上跨徐蘭高鐵立交轉體橋施工安全防護技術

夏鵬XIA Peng

（中鐵大橋局集團第一工程有限公司，鄭州 450000）

1 工程概況和安全施工特點

1.1 工程概況

滎陽市國道234線鄭州境國道310以南段（滎陽喬樓至崔廟段）改建工程上跨徐蘭高鐵立交轉體橋為全線控制性工程。全橋采用整體式路基斷面跨越徐蘭高鐵，全橋共5聯，其中主橋布跨形式為：左幅采用：（3×25）m裝配式預應力混凝土箱梁+（2×75m）T型剛構預應力混凝土整體式箱梁；右幅采用：（2×75m）T型剛構預應力混凝土整體式箱梁+（3×25m）裝配式預應力混凝土箱梁。主橋全長225m，寬47.3m，全橋斜交正做。采用大節段現澆、轉體法施工。單幅轉體重量為16000噸。

1.2 與徐蘭高鐵相對位置關系

本橋支架現澆T構段平行于既有徐蘭高鐵，右幅梁段兩端邊緣距既有徐蘭高鐵上行線中心線水平距離最小為22.25m，左幅梁段兩端邊緣距既有徐蘭高鐵下行線中心線水平距離最小為24.45m。成橋后接觸網導線與梁底的最小距離分別為右幅2.45m和左幅2.26m。

1.3 上跨徐蘭高鐵轉體橋施工主要安全管控的重點和難點

①為防止樁基施工時對鐵路路基邊坡造成影響，在徐蘭高鐵隔離網外2m順鐵路方向每側200m范圍內設置一排隔離防護樁。隔離防護樁采用人工挖孔樁施工。挖孔深度達20m，數量多，靠近鐵路路基坡腳施工難度大。②轉體段支架現澆施工使用的盤扣支架數量多且施工距離鐵路線較近，搭設支架時物件易掉落至鐵路線內，施工風險大、安全防護要求高。③該轉體結構安裝精度要求高，施工工藝復雜；雙幅轉體重量達32000t，兩幅橋梁轉體到位后，橋間凈間距僅為0.1m。④轉體橋現澆梁在徐蘭高鐵兩側平行于徐蘭高鐵進行現澆，為鄰近鐵路營業線施工。現澆施工完成后雙幅同步逆時針轉體75.3°跨越徐蘭高鐵，為鐵路營業線Ⅱ級施工。鐵路設施對轉體影響因素較多，安全風險極大。

2 危險性較大分部分項工程施工時采取的安全技術措施

2.1 人工挖孔樁施工安全技術措施

為了防止主橋施工時對徐蘭高鐵路基邊坡造成影響，在徐蘭高鐵隔離網外2m順鐵路方向每側200m范圍內設置一排隔離防護樁。隔離防護樁采用人工挖孔樁施工。具體采取以下安全技術措施：①在人工挖孔樁施工前，必須先人工開挖探溝，探明鐵路范圍內地埋管線數量及分布情況，協調遷改及防護事宜。②挖孔樁作業人員必須經過安全技術交底和培訓，考核合格后方可上崗。③施工中必須按施工設計規定的層深，挖一層土方施做一層護壁，嚴禁超規定開挖、后補做護壁的冒險作業，并對已做護壁或孔內涌水情況做好觀察、檢測，出現異常情況，及時撤離。④多孔同時開挖施工時，采用間隔開挖的方法。相鄰的樁不能同時挖孔。⑤鋼筋籠吊裝時設置溜繩，防止侵線，并嚴格執行“一吊一檢”制度，確保鋼筋籠吊裝安全。⑥為了防止孔內作業人員施工安全，在樁孔周圍設置護欄和安全標志，孔井口設置不低于0.3m的井圈。孔井口邊1m范圍內不得有任何雜物，挖出的棄土堆放在孔井口邊1.5m以外。

2.2 現澆梁支架搭設、拆除及轉體施工安全技術措施

2.2.1 現澆梁支架搭設、拆除安全技術措施

①支架搭設前先整平場地，對軟基路面采用25cm厚二灰穩定碎石進行換填，頂面硬化30cm厚C20混凝土，確保基礎穩定。②規劃排水設施。在坡腳處設置40×40cm的排水溝，表面采用砂漿抹面，將水順排水溝排放至駐地生活區排水系統。③支架拼裝前由項目技術負責人對作業人員進行安全技術交底，支架拼裝時由現場技術員、施工員在現場進行指導和監督。④在支架搭設過程中為了防止因作業工人操作失誤，桿件不慎滑落至高鐵線路上，造成營業線行車事故。在搭設臨鐵路側支架時，逐層設置高密度鋼絲網進行封閉，以保證高鐵運營安全。⑤支架搭設完成后，技術部、安質部聯合對支架進行驗收，并做好驗收檢查簽證記錄，對不符合方案要求的架體安排專人進行盯控整改，確保了支架安全可靠。⑥現澆梁支架拆除遵循“先支后拆、后支先拆、逐層逐段”的原則進行拆除。嚴禁上下拋擲、野蠻施工。

2.2.2 現澆梁轉體施工安全技術措施

①現澆梁施工完成后，完成支架承重向球鉸承重的體系轉換，拆除全部梁底支架，使所有荷載交還給球鉸及砂箱，完成第一步體系轉換。清理撐腳底面及滑道，拆除上轉盤與承臺間的砂箱，使荷載全部交給球鉸，完成第二步體系轉換。②支架全部拆除后，梁體端部在現澆高度向下有較大的撓度，如果直接拆除支架會產生局部支架壓潰失穩，須采取一定的措施加以克服。采用的方法是在梁端設一反力架，支架頂設有行程大于梁端下撓度的千斤頂，在支架拆除前將梁端頂緊限位。③轉體前組織人員認真清理箱梁內外的雜物，兩端采用高密度鋼絲網封閉，除因轉體的配重外，其它機械設備、材料一律不得留在箱梁頂上。④轉體施工前，由項目部總工程師組織全體參與轉體的施工人員進行方案布置及安全技術交底。⑤為了檢驗轉體各系統構件能夠正常運轉，按照轉體前方案布置，先對梁體進行試轉，以確保轉體當天順利進行。⑥為了防止梁體超轉，主梁端部中心軸線達到設計位置2.0m以內時，開始采用點動操作。同時，在滑道內外側及中間位置設置3組防止超轉裝置，防止超轉裝置采用40mm厚鋼板和筋板組合件與滑道鋼板焊接形成。⑦轉體到位后，在事先準備好的臨時鋼管支撐墩上，設置2臺250噸千斤頂及鋼墊塊進行臨時抄墊，以保證梁體結構的穩定性。

3 鐵路營業線施工（含鄰近）安全保證措施

3.1 加強溝通協商，提供有利的安全施工環境

①積極與鐵路相關部門聯系，主動爭取鐵路相關部門對工程施工的指導和支持。建立與鐵路部門聯系的網絡，及時向鐵路相關部門匯報施工情況及出現的問題。②根據施工前對設計資料以及施工現場的調查情況，確定在施工范圍內對徐蘭高鐵的影響，邀請鐵路各設備管理單位共同到現場進行調查和確認，并劃定各設備管理單位的防護范圍，制定防護措施。

3.2 人員培訓，提高參建人員營業線安全技能和安全意識

①嚴格執行鄭州鐵路局營業線施工安全培訓規定，參與施工的現場管理人員必須參加鄭州鐵路局安質科組織的營業線施工安全培訓，考試合格，取得營業線施工證件。通過參營業線施工安全培訓能夠使施工管理人員較好的掌握營業線防護知識，提高了項目部整體營業線管理能力。②參與營業線施工的勞務人員均經過項目部的營業線安全知識培訓，考試合格并發放《鐵路場所作業證》，持證上崗參與施工。涉及營業線的分部分項工程開工前，項目部組織技術部、安質部、架子隊對參與施工的所有人員進行安全技術交底，使每位參與施工的人員掌握營業線防護技能和安全要求。

3.3 嚴格落實鄭州鐵路局有關營業線施工安全制度，健全內部管理機制

①鐵路營業線施工必須把確保行車安全放在首位，服從行車安全的需要，認真執行國家鐵路集團有限公司、鄭州鐵路局營業線施工安全管理規定，確保行車安全。②嚴格執行《鄭州鐵路局營業線施工安全管理實施細則》、《鄭州鐵路局建設工程安全生產管理辦法》、《鄭州鐵路局建設工程安全風險管理實施細則》等安全生產綱領性文件，并以此為據，編制項目部《安全生產管理辦法》、《重大風險源管理辦法》、《營業線施工應急預案》以及各項安全專項方案，提報各類營業線施工計劃，簽訂施工安全協議。③結合《高速鐵路工務安全規則》等行業標準，編制安全技術交底書、各類營業線培訓試卷、安全事項通知書、營業線施工作業票、一崗一表責任制等指令性安全文件，層層傳達落實到現場防護中，保證了現場安全防護措施合法合規。

3.4 機械設備及吊裝作業防侵限安全保證措施

①項目部嚴格控制進場的機械設備，汽車吊、塔式起重機等起重機械進場后由項目部機械部、安質部組織驗收，對證件不全、性能不完備或淘汰的機械嚴禁進場使用。②現澆梁施工過程中，為防止塔式起重機吊運物料時侵入鐵路限界上，在大臂前端3m和5m處各設置一個行程限位器，有效的解決了物料侵入鐵路限界問題。③起重吊裝作業時要有專人指揮，并設置現場防護員進行“一機一人”防護，長大物件吊裝時必須設置溜繩，避免吊物侵限。有列車通過，暫停作業，待列車通過后方可恢復作業。

3.5 現澆梁轉體要點施工安全保證措施

現澆梁轉體屬于鐵路營業線II級要點施工，對鐵路的影響不確定因素多，是重點性控制工程。具體安全技術措施如下：①轉體施工前按要求及時上報營業線施工方案、計劃給相關鐵路管理部門，申報施工計劃，根據批準的施工計劃實施轉體作業。②根據鄭州鐵路局評審通過的《現澆箱梁營業線轉體安全專項施工方案》規定，轉體施工定為營業線II級要點施工，利用高鐵維修“天窗點”進行轉體，封鎖線路、接觸網停電。轉體時間定為上午0:10～3:10，要點時間為180分鐘。③駐站聯絡員提前60分鐘到達鄭州西站值班室，提前在《營業線施工登記薄》（運統-46施工）上登記。列車調度員將登記內容與施工日計劃進行核對，確認無誤后向駐站聯絡員發布調度命令，再由駐站聯絡員向現場負責人傳達可以開始施工的指令。④轉體施工必須在施工調度命令的起止時間內完成作業，施工作業完成后，經施工負責人與設備管理單位共同檢查確認所有現場防護人員、材料等全部撤離下道，滿足列車放行條件后，雙方在開通確認單上簽字，拍照傳給駐站聯絡員后；由駐站聯絡員、設備單位辦理開通登記（施工銷記），車站值班員簽認后，按規定開通線路。⑤現場防護員在進網前、出網后必須按要求配合設備管理單位人員對所帶防護用品進行“三清點”，出網時，任何防護用品不得遺留在線路內。⑥按照《高速鐵路工務安全規程》要求，在轉體施工時，防護員主要安排在近端20m、遠端800m和現場三個位置。防護員由經過鐵路局培訓考試合格且責任心強的職工擔任，一經派定后不得任意調換。1）施工地點鐵路線兩側向外各20m設置停車信號燈（牌），并安排兩名防護員進行防護，負責接收駐站聯絡員列車預告和800m列車接近預告。2）遠端800m處各安排1名防護員站在來車方向一側，主要負責接收駐站聯絡員列車預告和瞭望列車。3）現場防護員設置在左右幅主墩附近，負責觀察施工作業是否有違規，如發現有突發事件，應立即通知作業人員、施工負責人停止施工。⑦線路上設置或撤除移動停車信號防護的程序如下：1）設置移動停車信號。a）駐站聯絡員抄錄并確認作業調度命令，通知施工負責人；b）施工負責人通知現場防護員進入線路，按規定在作業地點設置移動停車信號牌；c）按規定設置好移動停車信號牌后，施工負責人發出作業命令。2）撤除移動停車信號。a）施工負責人檢查確認線路已達到放行列車條件；b）通知防護員撤除作業地段的移動停車信號牌，人員撤出鐵路線路；c）通知駐站聯絡員人員、材料已全部撤離鐵路線路，辦理銷記手續，車站開通線路。（圖1）

圖1 轉體施工防護人員進出網路線防護及移動停車信號牌示意圖

4 安全技術管控效果分析

由于本轉體橋上跨徐蘭高鐵，施工難度大、安全風險極高，有限空間作業、模板支架體系、鐵路營業線施工安全又是紅線卡控重點，通過在施工過程中一系列安全技術上管控措施，不僅降低了鐵路營業線施工安全風險，又大大的縮短了工期壓力，滿足了建設單位和鄭州鐵路局對鐵路營業線施工安全管控的要求。獲得了上級單位較好的評價。（表1）

表1 安全管控效果分析表

5 總結

本文基于上跨徐蘭高鐵現澆梁轉體施工，通過現場各項安全防護措施的落實和紅線的把控，建立起全方位、全過程的安全管控體系，保障了現場施工安全有序的完成。在現場施工過程中，注重安全防護措施的有效性，既方便了現場施工，也達到了安全的目的，更為企業帶來了較好的經濟效益和社會效益。該工程轉體施工的成功實踐，為今后同類型上跨高鐵營業線轉體施工安全防護積累了寶貴經驗。