滬通鐵路下穿G1501高速公路施工技術(shù)研究

楊建中，邵寅旭，呂曉楠.滬寧城際鐵路股份有限公司，江蘇蘇州　5600 .西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川成都　6003

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滬通鐵路下穿G1501高速公路施工技術(shù)研究

楊建中1，邵寅旭1，呂曉楠2
1.滬寧城際鐵路股份有限公司，江蘇蘇州215600 2.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川成都610031

摘要滬通鐵路是上海至南通的主要交通運(yùn)輸通道之一，它的修建對(duì)帶動(dòng)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但由于新建滬通鐵路地處長(zhǎng)江三角洲，軟土分布較為廣泛，地質(zhì)條件較為復(fù)雜，且新線多次與既有線交叉并行等因素，對(duì)既有線的安全運(yùn)營(yíng)帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。本文以滬通鐵路Ⅵ標(biāo)段中與既有京滬線同孔下穿G1501高速公路對(duì)既有線的安全運(yùn)營(yíng)造成的影響進(jìn)行安全技術(shù)研究，提出可行的施工方案，并未類似工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞施工方案；安全運(yùn)營(yíng)；風(fēng)險(xiǎn)管理

1　工程概況

1.1工程簡(jiǎn)介

新建上海至南通鐵路（南通至安亭段）位于長(zhǎng)江口，途徑江蘇省南通市，及蘇州市所轄的張家港市、太倉(cāng)和昆山等四縣市和上海市嘉定區(qū)。滬通鐵路是連接上海市與江蘇省南通市的高速客貨鐵路干線，是中國(guó)沿海地區(qū)鐵路網(wǎng)的重要組成部分之一。

滬通鐵路鐵路等級(jí)為國(guó)家Ⅰ級(jí)，其全長(zhǎng)248.9km，工程估算486.8億元，路段旅客列車設(shè)計(jì)行車速度：正線200km/h、聯(lián)絡(luò)線≤160km/h、局部地段限速；安亭至蘊(yùn)藻浜增建三四線處既有京滬鐵路設(shè)計(jì)行車速度120km/h。由于沿線地質(zhì)、環(huán)境復(fù)雜多變，且需多次修改并與既有線交叉并行，施工安全風(fēng)險(xiǎn)較為突出。滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速，滬通線修建期間對(duì)既有京滬線的安全及穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)一定的阻力，且地基加固處理時(shí)施工機(jī)械設(shè)備侵限影響既有京滬線的運(yùn)營(yíng)。因此，為確保施工期間既有京滬線的運(yùn)營(yíng)安全，需采用合理可行的施工方案進(jìn)行施工，將產(chǎn)生的所有風(fēng)險(xiǎn)和影響降低到最小。滬通鐵路現(xiàn)場(chǎng)照片詳見(jiàn)圖1。

圖1　與既有京滬線同孔下穿G1501高速公路

1.2地質(zhì)特征

本線為長(zhǎng)江沖積平原河口新三角洲平原區(qū)，局部為湖沼積平原區(qū)。全線地形平坦，地勢(shì)開(kāi)闊，海拔標(biāo)高2.0m～4.5m。沿線河網(wǎng)密布，水塘星羅棋布；公路交通發(fā)達(dá)，城鎮(zhèn)化較快，廠房、民居密布；其余空地多為高產(chǎn)農(nóng)田、菜地。

線路所經(jīng)地區(qū)為長(zhǎng)江沖積平原河口三角洲平原區(qū)，底層成因主要為沖海積，局部為沖積及湖沼積，具有海陸相互交替沉積的特點(diǎn)。施工區(qū)域內(nèi)特殊巖土主要是第四系全新統(tǒng)松散堆積的淤泥質(zhì)土層及淤泥，該土層一般含水量大、壓縮性高，強(qiáng)度低，為軟土層，分布厚度一般5m～15m，局部厚達(dá)25m。天然含水量w=42.5%，天然密度r=17.7kN/m3，孔隙比e=1.2，壓縮系數(shù)a1～2=0.62mPa-1。

1.3工程特點(diǎn)

1）地基加固處理時(shí)施工機(jī)械設(shè)備侵限既有京滬線的運(yùn)營(yíng)，為施工帶來(lái)了一定的難題。

2）地基加固處理時(shí)對(duì)既有G1501高速公路橋墩的穩(wěn)定帶來(lái)了一定的風(fēng)險(xiǎn)。

3）如何在不影響既有線安全運(yùn)營(yíng)的條件下保證施工質(zhì)量及進(jìn)度；且線間施工空間狹小，工程協(xié)調(diào)難度大，組織困難。

2　施工方案

滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿既有G1501高速公路，滬通鐵路此段需加固處理，地基加固處理時(shí)施工機(jī)械設(shè)備侵限既有京滬線的運(yùn)營(yíng)，為確保施工期間既有京滬線的安全運(yùn)營(yíng)，擬在北側(cè)鄰孔結(jié)合永久工程新建施工便線，采用施工過(guò)渡方案進(jìn)行此段地基的加固處理?？紤]下穿G1501施工便線受上跨外青松公路鋼便橋限制，按速度目標(biāo)值60km/h修建，設(shè)計(jì)最小曲線半徑1 200m，夾直線最小長(zhǎng)度55.3m。詳見(jiàn)圖2滬通鐵路下穿G1501施工過(guò)渡方案平面示意圖。

具體施工過(guò)渡方案如下：

圖2 滬通鐵路下穿G1501施工過(guò)渡方案平面圖

圖3　滬通鐵路下穿G1501立面圖

第一步：按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)修建施工便線1（從G1501橋下鄰孔下穿）段路基；待便線1路基完成滿足鋪軌條件后，人工鋪設(shè)不影響營(yíng)業(yè)線運(yùn)營(yíng)安全段的便線1線路鋪?lái)恼肋_(dá)開(kāi)通條件。

第二步：擇時(shí)封鎖此段京滬下行線，便線兩端撥接，將京滬下行線改至便線運(yùn)行，停運(yùn)便線范圍內(nèi)京滬下行線。

第三步：對(duì)此段滬通下行線進(jìn)行地基加固處理；加固處理完成后，人工鋪設(shè)此段下行線不影響營(yíng)業(yè)線運(yùn)營(yíng)安全段的線路并鋪?lái)恼肋_(dá)開(kāi)通條件；同時(shí)修建便線2與已鋪滬通下行線相連，并且鋪?lái)恼朗贡憔€2達(dá)開(kāi)通條件。

第四步：擇時(shí)封鎖此段京滬上行線，撥接此段京滬上行線兩端與便線2接通，將京滬上行線改至便線2及滬通下行線運(yùn)行，停運(yùn)便線2范圍內(nèi)京滬上行線，對(duì)此段滬通上行線進(jìn)行地基加固處理。

第五步：G1501橋下滬通上行線地基加固處理完成后，擇時(shí)封鎖此段京滬上下行線，拆除便線1和便線2，按原設(shè)計(jì)位置和標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)通既有京滬上下行線。

由于滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501高速公路，施工時(shí)既要考慮到對(duì)既有京滬線安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)造成的影響，又要防止施工時(shí)地基加固處理對(duì)G1501高速公路橋墩的穩(wěn)定帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。所以營(yíng)業(yè)線上的施工工序越少，安全風(fēng)險(xiǎn)越低，此施工方案工序較少，需侵限的空間有限，且施工便線和地基加固處理在同側(cè)，使滬通鐵路的修建對(duì)既有京滬線和G1501高速公路的安全運(yùn)營(yíng)造成的風(fēng)險(xiǎn)減少到最低。因此，此方案為合理可行的施工方案。

3　項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理

3.1工程風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

所謂風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，即為工程風(fēng)險(xiǎn)管理的開(kāi)端，是在搜集相關(guān)工程資料與特定的科學(xué)研究方法的前提下，系統(tǒng)的識(shí)別工程建設(shè)過(guò)程前后所遇到的各種風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別流程一般是收集數(shù)據(jù)、分析項(xiàng)目中的不確定、分析并確定風(fēng)險(xiǎn)事件、編寫風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別報(bào)告。

本次風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的主要對(duì)象是滬通鐵路與既有京滬鐵路同孔下穿G1501高速公路臨時(shí)施工便線撥接在G1501高速公路橋墩同側(cè)的施工方案給工程帶來(lái)哪些風(fēng)險(xiǎn)？風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的主要內(nèi)容有：

1）與既有線同孔下穿G1501高速公路橋墩一側(cè)，臨時(shí)施工便線的修建位置與既有京滬線的距離是否是安全距離？是否會(huì)影響滬通鐵路的正常運(yùn)營(yíng)？

2）臨時(shí)施工便線的同側(cè)修建，施工時(shí)地基處理是否會(huì)對(duì)G1501高速公路一側(cè)橋墩產(chǎn)生沉降與位移影響？

3）由于滬通鐵路臨時(shí)施工便線的修建，既有京滬線的運(yùn)營(yíng)速度在此施工段是否需要降低？

3.2工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的前提下，對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)工程目標(biāo)的影響程度對(duì)風(fēng)險(xiǎn)大小進(jìn)行排序并分出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為下一步的風(fēng)險(xiǎn)管理提供依據(jù)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法一般有定性分析要與定量分析兩種。所謂工程風(fēng)險(xiǎn)的定性分析就是對(duì)已識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)的影響程度進(jìn)行分析，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)工程造成的影響程度進(jìn)行排序的過(guò)程。按照風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率一般把風(fēng)險(xiǎn)分為五個(gè)等級(jí)，影響程度依次降低。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，將滬通鐵路此段施工方案對(duì)既有線造成的風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行了等級(jí)劃分，見(jiàn)表1。

表1

從表1可以看出滬通鐵路與既有京滬線同孔下跨G1501高速公路此段施工，G1501高速橋墩的沉降與位移是最易發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，因此，應(yīng)重點(diǎn)研究解決此段施工方案。同時(shí)，由于臨時(shí)施工便線的修建需要加固處理路基，對(duì)京滬線路基沉降及營(yíng)業(yè)線的平穩(wěn)安全運(yùn)營(yíng)造成嚴(yán)重影響。雖然各種機(jī)械設(shè)備事故發(fā)生的概率較低，但這樣的風(fēng)險(xiǎn)極易危機(jī)施工人員的安全，造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失，因此，我們應(yīng)給與重視。

3.3工程風(fēng)險(xiǎn)管理

工程風(fēng)險(xiǎn)管理是指對(duì)工程未來(lái)發(fā)生的不確定性進(jìn)行識(shí)別、評(píng)價(jià)、應(yīng)對(duì)與監(jiān)控，降低不確定性對(duì)工程造成的影響，最大程度上保障工程總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。針對(duì)滬通鐵路此段施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理，主要是G1501高速公路橋墩位移、沉降與京滬線安全平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)。

1）G1501高速公路橋墩位移、沉降。由于上海地質(zhì)條件普遍較差，加上大部分為軟土區(qū)域，所修建的施工便線下跨既有G1501高速公路，其地基的加固處理必將引起路基的位移與沉降。所以在G1501高速公路橋墩周圍打鋼護(hù)筒，將橋墩的地基應(yīng)力約束住，不得拔出，這就解決了橋墩的沉降與位移問(wèn)題。

2）京滬線路基沉降。由于新建滬通鐵路分布在既有京滬線相兩側(cè)，距離較近。因此，滬通線的修建影響京滬線運(yùn)營(yíng)，為了避免這種情況的發(fā)生，擬在京滬線與

G1501臨側(cè)橋墩同時(shí)修建兩天臨時(shí)施工便線，將京滬上下行線臨時(shí)撥接至臨時(shí)便線上，并在此段控制京滬線運(yùn)營(yíng)速度，進(jìn)最大可能降低對(duì)京滬線路基的影響。

4　結(jié)論

通過(guò)合理的施工方案，利用臨時(shí)便線的撥接并控制營(yíng)業(yè)線在此段的運(yùn)行速度，將風(fēng)險(xiǎn)降低到最小。通過(guò)對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)措施我們可以總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn)：

1）在與既有線同孔下跨既有線時(shí)，做好安全防控措施尤為必要，為了防止新線的修建對(duì)既有橋墩造成沉降與位移影響，應(yīng)在橋墩四周用鋼護(hù)筒保護(hù)約束起來(lái)，集中橋墩周圍的地基應(yīng)力，再進(jìn)行便線的地基加固處理，這是一個(gè)可行的選擇。

2）新建鐵路臨近既有線施工，應(yīng)在不影響既有線安全平穩(wěn)的運(yùn)營(yíng)下進(jìn)行施工，利用天窗時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行施工，并在此段降低既有線運(yùn)行速度，控制在60km/h一下。確保整個(gè)工程在安全的基礎(chǔ)上能夠順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)TU7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2016）165-0235-02

作者簡(jiǎn)介：楊建中，高級(jí)工程師，滬寧城際鐵路股份有限公司。邵寅旭，滬寧城際鐵路股份有限公司。呂曉楠，西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院。