框架橋下穿既有鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控分析

李世猛

摘 要：針對(duì)框架橋下穿既有鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的原因進(jìn)行綜合性分析，如防護(hù)不到位、吊車臂侵限、點(diǎn)前超前、超限、盲目開挖及注漿等，并結(jié)合具體的工程實(shí)例，明確該工程項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，提出框架橋下穿既有鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控措施，希望可以為類似工程項(xiàng)目提供有效借鑒。

關(guān)鍵詞：框架橋;既有鐵路;施工風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類號(hào)：U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）07-0090-03

Abstract： This paper mainly analyzed the causes of the construction risks of the existing railway crossing under the frame bridge， such as inadequate protection， crane arm invasion， ahead of the point， over limit， blind excavation and grouting， etc. combined with specific engineering examples， the key and difficult contents of the project were clarified， and the monitoring measures for the construction risks of the existing railway crossing under the frame bridge were proposed， hoping to be similar projects provides effective reference.

Keywords： frame bridge;existing railway;construction risk

框架橋的頂進(jìn)施工，對(duì)鐵路四周路基土體穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響，通過合理控制位移，可以保證鐵路行車的安全性。結(jié)合框架橋施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，找到不利部位，加強(qiáng)監(jiān)控力度，制訂科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)控制方案，有效糾正錯(cuò)誤施工，可以保證鐵路正常行車?；诖?，本文重點(diǎn)探討框架橋下穿既有鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控要點(diǎn)與應(yīng)對(duì)措施。

1 項(xiàng)目概況

本工程為北京市懷柔新城南華大街及東延道路下穿京承鐵路四孔框架橋。懷柔區(qū)南華大街及東延道路位于懷柔新城規(guī)劃03街區(qū)與04街區(qū)之間，規(guī)劃為城市主干路，道路紅線寬50 m，線位為東西走向，西起迎賓南路與南華大街相交迎賓環(huán)島，東至京密路與懷安大街相交路口，長(zhǎng)約1.04 km。橋址處于京承鐵路，位于廟城站（K62+305）與懷柔站（K66+385）區(qū)間。既有鐵路為雙線，圓曲線段，曲線半徑為800 m，線路縱坡為3.5‰下坡，60鋼軌，鋼軌平均超高6 cm，上下行鋼軌高差約為16 cm。線間距5.4 m，非電氣化無縫鋼軌鐵路，場(chǎng)地內(nèi)京承鐵路為3 m高路基形式。鐵路西北側(cè)為城區(qū)路側(cè)綠化公園，鐵路東南側(cè)為空地。框架橋與京承鐵路下行線交叉里程為K65+190.10，交叉角度為80°。

2 工程項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)

在此工程項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)，針對(duì)施工范圍內(nèi)部的各項(xiàng)鐵路設(shè)施，包括管線在內(nèi)，都要采用良好的防護(hù)方案，避免鐵路設(shè)施與管線出現(xiàn)破損。在地道橋頂進(jìn)施工過程中，施工單位要嚴(yán)格控制框架高程與方向，地道橋框架總高7 700 mm，寬49 248 mm，長(zhǎng)28 823 mm，頂進(jìn)施工精度控制難度較大，故保證框架橋順利頂進(jìn)，是此工程項(xiàng)目的重點(diǎn)內(nèi)容。

另外，在橋頭位置，存在兩股道，在具體施工環(huán)節(jié)，作業(yè)人員要對(duì)線路進(jìn)行加固處理，并結(jié)合鐵路部門提出的規(guī)定要求，做好一系列的防護(hù)工作，從而保證既有鐵路的安全運(yùn)行。地道橋頂進(jìn)就位之后，U型槽施工可能會(huì)進(jìn)入汛期，因此，施工單位還要采用科學(xué)的防汛方案。

3 鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控方案

3.1 明確施工技術(shù)要求

結(jié)合施工單位進(jìn)度安排內(nèi)容，箱體頂進(jìn)施工前，要對(duì)各條線路進(jìn)行全面加固。一般來講，線路加固施工作業(yè)由工務(wù)段技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行技術(shù)交底?？圮壭问綖?-5-3式，軌型為43 kg/m，道心扣軌間隔均勻，并在主軌與扣軌腰間放置間隔木，防止連電。鋼軌接頭應(yīng)錯(cuò)開1.0 m以上，扣軌完成后，扣軌兩端釘固臨時(shí)木梭頭[1]。

穿橫梁環(huán)節(jié)，要遵守“隔六穿一”的施工原則，穿完之后，每股線路的最外側(cè)需要使用木墩及木楔墊牢處理，回填適量的石碴，做好振搗工作。第三、四輪穿梁施工前，作業(yè)人員要根據(jù)線路的具體變化情況，對(duì)線路進(jìn)行有效整修，然后進(jìn)行開槽穿梁施工。縱梁盡可能地采用拼接板連接，如果采用搭接方式，搭接長(zhǎng)度不少于1.5 m。

頂進(jìn)施工環(huán)節(jié)，作業(yè)人員要對(duì)線路方向、高低、軌距、水平及各部螺栓進(jìn)行全方位檢查，采用頂進(jìn)前方抗橫移樁及倒鏈牽拉等方式，避免路線出現(xiàn)橫移現(xiàn)象，如果線路出現(xiàn)橫移，要馬上停止頂進(jìn)，采取倒鏈牽拉方式進(jìn)行恢復(fù)處理。該頂橋位于曲線地段，曲線半徑是800 m，京承線上下行間高差160 mm左右，每股道超高60 mm，為保證行車安全，作業(yè)人員需要采用楔形墊木，并調(diào)高墊板控制高差。

框架橋下穿既有鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)主要包括以下內(nèi)容，具體見表1。

3.2 制定完善的安全措施

對(duì)施工場(chǎng)地的作業(yè)人員來講，在實(shí)際施工環(huán)節(jié)，要特別注意下列問題。

第一，施工限速時(shí)間段內(nèi)，上道作業(yè)所使用的工具和材料不能出現(xiàn)侵限現(xiàn)象，如果各類防護(hù)設(shè)施設(shè)置得不合理，則禁止上道作業(yè)[2]。

第二，上線作業(yè)人員與檢查人員，要按照有關(guān)規(guī)定要求穿戴好防護(hù)衣。

另外，施工單位還要加強(qiáng)測(cè)量監(jiān)控力度，主要內(nèi)容如下：①合理設(shè)置觀測(cè)站，觀測(cè)站的設(shè)置應(yīng)離后背一定距離，以免后背變形而影響觀測(cè)儀器的穩(wěn)定;②在頂進(jìn)施工環(huán)節(jié)，箱身前進(jìn)一個(gè)頂程之后，觀測(cè)人員需要對(duì)箱身的軸線和高程及頂力體系、后背不斷地進(jìn)行觀測(cè)、記錄、分析與控制，如果出現(xiàn)偏差，要立即通知相關(guān)負(fù)責(zé)人員，合理糾正偏差;③在觀測(cè)環(huán)節(jié)，需要重點(diǎn)檢查水準(zhǔn)點(diǎn)和標(biāo)尺，并對(duì)具體的施工部位進(jìn)行核查，如果橋體出現(xiàn)變形現(xiàn)象，要主動(dòng)分析變形產(chǎn)生的原因，并妥善調(diào)整頂力系統(tǒng)，保證頂進(jìn)施工更加安全;④對(duì)原有的安全施工措施進(jìn)行優(yōu)化，針對(duì)安全施工方案中存在的細(xì)節(jié)問題進(jìn)行有效解決，進(jìn)而更好地提升工程施工安全水平。

3.3 合理設(shè)置防護(hù)設(shè)施

防護(hù)通常由線路車間負(fù)責(zé)指派，駐站員應(yīng)該具備一級(jí)防護(hù)資質(zhì)，現(xiàn)場(chǎng)安排兩名防護(hù)員，在加固與拆除的過程當(dāng)中，需要增設(shè)遠(yuǎn)方聯(lián)絡(luò)員，對(duì)線路進(jìn)行全面監(jiān)護(hù)。結(jié)合施工圖紙要求，在指定位置設(shè)置好慢行牌，施工“天窗”點(diǎn)之內(nèi)，需要設(shè)置停車牌，施工結(jié)束之后，方可將停車牌及時(shí)撤除。

除此之外，施工單位在風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控的過程中，還要對(duì)線路進(jìn)行加固處理，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙要求，制訂出完善的加固方案?，F(xiàn)場(chǎng)加固體系采用3-5-3扣軌與橫縱梁相結(jié)合的加固措施，施工之前做好線路加固調(diào)查工作，并打上標(biāo)記、編號(hào)，確保木枕、工字鋼等加固設(shè)備位置準(zhǔn)確。在鋪設(shè)扣軌的過程當(dāng)中，可以采用比主軌道小一個(gè)編號(hào)的鋼軌，通常為50 kg/m，按3-5-3組裝形式設(shè)置。鋪設(shè)時(shí)隨扣隨用Φ20～22 mm的U型螺栓和扣板連接，以增強(qiáng)加固的整體性，扣軌端部加設(shè)臨時(shí)木梭頭。

在實(shí)際施工之前，施工單位還要和有關(guān)站段簽訂配合協(xié)議，有效明確雙方的責(zé)任，保證施工行車更加安全，要嚴(yán)格地按北京鐵路局關(guān)于《營(yíng)業(yè)線施工管理及安全實(shí)施細(xì)則》辦理各項(xiàng)手續(xù)，施工中，嚴(yán)格執(zhí)行、遵守鐵道部、北京鐵路局印發(fā)的關(guān)于營(yíng)業(yè)線行車施工安全管理的各項(xiàng)規(guī)章制度[3]。

3.4 橋體頂進(jìn)施工風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控要點(diǎn)

3.4.1 試頂、空頂風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。頂進(jìn)施工是此工程項(xiàng)目的核心環(huán)節(jié)，所以，在頂進(jìn)施工之前，施工單位要開展試頂活動(dòng)，試頂壓力不宜過大，通常為橋結(jié)構(gòu)自重的0.6倍左右，頂鎬啟動(dòng)環(huán)節(jié)不能突然增加到該數(shù)值，需要逐步加壓。在加壓環(huán)節(jié)，如果油表急劇下降，框架橋和滑板出現(xiàn)脫離現(xiàn)象，框架橋會(huì)逐漸向前移動(dòng)。

另外，在試頂與空頂風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控過程當(dāng)中，要求有關(guān)人員結(jié)合橋體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控工作，強(qiáng)化試頂與空頂風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控力度，根據(jù)工程中存在的安全隱患，適當(dāng)加大監(jiān)控力度，進(jìn)而顯著提高試頂和空頂風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控水平，并制定出針對(duì)性較強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)控制對(duì)策，降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率。

3.4.2 頂進(jìn)施工風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。安放頂鐵或頂柱必須保持與頂橋軸線平行，與橫梁垂直，每行頂鐵和頂柱要與千斤頂成一直線，各行長(zhǎng)度應(yīng)力求一致。在安放頂鐵或者頂柱的過程當(dāng)中，要和頂橋軸線保持平行，和橫梁保持垂直，每行的頂鐵與頂柱，均和千斤頂連成一條直線。要想保證頂柱受壓更加穩(wěn)定，作業(yè)人員需要每隔6 m設(shè)置一道橫梁，保證傳力更加均勻。在頂進(jìn)施工環(huán)節(jié)，需要密切觀察頂柱的受力情況，避免出現(xiàn)傷人現(xiàn)象。

3.4.3 頂進(jìn)和挖土作業(yè)施工風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控。第一，作業(yè)人員可以采用開鎬頂進(jìn)施工方法進(jìn)行施工，開鎬施工之前，需要全面檢查各項(xiàng)設(shè)備與線路的具體加固情況，檢查好之后，方可進(jìn)行開鎬頂進(jìn)施工。第二，一個(gè)頂程結(jié)束后，方可進(jìn)行回鎬，更換完頂鐵之后，方可再次開鎬，經(jīng)過多次反復(fù)之后，可順利完成頂進(jìn)施工。

第三，橋體的頂進(jìn)，需要利用列車運(yùn)行間隙，為了保證行車更加安全，頂進(jìn)負(fù)責(zé)人員和線路加固負(fù)責(zé)人員需要使用對(duì)講機(jī)，時(shí)刻保持良好的聯(lián)系。第四，在挖運(yùn)土作業(yè)環(huán)節(jié)，可以采取人工配合機(jī)械進(jìn)行挖土施工，裝載機(jī)需要配合自卸汽車來運(yùn)土。第五，挖掘坡度大致與刃角相近，挖土坡度要平順整齊，同時(shí)挖土與測(cè)量工作密切配合，根據(jù)框架的偏差情況及時(shí)改變挖土方法。

3.5 制定完善的施工應(yīng)急預(yù)案

3.5.1 頂進(jìn)施工過程中前方出現(xiàn)塌方現(xiàn)象。在頂進(jìn)施工環(huán)節(jié)，如果前方出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，垂直線路方向與沿線路方向的塌方均小于3 m時(shí)，作業(yè)人員需要立即通知施工單位負(fù)責(zé)人員，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成頂鐵的更換工作，保證橫向工字鋼支撐點(diǎn)距離在允許范圍內(nèi)。如果塌方超過3 m而小于4 m時(shí)，作業(yè)人員則需要立即通知車站駐站防護(hù)人員，及時(shí)調(diào)整列車的行駛速度。施工單位還要密切觀察土體，查看是否出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，若出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，要立即組織人員進(jìn)行搶險(xiǎn)，監(jiān)護(hù)人員還要對(duì)工字鋼連接板螺栓加固情況進(jìn)行全面檢查。

頂進(jìn)施工過程中，如果前方出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，而垂直線路方向和沿線路方向的塌方超過4 m時(shí)，作業(yè)人員需要立即通知車站駐站防護(hù)員，駐站防護(hù)員通知車站工作人員對(duì)列車進(jìn)行攔停，施工負(fù)責(zé)人員則需要通知遠(yuǎn)方防護(hù)人員，提前插好停車牌，如果條件允許，可以采用紅旗攔停列車。

3.5.2 頂進(jìn)過程中出現(xiàn)側(cè)塌現(xiàn)象。在頂進(jìn)施工期間，如果發(fā)生側(cè)塌現(xiàn)象，而沿線路方向塌方小于3 m時(shí)，作業(yè)人員需要馬上通知施工單位負(fù)責(zé)人員，及時(shí)停止頂進(jìn)施工，并通知線上、線下施工人員將裝好道碴的編織袋填入塌方地點(diǎn)。如果頂進(jìn)塌方大于3 m而小于4 m時(shí)，作業(yè)人員要馬上通知車站駐站防護(hù)員，駐站防護(hù)員通知車站工作人員對(duì)列車進(jìn)行限速處理，限速25 km/h，通知遠(yuǎn)方防護(hù)員更換減速信號(hào)牌。檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)之后，方可進(jìn)行后續(xù)的頂進(jìn)，如果沿線路方向與垂直線路方向的塌方超過4 m，馬上通知駐站防護(hù)員，駐站防護(hù)員立即通知車站人員及時(shí)封閉線路，若列車已經(jīng)開出車站，及時(shí)通知遠(yuǎn)方防護(hù)人員插停車牌攔停列車，必要時(shí)用紅旗攔停列車。立即組織人員進(jìn)行搶險(xiǎn)作業(yè)，可以將裝好的級(jí)配石碴的編織袋填入塌方地點(diǎn)。驗(yàn)收合格并辦理好開通手續(xù)之后，施工單位才能夠繼續(xù)頂進(jìn)。

除此之外，在具體施工前，施工單位需要準(zhǔn)備充足的搶修材料，并提前做好預(yù)測(cè)工作，加強(qiáng)安全防護(hù)力度，認(rèn)真分析各類險(xiǎn)情產(chǎn)生的原因，并制訂出合理的搶險(xiǎn)方案。如果遇到險(xiǎn)情，要立即進(jìn)行搶修，從而保證線路與行車安全，并按相關(guān)規(guī)定要求，向上級(jí)部門報(bào)告。搶險(xiǎn)環(huán)節(jié)，需要準(zhǔn)備充足的機(jī)械設(shè)備、草袋、方木、道碴、枕木等，搶險(xiǎn)物資要堆放整齊，妥善保管，任何人以任何理由都不可隨意動(dòng)用搶險(xiǎn)物資。待鐵路運(yùn)轉(zhuǎn)室駐站員通知有火車到來時(shí)，橋上所有施工作業(yè)人員必須全部停止施工。各施工項(xiàng)目均以人員安全及鐵路暢通運(yùn)營(yíng)為宗旨，施工過程中一旦出現(xiàn)緊急情況，全部施工人員以最快的速度投入搶修。

4 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)鐵路施工風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控方案進(jìn)行合理性分析，如明確施工技術(shù)要求、制定完善的安全措施、合理設(shè)置防護(hù)設(shè)施、橋體頂進(jìn)施工風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控要點(diǎn)、制定完善的施工應(yīng)急預(yù)案等，可以保證框架橋下穿既有鐵路施工的有序進(jìn)行。在此框架橋下穿既有鐵路施工項(xiàng)目中，施工單位通過采用上述措施，框架橋施工質(zhì)量符合規(guī)定要求，故可以為類似工程項(xiàng)目提供良好借鑒。

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