鐵路既有線高路基框構橋頂進施工安全風險控制

趙全東

(太原鐵路局太原南站工程建設指揮部，山西太原 030012)

1 工程概況

隨著地方經濟的快速發展，城市市政基礎設施的不斷完善，部分既有涵洞已不能滿足居民日常通行需求，需對下穿鐵路的市政道路進行改造。本框構橋位于改建鐵路樞紐太原南站及相關工程太原—北營間石太下行線K224+860.9 m處，為1-16 m單孔框架結構，框構軸線與石太下行線斜交90°28'46″，具體結構尺寸如下:橋全長 18.2 m(包括前挑檐 4.5 m、后平衡 2.9 m)，凈寬16.0 m，凈高9.8 m，全高12 m，底板厚1.2 m，頂板厚1.0 m，邊墻厚1.2 m。主體采用C35鋼筋混凝土預制。總頂程33.0 m，下穿石太下行線正線1股道，在既有線路西側預制，采用一次頂進法由西向東頂進到位。

石太下行線為電氣化自動閉塞鐵路，Ⅱ型普通混凝土枕，60 kg/m無縫線路軌道，軌枕間距0.55 m，線路縱坡5.9‰，曲線半徑2 500 m，線路為高路基形式，路基高度為11.5 m，框構頂進到位后框構頂距離既有線軌底0.8 m。

由于該橋位于高路基段，路基坡腳距離建設路路邊不足50 m，距離馬路較近，且施工場地狹小，無原材料及周轉料堆放場地。因此，如何在狹小作業場地及高路基段采用縱橫抬梁對既有線路進行線路加固和線路加固拆除，保證線路穩定和行車安全是本工程的重點和難點。施工現場平面圖見圖1。

2 工藝流程及確定安全風險等級

2.1 施工工藝流程

框構橋頂進施工工藝流程:施工準備→挖孔樁及冠梁施工→線路加固→框構出土頂進→線路加固拆除→更換橋枕、安裝護軌→線路整修→附屬工程施工。

2.2 確定安全風險等級

圖1 施工現場平面圖

根據鐵道部、路局推行鐵路安全風險管理的要求，指揮部按照《太原鐵路局鐵路建設工程安全風險管理實施辦法(暫行)》有關規定，多次組織設計、施工、監理單位及有關專家，根據現場地質條件及施工條件，共同對施工單位提報的風險等級進行了評審，評定該框構頂進施工安全風險等級為高度風險。將挖孔樁施工、線路加固、出土頂進和線路加固拆除確定為安全風險關鍵項點，由施工單位有針對性的制定安全風險控制措施和安全風險卡控表，明確各關鍵環節的責任人，并提報高風險工點專項施工方案，按程序進行審批，辦理高風險工點開工報告，同時與設備管理單位和行車組織部門簽訂施工安全協議。

3 施工關鍵項點的安全風險控制

3.1 挖孔樁施工安全風險控制

為防止頂進時路基邊坡失穩，在施工前對路基采用挖孔樁進行加固防護，框構橋四個角按設計設置防護樁49根，在線路東側分別設置鋼筋混凝土支撐樁4根和抗衡移樁5根(其中最外側2根分別利用框構兩側防護樁各1根)，共計挖孔樁56根，全部采用鋼筋混凝土護壁支護，樁徑1.25 m，樁深10 m～22 m，樁身采用C25鋼筋混凝土，見圖2。冠梁與樁頂采用C25鋼筋混凝土一次整體澆筑，將挖孔樁連成整體，以提高挖孔樁的整體穩定性。

圖2 防護樁、支撐樁、抗移樁平面布置圖

安全風險控制措施:

1)嚴格按照批準的施工方案和安全技術交底組織現場施工作業。

2)申請辦理鄰近營業線施工安全監督計劃，嚴禁無計劃、超范圍施工。

3)通知設備管理單位派人現場監護，現場共同劃定地下管線位置范圍，在監護人員監護下對管線進行探測和改移，不得使用機械，無設備管理人員現場監護嚴禁施工。

4)多孔同時開挖施工時，采取隔二挖一的方法，相鄰的樁不能同時挖孔。

5)在挖孔內挖的過程中，必須按照挖一節土(1 m左右)做一節護壁。

6)現場施工人員必須佩戴安全帽、安全帶，樁孔內作業人員出入井時使用安全爬梯，禁止登乘吊桶上下樁孔。

7)井口作業人員注意施工機具不得侵入機車限界，并注意人身安全，遇有列車通過必須停止施工。

3.2 線路加固施工安全風險控制措施

由于該框構橋處于11.5 m高路基地段，通過在線路西側路基邊坡上搭設臨時工作平臺，較好的解決了線路加固及拆除施工無作業平臺的問題。

線路加固體系采用3-5-3扣軌，結合縱橫抬梁加固方法。按標定位置在線路對應位置點穿入3.4 m長木枕，間距1.65 m，共24根。扣軌采用P50鋼軌，以3-5-3形式布置，鋼軌交錯布置保證接頭相互交錯，接頭錯開長度不小于1.5 m，每束扣軌長38 m，扣軌設置完畢后及時采用“U”形卡與木枕連接牢固。橫梁采用Ⅰ45b工字鋼，垂直于線路方向布置，間距按0.55 m～1.1 m～0.55 m～1.1 m循環布置，橋范圍內全部加固，共24道，每道長度24 m;框構橋兩側各穿8道，每道長度12 m，共穿入橫向工字鋼40道。為增加整體結構剛度和穩定性，在距線路中心兩側2 m(長36 m)和4.5 m(長34 m)的路肩上設置4束縱梁，每束均為3根Ⅰ45b工字鋼組成。每束縱梁接頭采用交錯布置形式，縱梁與橫梁使用“U”形卡連接，縱梁兩端及中間間隔采用枕木垛支撐。線路加固平面圖見圖3。

圖3 線路加固平面圖

安全風險控制措施:

1)嚴格按批準的施工方案和安全技術交底組織現場施工作業。嚴格施工人員崗前安全教育培訓，特種作業人員必須取得特種作業操作證方可上崗。

2)開挖橫向工字鋼槽必須隔六挖一。

3)穿入橫向工字鋼時，不得使用鋼絲繩或鐵絲等導電物進行拉拽，工字鋼穿過線路鋼軌時必須有專人使用長膠墊對鋼軌進行防護，縱向工字鋼在抬運過程中，工字鋼前后必須同時跨越鋼軌，防止軌道電路短路。

4)指派專人對連接構件、支墊墊木以及線路變化情況進行檢查，發現松動和線路變形立即處理。

5)加強現場安全防護，來車時及時通知作業人員下道避車，同時對路材路料、施工機具進行檢查，防止侵入限界。

3.3 出土頂進施工安全風險控制措施

出土頂進采用挖掘機挖土、裝載機配合裝運、自卸車外運的施工方法，開挖面邊坡應平順整齊，坡度不得超過1∶0.5，不得掏洞取土，對兩側機械不易觸及的地方，由人工進行清理。堅持“勤挖快頂”原則，每次開挖頂進長度不超過1.0 m，每頂一鎬，測量一次，并做好記錄，隨時根據箱身頂進的偏差情況改進挖土方法，調整千斤頂布置。

出土頂進的安全風險控制措施:

1)嚴格按照批準的施工方案和安全技術交底組織現場施工作業，嚴禁超挖。

2)頂進設備應配套檢驗，合格后方可安裝。每次頂進前應檢查液壓系統、傳力柱安裝和后背變化情況，發現問題及時糾正。頂進中，當液壓系統發生故障時，嚴禁在工作狀態下檢查和調整。

3)頂進時安排專人密切觀察傳力柱的變化，如有拱起、彎曲等變形立即停止頂進，傳力柱上方嚴禁站人。

4)嚴格執行“一機一人(防護)”管理制度，指派專人(必須是正式職工)現場監護，遇相鄰線路列車接近時，及時通知機械停止作業(包括列車在施工地段運行)，并撤離挖土工作面。

5)開挖面的挖土、刷坡、裝運土，嚴禁人、機同時作業。

6)指派專人對連接構件、支墊墊木以及線路變化情況進行檢查，發現松動和線路變形立即處理。

7)頂進過程中，應配備足夠的搶修人員和草袋、道碴、方木等搶險料具等。

3.4 線路加固拆除施工安全風險控制措施

框構橋頂進就位后，立即拆除線路加固設施，恢復線路。拆除線路加固施工順序為:拆除縱向工字鋼→拆除橫向工字鋼、回填道碴→拆除扣軌→抽出長枕木→抽換橋枕→安裝護軌→整修線路。拆除橫向工字鋼，主要采用人工配合機械抽拽的方式施工。

安全風險控制措施:

1)嚴格按照批準的施工方案和安全技術交底組織現場施工作業。嚴格施工人員崗前安全教育培訓，特種作業人員必須取得特種作業操作證方可上崗。

2)拆除橫向工字鋼穿過線路鋼軌時必須由專人使用長膠墊對鋼軌進行防護，縱向工字鋼在抬運過程中，工字鋼前后必須同時跨越鋼軌，防止軌道電路短路。

3)嚴格執行“一機一人(防護)”管理制度，指派專人(必須是正式職工)現場監護，遇相鄰線路列車接近時，及時通知機械停止作業(包括列車在施工地段運行)。

4)每抽一根橫向工字鋼，立即回填道碴，搗固密實。

5)加強線路變化檢查，如有問題及時整修。

6)加強現場安全防護，來車時及時通知作業人員下道避車，同時對路材路料、施工機具進行檢查，防止侵入限界。

4 結語

為保證施工安全和行車安全，頂進施工中必須認真落實施工方案及各項施工安全防護措施，同時嚴格執行既有線施工各項規章制度。本工程通過全面落實安全風險控制措施，強化現場關鍵崗位人員的安全責任意識，加強施工安全過程控制，對影響施工安全的關鍵環節進行重點盯控，保證了頂進工作安全順利進行。

［1］TB 10303-2009，鐵路橋涵工程施工安全技術規程［S］.

［2］TB 10203-2002，鐵路橋涵施工規范［S］.

［3］成躍利.營業線框架橋頂進施工監理作業手冊［M］.北京:中國鐵道出版社，2011:77-79.