特大橋跨越既有線施工方案與安全控制分析

摘 要 結合西平鐵路茂陵疏解線特大橋跨越既有隴海鐵路施工，介紹臨近既有線梁橋鉆孔樁、承臺、墩柱及跨越既有電氣化鐵路架梁施工方案與安全控制要點，確保施工順利進行和既有鐵路運輸安全。

關鍵詞 跨越 既有線 橋梁 方案 安全

1.工程概況

新建西平（西安至平涼）鐵路茂陵疏解線特大橋工程位于陜西省興平市。本橋起訖里程為DK2+255.43～DK3+764.45， 中心里程為DK3+010，交叉處隴海鐵路里程K1110+623.36，全長1509.02m，孔跨布置為2×24m+44×32m預應力混凝土T梁橋。其中，20#至21#墩以32mT型梁跨越既有隴海鐵路，20#、21#墩（見圖1）設計為每墩4根鉆孔樁基礎，樁徑125㎝，樁長47m，承臺尺寸為6.3×6.3×2.5m，墩高9.0m。設計交叉角度為36°59′18″，橋上線路設計坡度2.3‰。實測隴海上行正線接觸網承力索標高409.863m，該處梁底標高412.05m，梁底至接觸網高差2.187m；隴海下行正線承力索標高409.863m，梁底標高為412.00m，梁底至接觸網高差2.137m。

圖1 跨隴海線20#、21#墩的位置

20#墩中心距隴海鐵路下行線中心8.48m，樁中心距隴海鐵路下行線中心最小距離為6.11m，靠近既有線側承臺邊緣距下行線線路中心最小距離4.75m；21#墩中心距隴海鐵路上行線中心6.32m，樁中心距距隴海鐵路上行線中心最小距離為4.01m，靠近既有線側承臺邊緣距上行線線路中心最小距離2.69m。另外，在20#墩、21#墩兩側各有接觸網回流線一根和高壓線通過，墩臺位置有地埋線一根。

2.施工方案的確定

該橋鉆孔樁、承臺、墩柱施工距離既有線較近，隴海線車流量大，施工時間性強，行車速度快，一旦施工方案和安全卡控措施不到位，容易造成重大行車和人身傷亡事故。因此，施工方案的確定和安全控制對既有線運輸安全和施工進程至關重要。

2.1 路基防護樁施工方案

為保證樁基、承臺施工時行車安全，在20、21號承臺邊緣以外0.1m（靠鐵路側）各設置17根樁φ0.4m，凈距0.1m，樁長6m的防護樁（樁底位于承臺基坑底以下3.0m）。

2.1.1施工準備。在防護樁周圍設置擋水沿，預備直徑50cm的木板和潛水泵，下雨時將孔口覆蓋，防止雨水灌入防護樁，嚴禁雨水浸泡路基。

2.1.2施工方法。采用隔2挖1方法，21號墩在封閉點內使用洛陽鏟開挖，20號墩在慢行點內使用洛陽鏟開挖。上、下行線樁身鋼筋籠提前制作，鋼筋籠分三節制作，每節鋼筋籠長2.0m，總長為6m，施工時，采用人工下鋼筋籠，拌制C25混凝土灌注。

2.1.3施工要求。慢行點前不允許任何施工，點后開始拆除防護欄、光、電纜遷移；在路肩開挖基坑時，必須進行安全防護；上下行要點慢行60km/h，連續5d封閉上行，每天180min。

2.2 樁基施工方案

2.2.1鉆孔。在防護樁施工完成后，采用汽車鉆（高7m）鉆孔，對挖出的土做到隨挖隨運，確保現場清潔無堆放泥土現象。鉆機作業前，在保證不侵入列車行駛限界的情況下，在鉆機井架外側面包裹絕緣帆布，絕緣帆布用尼綸繩綁扎牢固結實。鉆機采用地纜繩固定，保證安全作業。

2.2.2鋼筋籠吊裝。按20.8m整節制作鋼筋籠，與下部聲測管護架井口對接，吊車吊裝鋼筋籠，吊裝鋼筋籠時人工用尼綸纜繩配合，防止籠體擺動侵入限界，影響既有線行車安全（見圖2）。

2.2.3混凝土灌注成樁。混凝土灌注使用導管法進行。

2.2.4施工要求。上下行慢行60km/h，樁鉆機移位、吊裝鋼筋籠封鎖下行線180min，接觸網停電；樁灌注混凝土封閉下行線180min，接觸網停電。

圖2 吊裝鋼筋籠

2.3承臺施工方案

2.3.1現場實測20號墩原地面距承臺設計基底高度2.97m，承臺邊緣距下行線中心距離4.75m；21號墩原地面距承臺設計基底高度2.69m，承臺邊緣距上行線間距離2.69m。承臺開挖前，在承臺開挖線向外1.0m處設置擋水沿，防止地面雨水流入基坑，承臺開挖完成后，做成向一側的排水坡，將基坑內雨水引流至泥漿池。開挖到承臺基底標高，立模板綁鋼筋，采用溜槽灌注混凝土。

2.3.2施工要求。上下行慢行60km/h。承臺施工期間20#、21#墩承臺施工均慢行8天。20#墩承臺立模板要點封鎖下行線180min，21#墩承臺立模板要點封鎖上行線180min，封鎖期間接觸網停電。

2.4墩身施工方案

圖3 墩身及模板

2.4.1墩身模板為圓端形定型鋼模板，靠既有線一側不搭設腳手架，其余外側搭設腳手架，起吊安裝模板時，用尼綸纜繩配合，防止模板擺動侵入限界（見圖3）。

2.4.2腳手架必須選用符合安全要求的材料，地面受力點鋪墊木板，夯實地面，不得發生沉陷，立柱斜撐連接牢固，剛度穩定，不得發生晃動。

2.4.3施工要求。上下行慢行60km/h，墩模板及腳手架分三次安裝，每次要點封鎖下行180min；墩拆卸模板及腳手架分三次進行，每次要點封鎖下行180min。

2.5跨越既有線架梁施工方案

2.5.1施工方法。采用DJK-140型架橋機要點架設完成。封鎖要點施工計劃安排點前做好架梁準備工作。要點封鎖隴海鐵路咸陽至茂陵區間上下行正線240min，同時接觸網停電。架設1孔32m預應力砼梁（北環左線粉鋪村特大橋第56孔橋梁）。架橋機對位需45min，橋梁架設及支座安裝120min，橫隔板焊接40min，橋面軌鋪設、安裝縱橫向蓋板及防護設施安裝35min。

2.5.2架梁方案。DJK-140型架橋機架梁施工作業程序：機車推梁車對位→安裝支座→龍門吊吊梁→機車拉平板車退回→二號車對位裝梁→二號車運梁喂梁→拖拉捆梁、吊梁、出梁→對位落梁、橫移→橋梁落位，安裝支座→龍門吊、一、二號車重復架設另一片梁→整孔梁就位→質量檢查、梁端及跨中橫隔板焊接，同時收零號柱，縮回大臂并吊收工具、拆短軌→安裝縱橫向蓋板，平整橋面道碴→鋪設軌節、整修線路→架其余孔跨。

3.安全控制

3.1安全風險分析

該橋20、21號墩及架梁施工存在安全風險，對施工全過程進行安全風險分析和評價（見表1）。

來源

風險因素

氣候

雨天基坑積水

技術

鉆孔（防護）樁塌孔、鋼筋籠侵入限界、拆除灌注導管侵入限界、泥漿池防護

機械

侵入限界、吊車失穩等

人員

安全意識、操作規程、技術水平

其他

光（電）纜的臨時防護、材料堆放侵入限界

表1.風險分析表

針對以上潛在的事故和緊急情況，編制應急準備及響應預案，應保證能夠迅速做出響應，最大限度的減少可能產生的事故后果。

3.2響應措施

根據危險源辨識情況，編制以下響應措施。

3.2.1氣候方面。雨天施工時，在開挖基坑四周做好擋水坎，在基坑底部一角設集水坑，備污水泵，隨時抽排集水；備足防雨彩條布，一旦有雨，立即將基坑覆蓋。為保證工程質量，應盡量避免雨天施工。

3.2.2技術方面

3.2.2.1鉆機就位前，先用絕緣帆布將鉆機井架靠向線路側包裹，鉆機就位后在線路外側方向用2根纜繩將鉆機井架與地錨固定，防止鉆機一旦失穩倒向既有線，鉆機支腿下墊枕木，枕木置于較高處，且平整、穩固、不得積水。如鉆機失穩傾覆，用裝載機將鉆機強行拖出既有線。

3.2.2.2鉆孔（防護）樁施工出現塌孔現象，立即將防護樁回填，并分層夯填，重新開挖。吊裝鋼筋籠時，將鋼筋籠用纜繩拉緊，吊裝作業時，由專職人員拉纜繩，防止鋼筋籠倒向既有線。必須有專人指揮，按標準信號指揮操作。

3.2.2.3鉆孔（防護）樁灌注時，拆除導管后，吊車吊裝導管時，用纜繩將導管拉緊，防止導管侵入限界。泥漿池四周設防護欄桿和警示標志，嚴禁人員靠近。

3.2.3機械方面

鉆孔樁施工期間在鐵路限界外設置安全防護措施，防止鉆機誤入鐵路限界。吊車支腿下墊枕木，枕木置于較高處，且平整、穩固、不得積水；吊裝時，吊臂緩慢擺動，平穩吊裝；被吊裝物體，嚴禁超過吊車核定起重量。

3.2.4人員方面。

圖4 施工現場的人員

對施工人員做好安全知識教育，提高安全施工意識；派駐站聯絡員，負責要點、消點等；駐站聯絡員與工地防護員之間采用無線對講機聯系，提前預報既有線行車情況；設置專職安全防護員進行安全防護，防止行人從施工地段橫穿線路；施工期間指派專人不間斷察看線路狀態，確保線路運行狀態良好（見圖4）。

3.2.5其他方面

施工前先向鐵路相關部門上報施工安全防護方案及簽訂安全協議，待施工方案和施工計劃批準方可據以施工。在設備管理單位防護人員監督下，將光電纜提前挖探溝，確定光電纜位置、埋深，采用人工將光電纜挑出，移至安全部位，用槽鋼將光電纜扣住，進行保護。每天施工時，設備管理單位防護人員到場后，方能開始施工。施工中隨時檢查光、電纜防護情況是否安全，一旦發現可能出現意外情況時，現場立即進行重新防護，確保光、電纜正常使用，保證行車安全。

4.結論

通過落實以上施工方案和安全卡控措施，確保了既有鐵路安全暢通和施工人身安全、按期完成了大跨度簡支梁跨越既有鐵路施工，也為今后類似施工積累了經驗。

參考文獻

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作者簡介：王敏，男，陜西禮泉人，生于1980年12月， 2004年7月畢業于蘭州交通大學土木工程專業，主要研究領域道路與鐵道工程。 手機：13896014114 郵箱：472268230@qq.com