPa*接觸面*9.8*4個輪胎可以承受73.5t），符合上橋要求；吊車上橋后架在什么位置比較合適，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查分析，吊車放到梁正中間最合適，梁正中間兩底座板之間間距為2.1m，吊車兩個外側(cè)輪胎間距剛好2.65m，可以安全穩(wěn)定的進行行走。吊車上橋后采取橋下運板，橋上吊車直接吊板上橋，對軌道板進行粗鋪。

第三，在接觸線下一側(cè)鋪板，吊車因軌道板中心剛好與接觸網(wǎng)線的位置重疊，鋪板時，對接觸線傷害比較大。

吊車吊板上橋后，將軌道板放置遠離接觸網(wǎng)的右側(cè)底座板上，在有接觸線的左側(cè)進行粗鋪時，吊車先放低吊臂，確保吊臂在接觸線以下2m，再從右側(cè)吊裝軌道板，進行放板粗鋪，挪一次吊車，鋪一塊板。（如圖6所示）

4.2.2.2 門式墩下吊裝作業(yè)

鄭徐下行7跨門式墩，上跨正在施工的線路正上方，梁面距離門式墩梁底高度分別為9.38m、9.88m、10.37m、10.6m、10.86m、10.76m、10.8m軌道板調(diào)運及鋪設(shè)無法施工。（如圖7所示）

門式墩處因梁上吊車被鄭徐下行門式墩阻擋，不能抬高吊臂，更不能左右擺動吊臂，綜合考慮后，采用兩臺吊車進行配合施工（如圖8所示），一臺吊車在線下將軌道板吊至梁面上，橋上的吊車在小范圍內(nèi)將軌道板多次倒運至設(shè)計位置，進行粗鋪。但每次到門式墩斜角處時，兩臺吊車都不能將板倒運至設(shè)計位置，經(jīng)過詳細研究決定，采用2臺吊車配合（如圖9所示），分別吊軌道板兩端，將其放置設(shè)計位置。

4.3 自密實混凝土灌注

4.3.1 灌注前的準備

自密實混凝土灌注前，應(yīng)保證底座頂面無積水、雜物、灰塵等；軌道板上應(yīng)覆蓋塑料布，防止灌注自密實混凝土?xí)r污染軌道板。同時對底座施工質(zhì)量、軌道板的精調(diào)質(zhì)量、自密實混凝土層厚度進行復(fù)檢，保證各項施工符合設(shè)計要求。

4.3.2 難度及安全技術(shù)措施

4.3.2.1 自密實砼澆筑時間短

自密實砼必須在120min內(nèi)完成攪拌、運輸、灌注。因拌合站距離施工現(xiàn)場26km，運輸過程需花費45min，必須在75min內(nèi)完成自密實砼輸送與灌注，且每板澆筑砼1.5m3，必須一次運送足夠。

經(jīng)研究，采用泵送方式，將自密實砼運送上橋，施工前先用泵車進行現(xiàn)場模擬，確定泵車可以將自密實砼運送至30m高的梁面，且砼的質(zhì)量沒有發(fā)生變化。為了節(jié)省每次收、支泵車的時間，采用叉車運送料斗的方式倒運砼至每處梁跨。梁上運輸選用4.5t的叉車，并將叉車吊運到梁面兩側(cè)底座板中間，叉車寬度為1.2m，可以行走在梁底座板之間，過擋水臺時采用1m長，0.5m寬，坡度為0～10cm，厚度為3mm鋼板坡作為通過擋水臺的坡道，再加工2m3的大料斗作為倒運材料的工具（如圖10所示）。

4.3.2.2 接觸網(wǎng)下施工安全技術(shù)

為保證自密實砼在接觸網(wǎng)線下安全施工，在砼泵送上橋并運輸至灌注板處時，采用溜槽將自密實砼傳輸至軌道板中心灌漿口處，叉車將料斗升起灌板時（灌板時料斗距離接觸網(wǎng)線水平距離2.5m，垂直距離3.5m），采取接地措施，即保證了施工安全，又節(jié)省了時間，同時，確保了自密實砼的質(zhì)量。（如圖11所示）

5 總結(jié)

CRTSⅢ型板式無砟軌道是新技術(shù)、新工藝，對施工各方面要求極高，特別是在線路接觸網(wǎng)帶電及緊鄰高鐵線的情況下作業(yè)，安全技術(shù)措施尤為重要。CRTSⅢ型板式無砟軌道正是在這樣復(fù)雜的施工環(huán)境中，安全“零事故”的如期完成了該施工。本文對底座板施工、軌道板吊裝以及自密實混凝土灌注等重難點工序進行了分析，并從施工實踐中研究總結(jié)出一些關(guān)鍵安全技術(shù)措施，以期為類似工程建設(shè)提供借鑒。

參考文獻：

[1]中建鐵路建設(shè)有限公司.高速鐵路板式無砟軌道施工技術(shù)[M].中國鐵道出版社，2011.

[2]李昌寧.CRTSⅢ型板式無砟軌道軌道板預(yù)制.與鋪設(shè)技術(shù)[M].中國鐵道出版社，2015.

[3]胡毅.配電線路帶電作業(yè)技術(shù)[M].中國電力出版社，2002.

[4]楊霞林，丁小軍.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[5]溫渡江.配電線路作業(yè)技術(shù)與安全1000問[M].中國電力出版社，2008.

[6]中國學(xué)術(shù)論文網(wǎng).跨越既有鐵路線鋼橋吊裝施工方案[J].中國學(xué)術(shù)論文網(wǎng)，2010.

[7]陳孟強.CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)[J].高速鐵路技術(shù)，2013（05）.

[8]吳紅娟，李志國.自密實混凝土及其工作性評價[J].武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2004（02）.

[9]李進銳.高速鐵路板式軌道充填層自密實混凝土性能研究[D].武漢理工大學(xué)，2011.

[10]陳雪華.高速鐵路無碴軌道過渡段路基的動力特性研究[D].中南大學(xué)，2006.