地鐵運(yùn)營(yíng)線路橋梁支座更換施工組織管理研究

李志斌、陳濤

（北京京港地鐵有限公司，北京 100068）

0 引言

隨著橋梁運(yùn)營(yíng)年限的增長(zhǎng)，支座病害突出，支座更換需求日益增多，同步頂升技術(shù)通過(guò)PLC 控制系統(tǒng)結(jié)合千斤頂和同步頂升設(shè)備，將梁體抬升后，完成病害支座的更換工作。梁玉雄等對(duì)行車狀態(tài)下的橋梁支座更換方法進(jìn)行了研究；牛建剛、趙蒙蒙等以海鋪立交D 匝道工程為背景，對(duì)同步頂升法在連續(xù)箱梁橋支座更換中應(yīng)用進(jìn)行研究；黃強(qiáng)對(duì)簡(jiǎn)支變連續(xù)梁橋在縱向逐墩或多墩、橫向同步頂升方案下進(jìn)行的支座更換進(jìn)行了研究；江瑋等對(duì)在不中斷交通情況下病害支座更換施工進(jìn)行了研究；陳露曄等對(duì)簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋支座更換問(wèn)題進(jìn)行研究；樊葉華等結(jié)合江陰大橋北引橋支座更換維護(hù)項(xiàng)目，對(duì)液壓整體同步頂升技術(shù)在支座更換施工中應(yīng)用進(jìn)行了研究。本文結(jié)合具體工程對(duì)其施工過(guò)程中的組織協(xié)調(diào)工作進(jìn)行優(yōu)化應(yīng)用，得出的優(yōu)化方法對(duì)更換支座技術(shù)的發(fā)展具有一定的工程應(yīng)用意義。

1 工程概況

某市地鐵大張線新西至紅門高架橋段32～34 號(hào)墩中10 個(gè)支座（見(jiàn)圖1 深色圓標(biāo)示）出現(xiàn)下支座板被壓入墊石內(nèi)，支座傾斜轉(zhuǎn)角超出設(shè)計(jì)限值20%以上，達(dá)到嚴(yán)重病害等級(jí)，需要及時(shí)進(jìn)行更換。32～34 號(hào)墩為Π 式墩，其對(duì)應(yīng)上部結(jié)構(gòu)為2×45m 跨徑雙箱單室鋼混結(jié)合梁（簡(jiǎn)支），梁高3m，梁頂寬9m，底寬6m。

圖1 32～34 號(hào)墩頂病害支座分布圖

2 施工方案

32～34 號(hào)墩病害支座均在45m 簡(jiǎn)支鋼混結(jié)合梁下部，擬對(duì)兩跨箱梁進(jìn)行單梁?jiǎn)味送巾斏?，然后再進(jìn)行支座處理更換（見(jiàn)圖2），頂升高度最高10mm。施工在夜間地鐵停運(yùn)后進(jìn)行，每天頂升、落梁各一次，恢復(fù)線路后，運(yùn)營(yíng)期間限速45km/h 運(yùn)行至所有支座更換完成。

圖2 32～34 號(hào)墩頂病害支座頂升示意圖

10 個(gè)病害支座分批次進(jìn)行更換，頂升更換支座總體步驟如下：

第一步：34 號(hào)墩梁體單端同步頂升10mm，更換34-4 支座(作為試驗(yàn)段施工)。

第二步：32 號(hào)和34 號(hào)墩頂梁體單端同步頂升10mm，更換32-4 和34-3 兩個(gè)支座。

第三步：33 號(hào)墩頂梁端同步頂升10mm，更換33-2、33-6 和33-8 三個(gè)支座。

第四步：33 號(hào)墩頂梁端同步頂升10mm，更換33-1、33-3、33-5、33-7 四個(gè)支座。

每步均需要進(jìn)行拆除支座和換新支座兩次頂升作業(yè)。

3 施工組織管理難點(diǎn)分析

該工程的難點(diǎn)是在運(yùn)營(yíng)線路進(jìn)行支座更換，只能在夜間停運(yùn)后作業(yè)，時(shí)間短；支座更換期間要保證白天列車運(yùn)營(yíng)安全。因此，該工程施工組織管理難點(diǎn)是將運(yùn)營(yíng)配合和工程實(shí)施相結(jié)合，及時(shí)解決項(xiàng)目報(bào)備、限速影響、運(yùn)營(yíng)指標(biāo)考核、施工手續(xù)辦理、運(yùn)營(yíng)設(shè)備拆除和恢復(fù)、橋上工作與橋下工作聯(lián)動(dòng)、橋梁頂升、支座更換等各道流程中出現(xiàn)的問(wèn)題，保障支座更換順利實(shí)施。

4 施工組織架構(gòu)

成立由建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、運(yùn)營(yíng)單位、施工單位及外部專家等組成的聯(lián)合指揮部。

4.1 聯(lián)合指揮部組成及職責(zé)

聯(lián)合指揮部由總指揮、技術(shù)組、工程實(shí)施組代表、運(yùn)營(yíng)配合組、現(xiàn)場(chǎng)辦公室、應(yīng)急組等組成。

其一，總指揮負(fù)責(zé)最終決策并發(fā)布命令。其二，技術(shù)組由專家、設(shè)計(jì)、監(jiān)理代表組成，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)情況研判及技術(shù)指導(dǎo)。其三，工程實(shí)施組代表由線上施工、線下施工、監(jiān)測(cè)等各方代表組成，負(fù)責(zé)與線上施工、線下施工中對(duì)應(yīng)的單位人員聯(lián)絡(luò)、傳達(dá)命令；遇到突發(fā)情況時(shí)負(fù)責(zé)制定搶修方案；保證工程的順利實(shí)施。其四，運(yùn)營(yíng)配合組由地鐵運(yùn)營(yíng)管理各部門代表組成，負(fù)責(zé)與線上施工中對(duì)應(yīng)的部門人員聯(lián)絡(luò)、傳達(dá)命令；遇到突發(fā)情況時(shí)，配合工程組實(shí)施搶修方案及運(yùn)營(yíng)配合工作。其五，現(xiàn)場(chǎng)辦公室由施工單位部分工作人員組成，負(fù)責(zé)后勤保障、信息報(bào)送及相關(guān)資料收集等工作。其六，應(yīng)急組由以上各組人員遇突發(fā)情況時(shí)轉(zhuǎn)換角色組成，負(fù)責(zé)突發(fā)情況的應(yīng)對(duì)。

4.2 工程實(shí)施組

工程實(shí)施組由線上施工組、線下施工組、監(jiān)測(cè)組、監(jiān)理組等組成。

其一，線上施工組由軌道防護(hù)施工人員、橋面附屬設(shè)施施工人員組成，負(fù)責(zé)軌道防護(hù)、相關(guān)橋面附屬設(shè)施的具體施工操作，并向指揮部對(duì)應(yīng)人員匯報(bào)每一步進(jìn)展。其二，線下施工組由橋梁頂升、支座更換施工人員組成，負(fù)責(zé)橋梁頂升、支座更換的具體施工操作，并向指揮部對(duì)應(yīng)人員匯報(bào)每一步進(jìn)展。其三，監(jiān)測(cè)組由監(jiān)測(cè)施工人員組成，包括線上監(jiān)測(cè)組、頂升平臺(tái)監(jiān)測(cè)組、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集組、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)編制報(bào)送組，負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)計(jì)要求的所有項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)將所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸方式顯示到現(xiàn)場(chǎng)指揮部大屏幕上。其四，監(jiān)理組由監(jiān)理單位工作人員組成，負(fù)責(zé)對(duì)所有施工環(huán)節(jié)進(jìn)行確認(rèn)驗(yàn)收。

4.3 運(yùn)營(yíng)配合組

運(yùn)營(yíng)配合組下設(shè)專業(yè)小組，以配合支座更換工作。各專業(yè)小組提前調(diào)查涉及的工作內(nèi)容，制定配合方案，配置應(yīng)急搶險(xiǎn)設(shè)備。

4.3.1 綜合組

根據(jù)市交通運(yùn)輸部門相關(guān)文件要求，將該工程實(shí)施方案、運(yùn)營(yíng)配合方案、安全保證措施、風(fēng)險(xiǎn)分析、應(yīng)急預(yù)案和專家評(píng)審意見(jiàn)等報(bào)市交通運(yùn)輸部門備案。

4.3.2 運(yùn)輸配合組

（1）支座更換頂升當(dāng)天配合施工的登記、工具人員清點(diǎn)、銷點(diǎn)等。如出現(xiàn)施工延誤情況，影響頭班車的開通時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。

（2）支座更換頂升當(dāng)天安排2 臺(tái)軌道車和司機(jī)配合施工，設(shè)備設(shè)施恢復(fù)完成后，上下行同時(shí)軋道2 次。

（3）現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)限速牌安裝位置和方式，在人工駕駛模式時(shí)，按區(qū)段限速牌的速度行車。在限速運(yùn)營(yíng)期間，做好乘客的疏導(dǎo)和解釋。

（4）依據(jù)施工方案，施工期間白天運(yùn)營(yíng)時(shí)段需要限速45km/h 運(yùn)行。因此，需要測(cè)算限速45km/h 對(duì)列車延誤的影響，與市軌道交通指揮中心（TCC）溝通運(yùn)營(yíng)指標(biāo)考核事項(xiàng)。該工程經(jīng)測(cè)算對(duì)鄰站列車到站造成最大3 分鐘的延誤。

4.3.3 設(shè)備設(shè)施配合組

橋梁：影響頂升設(shè)施主要包括疏散平臺(tái)、雨落管、電纜槽、欄桿擋板等。頂升施工前完成影響頂升設(shè)施的拆除或斷開。

軌道：支座更換頂升時(shí)拆卸頂升范圍前后各10m的軌道扣件，落梁后恢復(fù)線路。施工期間與第三方監(jiān)測(cè)單位緊密聯(lián)動(dòng)，若出現(xiàn)軌道變形超過(guò)報(bào)警值，及時(shí)調(diào)整軌道幾何形態(tài)，保證行車安全。

供電、通號(hào)：支座更換頂升時(shí)需拆除影響范圍內(nèi)接觸軌夾板4 套、接觸軌防護(hù)罩10 塊、電纜支架4 處和梁端處接觸軌絕緣支座，落梁后安裝緊固。頂升期間安排專人監(jiān)護(hù)通號(hào)設(shè)備。

4.3.4 宣傳配合組

根據(jù)綜合組和運(yùn)輸組對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊懺u(píng)估，確定對(duì)外宣傳的方式和信息內(nèi)容，施工前啟動(dòng)宣傳工作；施工過(guò)程中持續(xù)在傳統(tǒng)媒體、新媒體和熱線端做好宣傳解釋。在限速期間如出現(xiàn)突發(fā)情況，及時(shí)啟動(dòng)公關(guān)應(yīng)急預(yù)案。

5 工程實(shí)施

5.1 總體施工工藝流程

施工工藝流程如圖3 所示。

圖3 總體施工工藝流程圖

5.2 每日頂升施工流程及時(shí)間分配

支座更換實(shí)施過(guò)程中需要運(yùn)營(yíng)配合組與工程實(shí)施組密切配合，所有工作需在0：30～4：00 間的210 分鐘內(nèi)完成（見(jiàn)圖4）。因此，各道工序時(shí)間節(jié)點(diǎn)需要嚴(yán)格控制，不能超時(shí)。每次頂升作業(yè)完成后，進(jìn)行總結(jié)分析，優(yōu)化各道工序，節(jié)省作業(yè)時(shí)間。

圖4 頂升施工流程及時(shí)間分配圖

5.3 支座更換處理工藝

第一，橋梁頂升到10mm 后，將千斤頂上的機(jī)械螺旋裝置擰緊支撐，同時(shí)千斤頂保壓，然后開始拆除舊支座。

第二，將支座上下連接螺栓拆除，然后整體拉出舊支座（見(jiàn)圖5），如支座墊石影響支座拉出，則需在頂升前先鑿除部分墊石。

圖5 整體拉出舊支座

第三，支座拉出后，擰松千斤頂上的機(jī)械螺旋，然后整體降落至原標(biāo)高，同時(shí)通過(guò)千斤頂壓力數(shù)據(jù)確定未更換的支座受力同初始狀態(tài)一致，再將千斤頂上的機(jī)械螺旋裝置擰緊支撐，同時(shí)千斤頂保壓，滿足白天運(yùn)營(yíng)要求，然后開始?jí)|石處理工作。

第四，此次支座病害主要是支座下擺傾斜，所以需將墊石內(nèi)的螺栓連接套筒剝離出來(lái)，然后將四個(gè)套筒頂標(biāo)高處理至原標(biāo)高。

第五，套筒處理完成后重新灌注墊石，墊石標(biāo)高以原梁體底到墩頂?shù)母叨葴p去新支座的高度來(lái)控制。此外，新支座的高度需考慮扣除支座壓縮彈性變形量（通過(guò)承壓試驗(yàn)確定）。

第六，再次頂升安裝新支座，落梁就位。

5.4 施工監(jiān)測(cè)

為保證橋梁的整體姿態(tài)，需要對(duì)頂升高度、頂升壓力、梁體水平和豎向位移、軌道標(biāo)高和幾何尺寸、橋墩標(biāo)高等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為施工和運(yùn)營(yíng)提供保障。

6 風(fēng)險(xiǎn)分析及應(yīng)急預(yù)案

成立由建設(shè)單位、外部專家、設(shè)計(jì)單位、運(yùn)營(yíng)單位、監(jiān)測(cè)單位、施工單位等組成的應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)。監(jiān)測(cè)單位監(jiān)測(cè)頻率與頂升施工工序相適應(yīng)，關(guān)鍵工序（頂升）加密監(jiān)測(cè)頻率，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)報(bào)送到建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位和運(yùn)營(yíng)公司，同時(shí)按照設(shè)計(jì)提出的控制值進(jìn)行預(yù)警。

6.1 風(fēng)險(xiǎn)分析

經(jīng)分析，風(fēng)險(xiǎn)分析包括頂升設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、梁體風(fēng)險(xiǎn)、更換支座風(fēng)險(xiǎn)和軌道等設(shè)施恢復(fù)不及時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。

6.2 應(yīng)急預(yù)案

制定油缸壓力過(guò)大、油缸至臨界值后橋梁仍未頂升、分配梁變形過(guò)大、油管漏油、中間環(huán)節(jié)施工時(shí)間超限、頂起后無(wú)法落梁、鋼軌沒(méi)按預(yù)定方案落槽、運(yùn)營(yíng)時(shí)間軌道幾何尺寸超限、梁體橫向或豎向位移超限、斷軌等各類意外的應(yīng)急預(yù)案。

7 結(jié)語(yǔ)

此次支座更換施工，在聯(lián)合指揮部統(tǒng)一指揮下，通過(guò)運(yùn)營(yíng)配合組和工程實(shí)施組的密切配合，經(jīng)歷8 次梁體頂升，順利完成了病害支座更換，為未來(lái)地鐵運(yùn)營(yíng)線路支座更換施工組織管理提供了借鑒。