鐵路客站跨線鋼結構天橋頂推施工安全風險分析與控制措施

趙曉科

摘 要：此次研究主要是探討分析鐵路客站鋼結構天橋頂推施工安全風險分析與控制措施，聯(lián)合實際改造工程案例實行施工安全管理，并且全面分析天橋上跨鐵路營業(yè)線頂推法施工風險因素，在此基礎之上提出安全控制措施，希望能夠對鐵路客站跨線鋼結構天橋頂推工程起到參考性價值。

關鍵詞：鐵路客站；跨線鋼結構；頂推施工；安全風險；控制措施

1 工程概況

此次工程為商丘進站鋼結構人行天橋，天橋總長度為222.7m，寬度為15m，天橋采用單箱三室斷面鋼桁架結構形式。橋面標準總寬度為15m，高為1.5m，天橋一站臺至五站臺橋總長度為120.55m。頂推部分長度101m，設置跨度為（6.6+18.9+24.8+18.7+12.83）m。為降低應力變形，鋼箱梁前端頂推施工設置13m長鋼導梁，采用鋼箱梁截面，分別連接兩中腹板。

在施工期間由于需要全面分析站場改造工程和新建站房對天橋頂推的影響作用，還需要分析以上兩個工程與天橋工程施工建設項目二者之間的工期銜接問題。就該工程而言，其中天橋頂推部分應當在站房上部施工作業(yè)任務完成前完工。因需要將天橋臨時拼裝支架安裝在天橋中心線，在將橫梁，腹桿和上下弦桿運送到施工現(xiàn)場之后需要拼裝在支架上，逐步頂推并進行原位散拼。按照施工現(xiàn)場的實際情況可以將天橋主桁架劃分為若干段，并且將支架臨時拼裝在站房側，利用水平頂推系統(tǒng)可以將支架逐漸頂推到站場方向，這樣可以確保天橋就位。在完成天橋柱安裝之后在進行原位拼和制作安裝，并可以開始樓梯，落梁和裝修施工。

此次工程建設主要應用單點頂推施工方法，該種施工方法主要是將鋼桁架拼裝在支架上，之后利用剛連后端拉錨器千斤頂將梁體頂推到站場方向，利用柱端反力座上牽引錨固的精扎螺紋鋼，以此來最大限度地保證千斤頂帶動滑塊以及鋼桁架能夠在滑道上保持同步滑移?；谔鞓蜾撹旒芙Y構性質，導換滑塊起頂處于節(jié)點周圍，此時鋼桁架循環(huán)頂推時需要借助導換滑塊和起頂，并且能夠實現(xiàn)下一個環(huán)節(jié)的頂推施工。

2 安全風險和應對措施

在工程施工期間，由于考慮到站點運輸組織以及施工技術要點，并且綜合權衡天橋頂推工程項目施工條件，營業(yè)線施工及其封鎖施工對天橋頂推施工安全控制問題進行判斷，有利于采取合理控制措施，全面提升項目施工安全性。

2.1 營業(yè)線安全施工作業(yè)

本工程項目營業(yè)線為8股道，天橋橋面與新建站房候車廳銜接，所有股道都屬于電氣化股道，該工程跨電化股道，在施工之前需要對天橋頂推施工期間底部和接觸網之間的高度進行測量。確保天橋就位之后使底部與接觸網之間的距離為1.03m，符合施工標準。在開展頂推施工之前，需要將橡膠絕緣護套加設在接觸網承力索中，全面提升接觸網安全性。在開展營業(yè)線封鎖施工期間，各工程參與方都必須按照施工安全管理的相關標準進行，全面落實和執(zhí)行應急準備和防護措施。

2.2 頂推施工抗傾覆穩(wěn)定性分析

在此次工程建設中需要在支架上對天橋鋼桁梁實施分階段拼裝，并且逐次完成頂推施工。頂推施工操作過程中，天橋頂推前端設計成封閉模式，而且施工荷載主要集中在后端位置，所以在分析期間主要是對重力荷載標準值和風荷載進行分析。

由于在六次頂推后抗傾覆不滿足相關要求，并且站場施工進度也會對其影響，再加上六次頂推之后懸挑工況維持時間比較長，這樣就會提升天橋傾覆風險，因此需要采用兩項抗傾覆措施。其一，在六次頂推之前需要提升抗傾覆配重，全面加強抗傾覆系數(shù)。由于存在列車振動和懸挑時間影響因素，根據(jù)抗傾覆系數(shù)1.5對配重增加量進行計算，節(jié)間力臂長為24.1m，因此配重力為156.2KN，此時可以選擇15噸重沙袋作為末端配置。其二，在六次點推之后通過臨時支撐方式提升安全系數(shù)。在施工建設期間，支撐柱可以使用兩根鋼管焊接制作，并且將臨時支撐柱加設在天橋懸挑末端兩側，并且將鐵楔子和墊塊設置在臨時支撐柱柱頂，這樣能夠對鋼結構天橋懸挑起到支撐作用。

2.3 封鎖施工

在頂推施工過程中導換滑塊操作較為頻繁，而且頂推節(jié)間往往要進行導換，實踐中應當確?；瑝K處于鋼桁架節(jié)間節(jié)點位置，其中腹桿承受一定的豎向作用力，這有利于防止橋面橫梁出現(xiàn)集中點受力現(xiàn)象。本工程項目中的天橋節(jié)間長度在4.3m～6.3m不等左右，2、3站臺天橋柱間距僅為4.25m，位保證最長節(jié)間頂推換滑塊要求，2、3站臺天橋柱靠2站臺側增設2.13m長懸挑滑道梁，使2、3站臺天橋柱滑道長度增至6.38m，滿足頂推導換滑塊的要求。

在施工期間需要使用千斤頂油缸完成天橋頂推滑移操作，此次工程選擇的千斤頂油缸最大行程為200mm，由于頂推節(jié)間需要頻繁導換滑塊，因此，需要使用千斤頂將鋼桁架豎向頂起之后完成滑塊導換。在該工序當中需要由數(shù)名施工人員將前端滑塊滑移到后端，落梁完成導換滑塊。頂推系統(tǒng)所承受的精扎螺紋鋼主要是由若干小段栓接制作，隨著頂推操作，液壓千斤頂頂推至螺紋鋼螺栓接頭處時需要應用長短搭配方式規(guī)避接頭處。在天橋頂推施工期間，導接螺紋鋼和導換滑塊在規(guī)避接頭位置時需要花費大量時間，并且導換單側滑道滑塊所需時間在23分鐘左右，此時單側螺紋鋼規(guī)避接頭時間大約在8分鐘左右。由于四次頂推施工滑塊導換操作比較多，因此會相應延長導換滑塊時間。

由于營業(yè)線施工期間會受到封鎖時間影響，因此在滿足安全性要求下，需要全面提升施工效率，可以在規(guī)定時間內高效完成所有施工任務。為了確保豎向其起頂導換滑塊不會對天橋穩(wěn)定性造成影響，則在導換期間必須逐一進行，為了加快施工進度，就必須加強施工組織，并減少滑塊導換時間。其次，導接螺紋鋼規(guī)避接頭與滑塊導換需要同步進行。精扎螺紋鋼采用長短交替排列方式。在頂推施工開始之前，由于未考慮到縮短避開精扎螺紋鋼時間，在完成一次導換之后頂推未達到一個節(jié)間就需要再次注意螺紋鋼避開接頭問題。在對施工組織進行優(yōu)化改進之后，可以在滑塊導換期間進行螺紋鋼接頭操作，保證螺紋鋼接頭導換操作的高效性。

2.4 施工注意事項

為了保證頂推施工條件下鋼桁架與臨時支架變形受力情況滿足檢算要求，需要將懸臂段滾軸前后范圍內下弦桿壁厚控制在20mm以內。在頂推施工之前，需要在桁架天橋前端和中間支撐架面作中心線標記，并且以天橋結構層中心先作為縱向監(jiān)控點。在頂推施工期間需要將中間部位支撐架設面上中心點為準，并且使用對桁架天橋中心點位移情況進行監(jiān)控，若存在偏差，則需要應用糾偏導輪和糾偏油缸組合方式進行糾偏處理。在鋼梁橫向兩側布設導輪，這樣可以起到限位作用。若中線糾偏大于1cm，則需要通過糾偏油缸主動頂緊。在頂推期間實施糾偏處理，使水平力降低。

3 結束語

綜上所述，盡管天橋頂推法施工操作技術已經呈現(xiàn)成熟化發(fā)展，然而，在實際施工期間還存在較多安全風險因素。尤其是頂推會越鐵路營業(yè)線封鎖施工，在實際施工期間必須做好前期準備工作，并且注重分析風險因素，采取有效措施進行控制，全面提升天橋頂推法施工安全性。

參考文獻

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