鐵路客站跨線鋼結(jié)構(gòu)天橋頂推施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析與控制措施

趙曉科

摘 要：此次研究主要是探討分析鐵路客站鋼結(jié)構(gòu)天橋頂推施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析與控制措施，聯(lián)合實(shí)際改造工程案例實(shí)行施工安全管理，并且全面分析天橋上跨鐵路營(yíng)業(yè)線頂推法施工風(fēng)險(xiǎn)因素，在此基礎(chǔ)之上提出安全控制措施，希望能夠?qū)﹁F路客站跨線鋼結(jié)構(gòu)天橋頂推工程起到參考性?xún)r(jià)值。

關(guān)鍵詞：鐵路客站；跨線鋼結(jié)構(gòu)；頂推施工；安全風(fēng)險(xiǎn)；控制措施

1 工程概況

此次工程為商丘進(jìn)站鋼結(jié)構(gòu)人行天橋，天橋總長(zhǎng)度為222.7m，寬度為15m，天橋采用單箱三室斷面鋼桁架結(jié)構(gòu)形式。橋面標(biāo)準(zhǔn)總寬度為15m，高為1.5m，天橋一站臺(tái)至五站臺(tái)橋總長(zhǎng)度為120.55m。頂推部分長(zhǎng)度101m，設(shè)置跨度為（6.6+18.9+24.8+18.7+12.83）m。為降低應(yīng)力變形，鋼箱梁前端頂推施工設(shè)置13m長(zhǎng)鋼導(dǎo)梁，采用鋼箱梁截面，分別連接兩中腹板。

在施工期間由于需要全面分析站場(chǎng)改造工程和新建站房對(duì)天橋頂推的影響作用，還需要分析以上兩個(gè)工程與天橋工程施工建設(shè)項(xiàng)目二者之間的工期銜接問(wèn)題。就該工程而言，其中天橋頂推部分應(yīng)當(dāng)在站房上部施工作業(yè)任務(wù)完成前完工。因需要將天橋臨時(shí)拼裝支架安裝在天橋中心線，在將橫梁，腹桿和上下弦桿運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)之后需要拼裝在支架上，逐步頂推并進(jìn)行原位散拼。按照施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況可以將天橋主桁架劃分為若干段，并且將支架臨時(shí)拼裝在站房側(cè)，利用水平頂推系統(tǒng)可以將支架逐漸頂推到站場(chǎng)方向，這樣可以確保天橋就位。在完成天橋柱安裝之后在進(jìn)行原位拼和制作安裝，并可以開(kāi)始樓梯，落梁和裝修施工。

此次工程建設(shè)主要應(yīng)用單點(diǎn)頂推施工方法，該種施工方法主要是將鋼桁架拼裝在支架上，之后利用剛連后端拉錨器千斤頂將梁體頂推到站場(chǎng)方向，利用柱端反力座上牽引錨固的精扎螺紋鋼，以此來(lái)最大限度地保證千斤頂帶動(dòng)滑塊以及鋼桁架能夠在滑道上保持同步滑移。基于天橋鋼桁架結(jié)構(gòu)性質(zhì)，導(dǎo)換滑塊起頂處于節(jié)點(diǎn)周?chē)藭r(shí)鋼桁架循環(huán)頂推時(shí)需要借助導(dǎo)換滑塊和起頂，并且能夠?qū)崿F(xiàn)下一個(gè)環(huán)節(jié)的頂推施工。

2 安全風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)對(duì)措施

在工程施工期間，由于考慮到站點(diǎn)運(yùn)輸組織以及施工技術(shù)要點(diǎn)，并且綜合權(quán)衡天橋頂推工程項(xiàng)目施工條件，營(yíng)業(yè)線施工及其封鎖施工對(duì)天橋頂推施工安全控制問(wèn)題進(jìn)行判斷，有利于采取合理控制措施，全面提升項(xiàng)目施工安全性。

2.1 營(yíng)業(yè)線安全施工作業(yè)

本工程項(xiàng)目營(yíng)業(yè)線為8股道，天橋橋面與新建站房候車(chē)廳銜接，所有股道都屬于電氣化股道，該工程跨電化股道，在施工之前需要對(duì)天橋頂推施工期間底部和接觸網(wǎng)之間的高度進(jìn)行測(cè)量。確保天橋就位之后使底部與接觸網(wǎng)之間的距離為1.03m，符合施工標(biāo)準(zhǔn)。在開(kāi)展頂推施工之前，需要將橡膠絕緣護(hù)套加設(shè)在接觸網(wǎng)承力索中，全面提升接觸網(wǎng)安全性。在開(kāi)展?fàn)I業(yè)線封鎖施工期間，各工程參與方都必須按照施工安全管理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，全面落實(shí)和執(zhí)行應(yīng)急準(zhǔn)備和防護(hù)措施。

2.2 頂推施工抗傾覆穩(wěn)定性分析

在此次工程建設(shè)中需要在支架上對(duì)天橋鋼桁梁實(shí)施分階段拼裝，并且逐次完成頂推施工。頂推施工操作過(guò)程中，天橋頂推前端設(shè)計(jì)成封閉模式，而且施工荷載主要集中在后端位置，所以在分析期間主要是對(duì)重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值和風(fēng)荷載進(jìn)行分析。

由于在六次頂推后抗傾覆不滿足相關(guān)要求，并且站場(chǎng)施工進(jìn)度也會(huì)對(duì)其影響，再加上六次頂推之后懸挑工況維持時(shí)間比較長(zhǎng)，這樣就會(huì)提升天橋傾覆風(fēng)險(xiǎn)，因此需要采用兩項(xiàng)抗傾覆措施。其一，在六次頂推之前需要提升抗傾覆配重，全面加強(qiáng)抗傾覆系數(shù)。由于存在列車(chē)振動(dòng)和懸挑時(shí)間影響因素，根據(jù)抗傾覆系數(shù)1.5對(duì)配重增加量進(jìn)行計(jì)算，節(jié)間力臂長(zhǎng)為24.1m，因此配重力為156.2KN，此時(shí)可以選擇15噸重沙袋作為末端配置。其二，在六次點(diǎn)推之后通過(guò)臨時(shí)支撐方式提升安全系數(shù)。在施工建設(shè)期間，支撐柱可以使用兩根鋼管焊接制作，并且將臨時(shí)支撐柱加設(shè)在天橋懸挑末端兩側(cè)，并且將鐵楔子和墊塊設(shè)置在臨時(shí)支撐柱柱頂，這樣能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)天橋懸挑起到支撐作用。

2.3 封鎖施工

在頂推施工過(guò)程中導(dǎo)換滑塊操作較為頻繁，而且頂推節(jié)間往往要進(jìn)行導(dǎo)換，實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)確保滑塊處于鋼桁架節(jié)間節(jié)點(diǎn)位置，其中腹桿承受一定的豎向作用力，這有利于防止橋面橫梁出現(xiàn)集中點(diǎn)受力現(xiàn)象。本工程項(xiàng)目中的天橋節(jié)間長(zhǎng)度在4.3m～6.3m不等左右，2、3站臺(tái)天橋柱間距僅為4.25m，位保證最長(zhǎng)節(jié)間頂推換滑塊要求，2、3站臺(tái)天橋柱靠2站臺(tái)側(cè)增設(shè)2.13m長(zhǎng)懸挑滑道梁，使2、3站臺(tái)天橋柱滑道長(zhǎng)度增至6.38m，滿足頂推導(dǎo)換滑塊的要求。

在施工期間需要使用千斤頂油缸完成天橋頂推滑移操作，此次工程選擇的千斤頂油缸最大行程為200mm，由于頂推節(jié)間需要頻繁導(dǎo)換滑塊，因此，需要使用千斤頂將鋼桁架豎向頂起之后完成滑塊導(dǎo)換。在該工序當(dāng)中需要由數(shù)名施工人員將前端滑塊滑移到后端，落梁完成導(dǎo)換滑塊。頂推系統(tǒng)所承受的精扎螺紋鋼主要是由若干小段栓接制作，隨著頂推操作，液壓千斤頂頂推至螺紋鋼螺栓接頭處時(shí)需要應(yīng)用長(zhǎng)短搭配方式規(guī)避接頭處。在天橋頂推施工期間，導(dǎo)接螺紋鋼和導(dǎo)換滑塊在規(guī)避接頭位置時(shí)需要花費(fèi)大量時(shí)間，并且導(dǎo)換單側(cè)滑道滑塊所需時(shí)間在23分鐘左右，此時(shí)單側(cè)螺紋鋼規(guī)避接頭時(shí)間大約在8分鐘左右。由于四次頂推施工滑塊導(dǎo)換操作比較多，因此會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng)導(dǎo)換滑塊時(shí)間。

由于營(yíng)業(yè)線施工期間會(huì)受到封鎖時(shí)間影響，因此在滿足安全性要求下，需要全面提升施工效率，可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)高效完成所有施工任務(wù)。為了確保豎向其起頂導(dǎo)換滑塊不會(huì)對(duì)天橋穩(wěn)定性造成影響，則在導(dǎo)換期間必須逐一進(jìn)行，為了加快施工進(jìn)度，就必須加強(qiáng)施工組織，并減少滑塊導(dǎo)換時(shí)間。其次，導(dǎo)接螺紋鋼規(guī)避接頭與滑塊導(dǎo)換需要同步進(jìn)行。精扎螺紋鋼采用長(zhǎng)短交替排列方式。在頂推施工開(kāi)始之前，由于未考慮到縮短避開(kāi)精扎螺紋鋼時(shí)間，在完成一次導(dǎo)換之后頂推未達(dá)到一個(gè)節(jié)間就需要再次注意螺紋鋼避開(kāi)接頭問(wèn)題。在對(duì)施工組織進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)之后，可以在滑塊導(dǎo)換期間進(jìn)行螺紋鋼接頭操作，保證螺紋鋼接頭導(dǎo)換操作的高效性。

2.4 施工注意事項(xiàng)

為了保證頂推施工條件下鋼桁架與臨時(shí)支架變形受力情況滿足檢算要求，需要將懸臂段滾軸前后范圍內(nèi)下弦桿壁厚控制在20mm以?xún)?nèi)。在頂推施工之前，需要在桁架天橋前端和中間支撐架面作中心線標(biāo)記，并且以天橋結(jié)構(gòu)層中心先作為縱向監(jiān)控點(diǎn)。在頂推施工期間需要將中間部位支撐架設(shè)面上中心點(diǎn)為準(zhǔn)，并且使用對(duì)桁架天橋中心點(diǎn)位移情況進(jìn)行監(jiān)控，若存在偏差，則需要應(yīng)用糾偏導(dǎo)輪和糾偏油缸組合方式進(jìn)行糾偏處理。在鋼梁橫向兩側(cè)布設(shè)導(dǎo)輪，這樣可以起到限位作用。若中線糾偏大于1cm，則需要通過(guò)糾偏油缸主動(dòng)頂緊。在頂推期間實(shí)施糾偏處理，使水平力降低。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，盡管天橋頂推法施工操作技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)成熟化發(fā)展，然而，在實(shí)際施工期間還存在較多安全風(fēng)險(xiǎn)因素。尤其是頂推會(huì)越鐵路營(yíng)業(yè)線封鎖施工，在實(shí)際施工期間必須做好前期準(zhǔn)備工作，并且注重分析風(fēng)險(xiǎn)因素，采取有效措施進(jìn)行控制，全面提升天橋頂推法施工安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉祥.鐵路客站跨線鋼結(jié)構(gòu)天橋頂推施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析與控制措施[J].上海鐵道科技，2017，23（03）：18-19+10.

[2]申冠鵬.跨線橋鋼箱梁在雨水調(diào)蓄池上吊裝的施工技術(shù)研究[J].廣東土木與建筑，2017，24（02）：57-60.

[3]喬軍.鄭徐客專(zhuān)跨線鋼結(jié)構(gòu)天橋頂推施工技術(shù)研究[J].建設(shè)科技，2017，15（02）：102-103.