利用吊籃橫移法對運營高速鐵路上跨結構病害加固施工的探討

■李占祥 ■北京高鐵工務段，北京市 100071

1 工程概況

銀河大橋位于河北省廊坊市廣陽區銀河北路與京滬高鐵交匯處(京滬高鐵正線里程K59+535處)，是一座公跨鐵立交橋，2000年5月18日完工。大橋橫跨京滬鐵路、京滬高鐵正線，其中主橋為跨度65．7米的預應力砼系桿拱，橋面寬24．5米，矢高12米，拱圈位于機動車道與非機動車道之間，為等截面普通鋼筋砼結構，吊桿為熱擠PE鋼絲束外套Ф160鋼管。南北引橋各為8孔25米預應力砼空心板梁，橋面寬24．5米，橫橋向每孔擺放18片板梁。橋墩為雙柱加蓋梁結構，基礎采用Ф120厘米鉆孔灌注樁。京滬高鐵及京滬鐵路由銀河大橋下方穿過。鐵路工務人員在對鐵路線路進行檢查時，發現銀河大橋人行道外側及底部由于受雨水等侵蝕風化，以及汽車車輛通行產生的震動和高鐵列車高速通過時所產生的氣流、震動影響，致使其部分砼風化物及結合砂漿松動，并有脫落的痕跡。

2 病害監控

發現病害后，為保證高速鐵路的運行安全，工務部門采取各種有效的措施對病害處所進行監控，防止松動混凝土塊體脫離碰撞車體，影響列車安全運行，根據現場情況及既有資源，采用多種方式對病害進行監控，一是利用鐵路綜合視頻平臺每日進行實時監控;二是利用該上跨結構位于廊坊站內，結合每日道岔巡視，車間安排人員對現場進行檢查，主要檢查病害是否發展及有無異物掉落;三是每旬聯系供電部門停電，對兩側橋體進行安全檢查，對松動嚴重的部分進行清理加固，防止脫落撞擊列車車體。

3 施工技術

3．1 施工技術概況

利用吊籃法進行施工，所有加固修復施工作業均安排在高鐵天窗點內進行，施工期間接觸網停電，鐵路各相關單位派人員到現場進行監護。使用移動+可升降式移動吊籃作為加固修復作業平臺，吊籃內進行封閉處理，防止風化物及松動砂漿塊在清除時掉落到接觸網或鐵路線路上，形成不必要的修復工作量，加固修復施工工藝如下:鑿除清理人行道板下方松動砂漿層及梁體表面風化物→鑿除清理質量確認→清楚鑿除區域表面灰塵→人行道板砂漿縫環氧樹脂灌縫及被鑿除區域周圍環氧樹脂涂抹處理→環氧樹脂施工質量檢查→表面碳纖維布覆蓋修復→施工驗收。

3．2 施工作業條件

加固修復施工作業時間均需在高鐵天窗點內(0∶30-4∶30)進行，為夜間施工作業，作業過程中需提供保證作業人員安全及現場照明問題，保證作業時間段內有足夠的光源。施工吊籃下垂至作業區域，高空作業存在一定的安全隱患，并且吊籃距鐵路接觸網較近(0．5m-0．8m)，施工過程中必須聯系供電部門進行停電，并且施工吊籃使用及存放需占用銀河大橋部分非機動車道空間，由于銀河大橋是廊坊市的主要交通干線，車流量較大(尤其是05∶00至22∶00期間)。施工期間應盡量減少對銀河大橋非機動車和行人的影響。

3．3 施工結點控制

該項目施工采用循環施工的方式進行，對橋體東、西兩側各25m修復區段根據每日工作量分成若干施工單元(每一單元5m左右)按先后順序進行施工，每個單元直到碳纖維布粘貼完成并驗收合格后進行下一單元施工。

4 施工重點及難點控制

4．1 天窗時間控制

現場監護人員在接到駐局調度員下達的維修天窗命令及停電命令，并在供電部門對接觸網進行接地后，方可移動作業平臺到達指定位置，并固定移動作業平臺，在現場監護人員確認后，方可開始加固作業;施工結束前三十分鐘，將移動作業平臺移出作業區，停放到安全位置固定并安排專人進行看守，作業過程必須嚴格控制天窗時間。

4．2 設備質量控制

為確保設備安全，對作業過程進行事前-事中-事后控制，事前要確保選用材料優良，滿足作業要求;事中作業人員施工期間不得吸煙及動用明火，防止材料起火造成對鐵路設備的危害，并且為防止墜落物砸傷鐵路設備，需在吊籃四周及底部施工范圍內設封閉圍擋;事后要做好完成區段的保護，確保修復效果。

4．3 現場環境控制

作業過程中，施工吊籃內要做好封閉處理，在保護鐵路環境的同時避免落渣侵入鐵路限界損害鐵路設備，影響列車安全。鑿除的固體廢棄料應集中處理，并不得使用水洗或水沖方式清潔鑿除面，做到既不臟污鐵路基礎又不污染現場環境。

4．4 人身安全控制

作業過程中吊籃固定后，在其兩側放置可移動防撞墩，并設置警示標志，設專職防護人員看守非機動車道路，避免各種車輛撞擊作業平臺;由于是高空作業，吊籃設吊繩和吊桿雙重安全措施，在大風降雨等惡劣天氣應禁止上吊籃施工作業;作業人員進入吊籃后，必須系好安全帽及安全帶，安全繩要捆綁牢固，作業過程使用電動機具必須使用漏電保護裝置，使用手動葫蘆起吊吊籃時，兩側應協調同步并確認吊點安全后起吊，吊籃初步就位并安好吊繩、吊索后才能松動手動葫蘆。吊籃準確就位后并安裝好固定吊桿后，施工作業人員才能進行作業吊籃在施工過程中移動時，作業人員必須離開吊籃，并在吊籃再次固定牢固及設置好防護后才能進入進行作業;每日施工作業的所有步驟，都應設置安全員做好對吊籃、工機具等全面檢查，確保使用狀態完好。

4．5 應急響應

施工過程中，由于作業時間短，發生突發事件處理困難，要提前做好停電、撞擊、惡劣天氣處理、人員傷害、設備故障等應急事故的響應，保證發生突發事件是應對及時，盡量的降低安全風險。

5 施工過程

5．1 施工準備

主要包括吊籃移動作業平臺的制作，工機具、材料的準備，對各參與單位的技術交底及作業前的現場準備。

5．2 試驗階段

在橋體某側選擇一個非鐵路區段的施工單元進行同條件試驗，準確掌握天窗利用、作業質量和安全安全等相關情況，為實際施工提供依據。試驗單元施工按照以下步驟施工:首先架設吊籃作業平臺，對試驗區段風化、松動的混凝土進行清除，并將清除區域清掃干凈;其次利用環氧樹脂對人行道板砂漿縫進行灌縫并對被鑿除區域周圍涂抹處理，材料固化后，要進行表面處理至結構表面平滑，并進行質量檢驗;然后在檢驗合格后，在環氧樹脂灌縫及表面處理的基礎上，為徹底避免出現掉塊現象，需要對梁體底面和側面病害部位進行碳纖維布粘貼修復，最后進行施工質量驗收。

5．3 正式施工階段

將京滬高鐵上方25米范圍分東西側各劃分為一個施工作業段，根據施工節點橫道圖和同條件試驗階段的施工經驗組織正式施工，主要工作內容及具體施工方法和試驗階段相同。

6 總結

通過本次施工，對高速鐵路上跨設備病害整治提供了寶貴的經驗，總結利用吊籃橫移法對上跨設備病害進行整治的經驗，吊籃作業平臺的使用，能夠保證作業的連續性，減少天窗內的作業準備時間，充分提高工作效率，提高了天窗的利用效率。

［1］《營業線施工安全管理實施細則》京鐵師［2012］755號．

［2］《關于增加橋下防護設施及銀河大橋加固工程可行性研究的復函》(京滬高速工函［2013］176號)．