鄰近鐵路既有線架梁方案比選

劉文軍

（太原鐵路局太原樞紐建設指揮部，山西 太原 030000）

1 概述

鄰近鐵路既有線施工一直是新建鐵路施工安全中的難題之一，鄰近鐵路既有線架梁更是重中之重。與新線架梁相比，鄰近既有線架梁安全風險更大，施工成本更高，施工要求更為嚴格，所以，在特殊工況下，如何在有效保證安全、降低成本的情況下完成施工任務，是很多鄰近鐵路既有線鋪架施工中面臨的一個難題。

2 工程概況及現狀調查

太原鐵路樞紐新建西南環左線鄰近既有太中銀線架梁，包括太長特大橋149孔，北格中橋3孔，小北格中橋3孔，共155孔T梁架設。其中，太長特大橋中心里程為K974+536.5，全長5 663 m，是與太中銀線并行共墩的2座雙線特大橋，線路間距5.3～5.47 m。太中銀線為已運營線路，接觸網柱和相關電氣化設備已安裝完善，并通電使用，其中，太長橋1#-110#墩上接觸網鋼立柱位于待架西南環左線北側，如圖1所示，111#-175#墩上接觸網鋼立柱位于太中銀上行線南側，如圖2所示。小北格中橋2#墩、北格中橋2#墩上有接觸網硬橫梁，如圖3、圖4所示。

圖 2 111#墩-175#墩

對于上述工況，原有架橋機無法滿足施工要求（架橋機與接觸網帶電體過近或已碰觸接觸網），需提出新的方案，從工期、安全、成本方面分析，選出最優方案。

圖3 小北格中橋

圖4 北格中橋

3 方案對比

根據現場實際施工情況，從成本、進度、安全3個方面進行分析，并結合特殊工況，擬定了3種架梁方案。

方案一：改裝原有的架橋機，降低架橋機架梁高度，將架橋機天車兩側高處的吊梁卷筒移裝天車下，使架橋機與既有線帶電體保持安全距離。

方案二：租用2臺大噸位吊車架梁，太長特大橋左線橋墩最高墩僅有15 m，是吊車可控制高度，所以，證明方案可行。同時，可利用吊車的靈活性避開既有線接觸網立柱和接觸網帶電體來完成架梁。

方案三：租賃1臺滿足施工要求的架橋機，根據實際情況，可按孔數計價，租賃運架設備可保證架橋機與既有線帶電體保持安全距離。

4 實際考察評選

針對上述3種架梁施工方案進行經濟技術效果評價，從中選擇最合理的施工方案，因此，特從安全管控、工期、成本等3個方面分析。

4.1 安全管控方面

方案一、方案三都存在的主要安全風險是架橋機安裝、拆卸風險，架橋機架梁施工安全風險，既有線施工安全風險。安裝、拆卸架橋機和架橋機架梁、既有線施工時，大型機械存在傾覆、碰撞、重物滑落等高危安全風險，作業人員存在高處作業風險、機械打擊風險、高處掉物傷人風險；既有線施工存在人員、物料侵線，攔停碰撞火車，影響既有線行車安全和現場施工環境等風險。因此，2個方案都存在較大的安全風險。

方案二存在的主要風險為吊車吊裝橋梁安全風險、影響既有線設備安全風險。吊裝橋梁時存在的安全風險是，主吊車傾覆、橋梁翻倒、碰撞。作業人員面臨高處作業風險、機械打擊風險和高處掉物傷人風險。對于既有線，存在吊裝橋梁時碰觸接觸網支柱以及碰觸接觸網觸電、影響既有線設備的風險。由此可見，方案二安全風險系數更大，現場施工安全更不易掌握，吊車吊梁不穩定因素比較大，存在極大的安全風險。

針對上述3個方案，方案一、方案三在安全管控方面優于方案二。

4.2 工期進度方面

方案一需按原計劃回場改造，架橋機改造需要80 d，架橋機運輸安裝需要15 d，架橋機架設一孔橋梁需要4 h，每天按8 h有效時間算，1 d可架設2孔，155孔T梁共需要77.5 d。架設太長特大橋時，需通過2處現澆梁，共需要7 d。綜上所述，采用方案一共計需要179.5 d施工。

方案二需2臺吊車，因為固定吊車對場地的要求較為苛刻，所以，需1臺挖機配合清理場地，吊車選好場地后，固定吊車平均需要3 h，吊裝一孔橋梁需要4 h，每天按8 h有效時間算，1 d可架設1孔，155孔T梁共需155 d。

方案三安裝運輸架橋機共需15 d，架橋機1 d可架設2孔，155孔T梁共需要77.5 d。架設太長特大橋時，需通過2處現澆梁，共需要7 d。綜上所述，選擇方案三施工共計需要99.5 d。

經過上述分析，從工期進度方面可得出，方案三優于方案二，方案二優于方案一，具體如圖5所示。

圖5 工期對比圖

4.3 成本方面

經過實際調查分析，參考以往其他項目架梁、機械使用等費用，在充分了解了市場行情后，經過合理計算確定3種方案所需成本費用如表1、表2、表3所示。

表1 方案一所需成本費用表

表2 方案二所需成本費用表

表3 方案三所需成本費用表

圖6 架橋機吊梁天車與接觸網最近距離示意圖

從表1、表2、表3中可以看出，方案一共需支出422萬元，方案二共需支出459萬元，方案三共需支出542.5萬元。由此可得，方案一在成本支出方面略優于方案二，方案二優于方案三。

通過對3個方案安全管控、工期進度，成本3個方面的分析可得，在安全管控方面，方案一和方案三優于方案二，因鄰近既有線架梁，安全是最重要的，所以，方案一和方案三為首選。在工期進度方面，方案三優于方案二，方案二優于方案一，方案三比方案一節省80 d工期，所以，方案三為首選。在成本方面，方案一在成本支出方面略優于方案二，方案二優于方案三，所以，方案一為首選。綜上所述，結合項目實際情況，安全為第一考慮因素，成本為第二考慮因素，因沒有要求工程結束時間，所以，工程進度為第三考慮因素。因此，安全和成本占優的方案一被確定為最終方案（改裝原有架橋機）。

5 方案效果檢驗

通過對架橋機的改造，架橋機、吊梁天車與接觸網帶電體安全距離均大于1.7 m，能保證現場架梁施工安全，架橋機與接觸網帶電體最近距離如圖6所示。

6 結束語

通過本文的分析不難看出，特殊工況架梁施工方案的比選對安全和成本的影響是很大的。在選用方案時，要全面考慮，進行市場調查研究，了解架橋機性能、現場實際工況，多做分析比較，以確保選擇出來的方案是最優的。只有選擇出最優、最合適的方案，才能合理控制施工工期，確保施工安全和質量，減少項目施工成本，從整體上提高項目的安全管理水平以及所產生的經濟效益。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵路工務安全規則［M］.北京：中國鐵道出版社，2004.