大跨度鋼結構橋梁營業線施工風險控制

景海強

摘 要：隨著鐵路的不斷建設，新建線路與既有線路交匯，既有站場已不能滿足運輸需求，因此，需要對站場進行改造，比如增加股道、重新布置岔區、上跨公路改道等。按照實際工程建設，如何卡控好上跨電氣化區段鐵路的施工安全成為關鍵控制項點。就施工過程和控制措施進行闡述，確保上跨施工過程中施工安全和行車安全。

關鍵詞：上跨鐵路；鋼橋；頂推；落梁

中圖分類號：TU758.11 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0071-03

1 工程概況

本橋為新建公路橋梁，位于太原市尖草坪區新店街。橋梁上跨既有線正交布置，分別上跨既有機待線、I-V場聯絡線、太嵐線、石太上行鐵路線（K235+232）。成橋后橋梁底至軌面最近距離為6.94 m，至承力索的最小凈高為0.6 m。

由于新店公路橋50.6 m鋼橋上跨既有線路股數多，無法采用常規的支架法進行施工，因此，在綜合考慮現場各方面因素后，最終決定采用頂推法進行鋼橋的架設施工，即在既有鐵路以西80 m處拼裝鋼橋。拼裝平臺利用0#臺、1#墩，并設置4個臨時支墩（其中，L4臨時墩距既有機待線最近距離5.16 m）進行鋼橋和前導梁的拼裝。拼裝完成后，將鋼橋由西向東縱向頂推跨越既有鐵路，在2#橋臺處落梁就位。由于該鋼橋上跨鐵路既有線股數多，且上跨太嵐線和石太上行兩條正線，如何確保施工過程中施工安全、行車安全和既有設備安全是本工程的重點和難點。

2 工藝流程及安全風險等級確定

2.1 施工工藝流程

鋼橋頂推施工工藝流程：在既有線西側組裝鋼橋和導梁→對鋼橋進行焊接、涂裝工作→對導梁進行焊接工作→頂推系統及相關設備安裝→利用封鎖點將導梁和鋼橋頂推到位→拆除導梁→鋼橋落梁→其他附屬工程施工。

2.2 安全風險等級的確定

按照《太原鐵路局鐵路營業線施工安全管理實施細則》（太鐵師﹝2012﹞512號）和《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、監理單位和各設備管理單位及業務處召開方案論證會，對施工單位提報的方案，結合施工中存在的各項風險源，確定施工風險等級為高度風險，并確定鋼橋質量及焊縫、頂推設備安裝過程、鋼橋及導梁頂推過程、鋼橋落梁過程確定為安全風險關鍵卡控點。針對各關鍵環節應明確風險控制措施，制訂頂推過程卡控要點，并要求施工單位成立組織機構，在施工前與設備管理單位簽訂各項施工安全協議，反復檢查設備保養、運轉情況，確保施工過程的可控性。

3 施工關鍵項點的安全風險控制

3.1 鋼橋質量及焊縫風險控制

鋼梁分左右幅設計，總寬度為23 m，由主梁、縱橫梁、橋面板等組成。主梁高采用箱型截面，高3 700 mm，寬700 mm；縱向每3 m 設橫梁，全橋設2 道端橫梁，16 道中間橫梁，端橫梁寬600 mm，高度為954 mm，中間橫梁寬400 mm，高度為954 mm；設四個倒T型縱梁，縱梁上翼緣為橋面板，縱梁豎向肋高500 mm，水平肋（下翼緣）寬400 mm；橋面板下設10 道U型閉口縱肋，U型加勁肋上口寬300 mm，底寬180 mm，高290 mm，用8 mm 厚的鋼板冷彎成形；鋼梁外表面采用電弧噴鋁+環氧封閉漆+環氧云鐵中間漆+丙稀酸聚氨脂面漆涂裝方式；鋼梁內表面采用環氧富鋅底漆+改性環氧耐磨漆涂裝方式，橋面采用環氧富鋅底漆涂裝。圖2所示為槽型梁斷面。

安全風險控制措施：①按照原材料進場檢驗管理相關規定，聘請有資質的單位對鋼板進行原材料檢驗；②吊裝過程由監理工程師進行旁站；③大型機械設備合格證齊全，吊車司機具有相應的資質和經驗，嚴格履行“一機一人”防護制度；④電焊工進場前全部持有特種作業人員操作證，并經過施工單位崗前安全培訓教育考試合格；⑤聘請第三方檢測機構對所有焊縫進行檢測，并出具相應報告，經檢測所有焊縫都為一級。通過前期各方檢查和過程控制，確保鋼橋的整體質量。

3.2 頂推設備安裝風險控制措施

3.2.1 頂推系統概況

左右側鋼橋的頂推系統相互獨立，各自工作。頂推系統由1個主控臺、2個泵站、4臺千斤頂、4束鋼絞線、4個頂推后錨裝置、4個千斤頂反力裝置和4套頂推導向裝置組成。

3.2.2 頂推系統工作原理

鋼橋頂推作業時，首先由千斤頂提供動力，牽引鋼絞線向前移動，鋼絞線將千斤頂的牽引力傳遞到鋼橋后方后錨裝置上，此時后錨裝置帶動鋼橋向牽引力方向前進，千斤頂不斷工作，鋼橋即不斷被向前頂推。

3.2.3 頂推系統布置

頂推千斤頂安裝在1號橋墩頂面反力裝置上，液壓泵和主控臺放在千斤頂附近。頂推后錨裝置與鋼橋后方的端橫梁焊接，千斤頂反力裝置安裝在1#橋墩上。頂推導向裝置安裝在鋼橋兩側的L2和1#橋墩上。鋼絞線采用高強度、低松弛預應力鋼絞線，公稱直徑Φ15.24 mm，前端穿過頂推千斤頂，后端固定在鋼橋后方端橫梁錨固裝置上。

3.2.4 頂推系統安全風險控制

安全風險控制措施：①根據整體鋼橋質量，驗收檢算鋼梁頂推時鋼橋拼裝、焊接和涂裝質量是否達到相關質量驗收標準。②檢查導梁與鋼橋連接是否牢固，導梁上螺栓和焊接位置是否牢固、可靠。③復測滑道的縱向軸線和標高數據是否與橋梁頂推路徑一致。④檢查連續頂推系統調試狀況是否良好。⑤操作各泵站，啟動千斤頂，預緊鋼絞線，使鋼絞線松緊程度基本一致，保證鋼絞線沒有交叉和扭轉情況。同時，檢查千斤頂錨板上各鋼絞線與后錨板孔是否對正。在鋼絞線上安裝保護裝置，防止在頂推過程中突然斷裂傷人。

3.3 鋼橋和導梁頂推過程風險控制

按鋼橋頂推工藝布置，預作1 m試頂推施工。在頂推過程中，主要對鋼橋的走行路線和千斤頂系統的運行狀況進行檢查。

按照路局下達的施工封鎖計劃，利用天窗點將導梁前端頂推到2#臺位置，同時鎖死鋼橋導向裝置。

在頂推過程中需要糾偏時，將對應鋼橋尾端采用鋼絲繩和手拉葫蘆固定在上游臨時頂推支墩上進行糾偏。在鋼橋前端的鋼導梁和第一段鋼箱梁底板下方設置限位槽鋼，限位槽鋼與滑道梁之間設置2 cm的活動空間。在頂推施工時，利用動態糾偏的方式限制鋼箱梁的橫向位移從而達到糾偏的效果，確保鋼導梁在通過滑道梁時能夠始終在設計位置上。

按照路局施工計劃，當鋼橋頂推到最后2 m時，將頂推系統改為手動控制，邊頂推邊對鋼橋的縱軸線偏移進行糾正，并在2#臺標記鋼橋橫軸線控制點，確保鋼橋就位的軸線誤差滿足設計要求。頂推就位后，1#墩鎖死鋼橋導向裝置，2#臺安裝限位裝置對鋼橋進行定位，實現鋼橋固定。

安全風險控制措施：①現場及兩端防護人員應持證上崗，并穿戴黃色專用防護服裝和帽子，佩戴紅袖標，按規定攜帶防護用品和記錄本，檢查響墩的有效期限。②駐站聯絡員應帶施工日計劃和通信聯絡器材，持駐站證提前1 h進入行車室履行駐站職責。按規定在“運統-46”按規定辦理施工登銷記，并適時與現場負責人、現場防護員通報施工相關信息，保持3～5 min呼喚應答。③在施工地點800 m處設置移動停車信號牌。移動停車信號牌初始每20 m按“品”字型設置響墩，防護員應站在距移動停車信號牌和第一個響墩內20 m處路肩上實施防護，并在接到封鎖命令設置完響墩后展開紅色停車手信號。車站方向施工地點與進站信號機不足800 m時，按技規316條第4款執行。防護員通訊應保持暢通，駐站聯絡員施工時應每隔3～5 min與現場防護員通話，不做與本質工作無關的事，防護備品齊全。點畢后，撤除防護用品。④在L4支墩旁安排防護員，在頂推過程中檢測L4支墩的狀況。如果有傾斜狀態，及時向現場指揮員報告。⑤頂推過程中用全站儀實時監測行進路線，出現偏差超過20 mm時，及時采取橫向糾編措施。⑥頂推過程中用水準儀實時監測鋼橋導梁前端的下度，出現偏差超過40 mm時，必須停止頂推。⑦及時觀測鋼絞線是否良好，防止突然斷裂傷人。⑧鋼橋與地面保持良好的接地，并且對上跨線路上方的接觸網配備好絕緣裝置，避免施工結束后接觸網通電時與現場鋼構件產生感應電流。⑨每個點施工完畢后，在線路開通前，對線路進行認真檢查，防止施工物料掉落在線路上影響線路安全。

3.4 落梁過程風險控制

鋼橋落梁前需在2#臺安裝臨時支撐、腳手架平臺和千斤頂等設施。2#臺胸墻臨近既有石太上行線7.25 m，2#臺承臺邊緣臨近既有石太上行線4.1 m，距離石太客專線橋墩邊緣12.71 m，屬于臨近營業線施工C類。

在2#臺胸墻處安裝落梁千斤頂、臨時支撐和墊塊、落梁限位裝置時，采用工程叉車進行安裝。叉車前，用叉鏟住構件兩側，將臨時支撐和墊塊放置在胸墻側面設計位置，與胸墻上預埋件焊接固定。固定好后，再用叉將千斤頂放置在臨時支撐上，用墊塊將梁底與千斤頂之間塞實。落梁限位裝置安裝時采用叉鏟住構件兩側放至胸墻頂預埋件上，并與預埋件焊接固定。

2#臺承臺處腳手架的安裝采用人工作業，從2#臺兩側將組合式腳手架片、連接件、平臺板放置在承臺上，將腳手架人工搭設完畢。單組腳手架規格為：長×寬×高=1.8 m×1.2 m×1.9 m，承臺上共搭設2層×12組，腳手架內側與2#臺側壁拉條鋼筋焊接固定。

安全風險控制措施：①所有施工用的千斤頂、油泵必須由專人負責保管，并且要常保養、常檢查、常維修，使其保持良好的工作狀態。設備必須由專人操作，嚴格遵守操作規程，防止一切可能的機械傷害。②落梁墊板需與支撐架軸心重合，并與梁底全面接觸，支撐架與墊板需豎直均勻受力。落梁墊板抽換時，支撐架與梁底間隙不得超過20 mm。③高空作業人員需正確穿戴安全帽、防滑鞋和安全帶，腳手架平臺要每天檢查，不能有不完備的地方。為防止掉落，不用的東西不能放于腳手架上，相關材料一定要用繩索固定。在高處作業時，下方禁止人員進入。每天作業后，及時整理現場。④落梁點閉后在1#臺將導向限位裝置鎖死，2號臺設置限位裝置與鋼橋頂端頂緊，防止鋼梁橫、縱向移動。⑤落梁點閉后，橋梁底落梁用支撐墊板支穩，使其處于受力狀態，嚴禁落梁千斤頂單獨受力。⑥1#墩、2#臺附近設防護人員24 h巡視，嚴禁人員靠近。

4 結束語

為保證施工安全和行車安全，頂推過程必須嚴格按照既定施工方案和施工計劃進行，嚴格遵守路局營業線施工各項規定，并按照風險控制措施把控現場施工安全，強化領導干部盯控值班，對關鍵部位處安排責任心強的施工人員進行把關，加強動態監測，保證鋼橋順利頂推和落梁安全。

參考文獻

[1]中鐵二局集團有限公司.TB 10401.1—2003 鐵路工程施工安全技術規程[S].北京：中國鐵道出版社，2003.

[2]中鐵第五勘察設計院集團有限公司.鐵路橋梁施工機械配置指導意見鐵建設（2010）125號[S].北京：中國鐵道出版社，2010.

[3]山西省建設廳.GB 50205—2001 鋼結構工程施工質量驗收規范[S].北京：中國鐵道出版社，2002.

[4]鐵路部第三勘測設計院.TB 1002.2—2005 鐵路橋梁鋼結構設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2005.

〔編輯：劉曉芳〕

按照路局下達的施工封鎖計劃，利用天窗點將導梁前端頂推到2#臺位置，同時鎖死鋼橋導向裝置。

在頂推過程中需要糾偏時，將對應鋼橋尾端采用鋼絲繩和手拉葫蘆固定在上游臨時頂推支墩上進行糾偏。在鋼橋前端的鋼導梁和第一段鋼箱梁底板下方設置限位槽鋼，限位槽鋼與滑道梁之間設置2 cm的活動空間。在頂推施工時，利用動態糾偏的方式限制鋼箱梁的橫向位移從而達到糾偏的效果，確保鋼導梁在通過滑道梁時能夠始終在設計位置上。

按照路局施工計劃，當鋼橋頂推到最后2 m時，將頂推系統改為手動控制，邊頂推邊對鋼橋的縱軸線偏移進行糾正，并在2#臺標記鋼橋橫軸線控制點，確保鋼橋就位的軸線誤差滿足設計要求。頂推就位后，1#墩鎖死鋼橋導向裝置，2#臺安裝限位裝置對鋼橋進行定位，實現鋼橋固定。

安全風險控制措施：①現場及兩端防護人員應持證上崗，并穿戴黃色專用防護服裝和帽子，佩戴紅袖標，按規定攜帶防護用品和記錄本，檢查響墩的有效期限。②駐站聯絡員應帶施工日計劃和通信聯絡器材，持駐站證提前1 h進入行車室履行駐站職責。按規定在“運統-46”按規定辦理施工登銷記，并適時與現場負責人、現場防護員通報施工相關信息，保持3～5 min呼喚應答。③在施工地點800 m處設置移動停車信號牌。移動停車信號牌初始每20 m按“品”字型設置響墩，防護員應站在距移動停車信號牌和第一個響墩內20 m處路肩上實施防護，并在接到封鎖命令設置完響墩后展開紅色停車手信號。車站方向施工地點與進站信號機不足800 m時，按技規316條第4款執行。防護員通訊應保持暢通，駐站聯絡員施工時應每隔3～5 min與現場防護員通話，不做與本質工作無關的事，防護備品齊全。點畢后，撤除防護用品。④在L4支墩旁安排防護員，在頂推過程中檢測L4支墩的狀況。如果有傾斜狀態，及時向現場指揮員報告。⑤頂推過程中用全站儀實時監測行進路線，出現偏差超過20 mm時，及時采取橫向糾編措施。⑥頂推過程中用水準儀實時監測鋼橋導梁前端的下度，出現偏差超過40 mm時，必須停止頂推。⑦及時觀測鋼絞線是否良好，防止突然斷裂傷人。⑧鋼橋與地面保持良好的接地，并且對上跨線路上方的接觸網配備好絕緣裝置，避免施工結束后接觸網通電時與現場鋼構件產生感應電流。⑨每個點施工完畢后，在線路開通前，對線路進行認真檢查，防止施工物料掉落在線路上影響線路安全。

3.4 落梁過程風險控制

鋼橋落梁前需在2#臺安裝臨時支撐、腳手架平臺和千斤頂等設施。2#臺胸墻臨近既有石太上行線7.25 m，2#臺承臺邊緣臨近既有石太上行線4.1 m，距離石太客專線橋墩邊緣12.71 m，屬于臨近營業線施工C類。

在2#臺胸墻處安裝落梁千斤頂、臨時支撐和墊塊、落梁限位裝置時，采用工程叉車進行安裝。叉車前，用叉鏟住構件兩側，將臨時支撐和墊塊放置在胸墻側面設計位置，與胸墻上預埋件焊接固定。固定好后，再用叉將千斤頂放置在臨時支撐上，用墊塊將梁底與千斤頂之間塞實。落梁限位裝置安裝時采用叉鏟住構件兩側放至胸墻頂預埋件上，并與預埋件焊接固定。

2#臺承臺處腳手架的安裝采用人工作業，從2#臺兩側將組合式腳手架片、連接件、平臺板放置在承臺上，將腳手架人工搭設完畢。單組腳手架規格為：長×寬×高=1.8 m×1.2 m×1.9 m，承臺上共搭設2層×12組，腳手架內側與2#臺側壁拉條鋼筋焊接固定。

安全風險控制措施：①所有施工用的千斤頂、油泵必須由專人負責保管，并且要常保養、常檢查、常維修，使其保持良好的工作狀態。設備必須由專人操作，嚴格遵守操作規程，防止一切可能的機械傷害。②落梁墊板需與支撐架軸心重合，并與梁底全面接觸，支撐架與墊板需豎直均勻受力。落梁墊板抽換時，支撐架與梁底間隙不得超過20 mm。③高空作業人員需正確穿戴安全帽、防滑鞋和安全帶，腳手架平臺要每天檢查，不能有不完備的地方。為防止掉落，不用的東西不能放于腳手架上，相關材料一定要用繩索固定。在高處作業時，下方禁止人員進入。每天作業后，及時整理現場。④落梁點閉后在1#臺將導向限位裝置鎖死，2號臺設置限位裝置與鋼橋頂端頂緊，防止鋼梁橫、縱向移動。⑤落梁點閉后，橋梁底落梁用支撐墊板支穩，使其處于受力狀態，嚴禁落梁千斤頂單獨受力。⑥1#墩、2#臺附近設防護人員24 h巡視，嚴禁人員靠近。

4 結束語

為保證施工安全和行車安全，頂推過程必須嚴格按照既定施工方案和施工計劃進行，嚴格遵守路局營業線施工各項規定，并按照風險控制措施把控現場施工安全，強化領導干部盯控值班，對關鍵部位處安排責任心強的施工人員進行把關，加強動態監測，保證鋼橋順利頂推和落梁安全。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕

按照路局下達的施工封鎖計劃，利用天窗點將導梁前端頂推到2#臺位置，同時鎖死鋼橋導向裝置。

在頂推過程中需要糾偏時，將對應鋼橋尾端采用鋼絲繩和手拉葫蘆固定在上游臨時頂推支墩上進行糾偏。在鋼橋前端的鋼導梁和第一段鋼箱梁底板下方設置限位槽鋼，限位槽鋼與滑道梁之間設置2 cm的活動空間。在頂推施工時，利用動態糾偏的方式限制鋼箱梁的橫向位移從而達到糾偏的效果，確保鋼導梁在通過滑道梁時能夠始終在設計位置上。

按照路局施工計劃，當鋼橋頂推到最后2 m時，將頂推系統改為手動控制，邊頂推邊對鋼橋的縱軸線偏移進行糾正，并在2#臺標記鋼橋橫軸線控制點，確保鋼橋就位的軸線誤差滿足設計要求。頂推就位后，1#墩鎖死鋼橋導向裝置，2#臺安裝限位裝置對鋼橋進行定位，實現鋼橋固定。

安全風險控制措施：①現場及兩端防護人員應持證上崗，并穿戴黃色專用防護服裝和帽子，佩戴紅袖標，按規定攜帶防護用品和記錄本，檢查響墩的有效期限。②駐站聯絡員應帶施工日計劃和通信聯絡器材，持駐站證提前1 h進入行車室履行駐站職責。按規定在“運統-46”按規定辦理施工登銷記，并適時與現場負責人、現場防護員通報施工相關信息，保持3～5 min呼喚應答。③在施工地點800 m處設置移動停車信號牌。移動停車信號牌初始每20 m按“品”字型設置響墩，防護員應站在距移動停車信號牌和第一個響墩內20 m處路肩上實施防護，并在接到封鎖命令設置完響墩后展開紅色停車手信號。車站方向施工地點與進站信號機不足800 m時，按技規316條第4款執行。防護員通訊應保持暢通，駐站聯絡員施工時應每隔3～5 min與現場防護員通話，不做與本質工作無關的事，防護備品齊全。點畢后，撤除防護用品。④在L4支墩旁安排防護員，在頂推過程中檢測L4支墩的狀況。如果有傾斜狀態，及時向現場指揮員報告。⑤頂推過程中用全站儀實時監測行進路線，出現偏差超過20 mm時，及時采取橫向糾編措施。⑥頂推過程中用水準儀實時監測鋼橋導梁前端的下度，出現偏差超過40 mm時，必須停止頂推。⑦及時觀測鋼絞線是否良好，防止突然斷裂傷人。⑧鋼橋與地面保持良好的接地，并且對上跨線路上方的接觸網配備好絕緣裝置，避免施工結束后接觸網通電時與現場鋼構件產生感應電流。⑨每個點施工完畢后，在線路開通前，對線路進行認真檢查，防止施工物料掉落在線路上影響線路安全。

3.4 落梁過程風險控制

鋼橋落梁前需在2#臺安裝臨時支撐、腳手架平臺和千斤頂等設施。2#臺胸墻臨近既有石太上行線7.25 m，2#臺承臺邊緣臨近既有石太上行線4.1 m，距離石太客專線橋墩邊緣12.71 m，屬于臨近營業線施工C類。

在2#臺胸墻處安裝落梁千斤頂、臨時支撐和墊塊、落梁限位裝置時，采用工程叉車進行安裝。叉車前，用叉鏟住構件兩側，將臨時支撐和墊塊放置在胸墻側面設計位置，與胸墻上預埋件焊接固定。固定好后，再用叉將千斤頂放置在臨時支撐上，用墊塊將梁底與千斤頂之間塞實。落梁限位裝置安裝時采用叉鏟住構件兩側放至胸墻頂預埋件上，并與預埋件焊接固定。

2#臺承臺處腳手架的安裝采用人工作業，從2#臺兩側將組合式腳手架片、連接件、平臺板放置在承臺上，將腳手架人工搭設完畢。單組腳手架規格為：長×寬×高=1.8 m×1.2 m×1.9 m，承臺上共搭設2層×12組，腳手架內側與2#臺側壁拉條鋼筋焊接固定。

安全風險控制措施：①所有施工用的千斤頂、油泵必須由專人負責保管，并且要常保養、常檢查、常維修，使其保持良好的工作狀態。設備必須由專人操作，嚴格遵守操作規程，防止一切可能的機械傷害。②落梁墊板需與支撐架軸心重合，并與梁底全面接觸，支撐架與墊板需豎直均勻受力。落梁墊板抽換時，支撐架與梁底間隙不得超過20 mm。③高空作業人員需正確穿戴安全帽、防滑鞋和安全帶，腳手架平臺要每天檢查，不能有不完備的地方。為防止掉落，不用的東西不能放于腳手架上，相關材料一定要用繩索固定。在高處作業時，下方禁止人員進入。每天作業后，及時整理現場。④落梁點閉后在1#臺將導向限位裝置鎖死，2號臺設置限位裝置與鋼橋頂端頂緊，防止鋼梁橫、縱向移動。⑤落梁點閉后，橋梁底落梁用支撐墊板支穩，使其處于受力狀態，嚴禁落梁千斤頂單獨受力。⑥1#墩、2#臺附近設防護人員24 h巡視，嚴禁人員靠近。

4 結束語

為保證施工安全和行車安全，頂推過程必須嚴格按照既定施工方案和施工計劃進行，嚴格遵守路局營業線施工各項規定，并按照風險控制措施把控現場施工安全，強化領導干部盯控值班，對關鍵部位處安排責任心強的施工人員進行把關，加強動態監測，保證鋼橋順利頂推和落梁安全。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕