鐵路橋梁鄰營施工風險及應對舉措

劉世平

（中鐵十二局集團第四工程有限公司，陜西 西安710024）

0 引言

現代鐵路橋梁工程的特點是規模大、功能多，但施工過程會受到人、機、材、環境、管理等多重因素影響，使得施工難度及施工風險也越來越大。尤其是鐵路上跨部位施工時，架橋類型存在差異，A 類施工、B類施工、C 類施工的安全風險有明顯的不同。因而，為保證施工安全及工程質量，需要制定專項管理方案，對各類影響因素及施工風險源展開專項管理，做到事前防范、事中監管、事后總結，達到全過程施工安全管理目標。

1 工程概況

以某鐵路橋梁工程為例，該工程為雙線高速鐵路，采用雙塊式無砟軌道，正線線間距為5m，設計速度為350km/h，屬于“K 標準活載”，在全長209.6m 的DK119+422.155～DK119+631.755 施 工 段（43～47墩），設計的橋跨布置形式為連續梁，參數為40m+2×64m+40m，上跨G235 國道，與既有滬昆鐵路（K306+137～K306+347）并行，屬于鄰近營業線橋梁施工段。其中，國道正寬18m，規劃寬度2×18m，交叉里程為DK119+496，交叉角度為37。施工段區域屬亞熱帶季風氣候，多年平均降水量、氣溫、風速、蒸發量分別為1475.2mm、16.5C、1.72m/s、1259.4mm。橋址區域有3 條斷層，根據勘察報告，未見不良地質。按照現行《中國地震動參數區劃圖》（GB 18306—2015）分析，地震動反應譜特征周期與地震動峰值加速度值分別為0.35s、0.05g。覆土層情況見表1。

表1 某鐵路橋梁工程橋址區域內覆土層情況

2 鐵路橋梁施工風險分析

該工程43～47墩施工段要求滿足A 類、B 類施工安全風險控制要求。其中，控制對象主要包括：機械施工，吊裝樁基鋼筋籠、墩柱鋼筋籠以及各類梁、柱鋼筋的安裝綁扎，模板工程，鄰近鐵路營業線安全，切拋屏安裝、吊裝、上跨橋架施工等。下面僅對其中的機械施工風險、支模施工風險、高空作業中存在的施工風險進行分析?？紤]到分部分項工程之間存在密切的關聯，且在施工時局部發生風險后，容易產生連鎖反應，引起其他施工風險，因此在實際分析過程中需要注重分析分部分項工程之間的風險關聯。具體如下：

2.1 以機械施工風險為例

該工程43～47墩施工以大型起吊設備為主，在作業過程中不排除施工人員高空墜落風險、物體墜落傷人風險、機械設備傾覆風險、吊裝結構失穩風險。具體而言，在施工人員操作大型起調設備時，此類設備始終處于相對靜止狀態，實際上存在一定程度的晃動與擺幅，若是作業人員未按照安全作業要求穿戴安全防護用品、機械設備作業的安全距離設置不合理，則容易發生機械傷人、物體墜落傷人事件。尤其是在起吊構件、吊裝索具等環節，若是沒有進行細致的檢查，不排除因鋼絲繩、保險繩等連接位置脫扣、斷裂等造成物體墜落。除此之外，該橋梁工程的連續梁布置形式涉及預應力張拉、預制梁吊裝等施工環節，而且起重機與泵車的使用可能會受到負荷、風力、吊裝指揮、吊籃等多重因素的影響，不排除負荷過大、氣象環境變化、吊籃焊接質量不達標、指揮不當等多重因素引起的機械傾覆、倒塌事故，且倒塌事故會對既有營業線路造成實質性的負面影響。既有線情況統計見表2。

表2 某鐵路橋梁工程鄰近既有線情況統計表

2.2 以支模施工風險為例

在該工程施工過程中，模板應用數量較多、面積較大。在梁身混凝土澆筑、振搗過程中，不僅要求搭設支架，同時，在模板施工過程中，主要選擇法蘭連接、拉絲拉植與螺帽連接、局部焊接連接加固措施。若是施工期間存在連接不牢固、連接構件變形與滑動的現象，進行大體積混凝土澆筑時，不排除出現爆模風險。尤其是為了保證施工質量，該工程在混凝土試驗與制備過程中增加了纖維，用于改善其性能，在混合料制備及泵送過程中，不排除配合比設計不合理、坍落度不夠等因素，可能對模板側面造成一定的壓力，并導致爆模、漏漿等施工事故。另外，在機械設備附著架、高空作業支架等設備的搭設、使用、拆除、移動、重復利用的過程中，也有可能出現連接不牢固、墊塊使用不規范、支架橫板鋪設不完整等情況，使得模板、腳手架、繩索、扶梯、斜道等連接與搭設質量不達標，導致物體墜落、爆模、倒塌等支模施工風險，甚至導致人員受傷。

2.3 以高空作業風險為例

該工程屬于連續梁施工，具有高空作業特點，同時伴隨著較大的作業風險。從同類工程施工經驗看，高空作業風險的主要影響因素集中在人、機、材、環境四大方面，包括施工人員失足掉落、高空墜落物砸傷人與設備等安全事件。進一步看，高空作業中各類要素之間存在密切的關聯，容易出現連鎖風險。例如，發生機械傾覆事故后，在高空作業的人、物均會受其牽連發生危險。再如，在腳手架、模板施工過程中，配套設置要素較多，主要包括材料、工具、桿件、扣件、吊籃、掛籃等。關聯要素包括有材質、連接方式、操作指揮、吊裝物體重量以及設置的扶手攔植、擋腳板等。如果其間沒有嚴格遵循現行《建筑施工高處作業安全技術規范》（JGJ 80—2016）及相關操作規程開展工程質量控制工作，則極有可能埋下質量隱患，引發高空作業風險。此外，連續梁交叉施工相對較多，若是施工人員違反規定，存在攀登模板、不穿防滑鞋、工具袋管理不當等問題，也會增加高空作業的風險。

3 鐵路橋梁施工風險應對舉措

目前，在鄰近鐵路營業線橋梁施工風險控制工作中，主要借助數字化技術、全過程管理、專項化培訓等綜合舉措，且不同控制路徑控制的風險存在差異。下面結合不同路徑的風險控制側重點，提出幾點較有針對性的舉措。

3.1 結合數字化技術，控制機械設備施工風險

第一，利用當前應用較廣泛的BIM 軟件，按照CAD 施工圖—3D Revit 建?！?D Navisworks 模擬的基本導入順序，對大型機械施工場地進行優化布置（見圖1），并模擬機械設備起吊、移動、安裝等情況，以此劃出安全作業范圍。同時，通過四維動畫模擬提前預測其中潛在的安全質量風險，并制定行之有效的應對措施，精準控制機械設備施工風險。第二，在吊裝施工前，利用由“數據庫層—模型層—信息管理層—用戶層”搭建而成的集成管理平臺，通過“線上指導+現場控制”的管理模式，嚴格進行吊裝施工管理。具體操作時，應先根據起重運輸機、吊裝設備的構成要素，對鋼絲繩、卡環、夾具、卡具、錨碇等各類材料進行編碼，確保其規格、技術性能、損壞、松動、運轉等參數的完整性。同時，結合“族模型”與“碰撞檢查”功能，對現場吊裝施工過程中的各種情況進行監測與控制，精準預防設備施工風險。第三，根據機械施工對鄰近營業線的影響，嚴格執行A 類、B 類施工風險控制工作，并以“一機一人”的防護方法開展安全施工。

圖1 43#～47#墩機械設備布置示意

3.2 借助全過程管理，加強支模施工質量控制

第一，在支模施工中應結合項目經理負責制度，設置支模管理小組，嚴格按照全過程管理方式，于支模施工方案設計中劃分出各項任務，然后由管理小組負責制度細化、技術指標檢查、現場施工測量，并在完成技術交底后，于現場施工中開展具體指導。第二，在防爆模方面，應于立模結束后、梁身混凝土澆筑前，進行技術交底，并結合大體積混凝土施工方面的原材選擇、配合比設計、試驗、混合料拌和、運輸、澆筑、振搗、養護等工序，進行各環節的質量控制。例如，在混凝土進場后，應對其坍落度進行精準檢測，確保其能在滿足泵送條件的同時，降低對模板的側壓力，尤其需要結合試驗結果，合理控制混凝土初凝時間，避免初凝時間過長增加模板側壓力。第三，在支架連接、模板連接方面，均應按照要素清單與技術質量控制指標，由專職安全員每間隔3h 進行一次系統性檢查，避免施工過程受動態因素影響而產生安全風險。

3.3 利用專項化培訓，保證高空作業人員安全

第一，結合該工程高空作業的基本特點，先通過可視化演示的方式，對施工過程中存在的高空作業風險進行仿真模擬，使施工人員能夠切實感受到安全風險，并樹立起安全意識。第二，在安全培訓過程中，需要以施工分部分項工程為單元，完成安全宣教后，對具體的風險及預防措施、自救方法等進行模擬演練，為安全施工提供有力的保障。第三，進入施工階段后，按照鄰營施工管理要求，在每一道工序施工前，對相關工作人員進行班前教育，明確相應工序存在的風險點，同時嚴格落實“一機一防護”“四員一長”（安全員、防護員、聯絡員、帶班人員和班組長）等安全施工要求，大型設備使用要滿足“四固定”（定位、定崗、定人、定機）要求，嚴格控制倒伏距離，全面控制高空作業中的各項風險。高空作業突發事故應急控制流程見圖2。

圖2 高空作業突發事故應急控制流程示意圖

4 結語

總之，鐵路橋梁鄰營施工的影響因素較多、施工風險較大，在新時期高質量發展階段，為了有效控制施工風險，需要制定行之有效的應對舉措。上述工程案例的施工風險主要集中在機械設備、支模施工、高空作業方面，且各類風險之間的關聯性較大，容易在局部風險發生后引發連鎖安全事故。因此，在施工過程中，需要結合實際情況采用“具體問題具體分析，針對性解決”的基本思路，制定一些針對性強、適用性廣的綜合控制措施，提高整體施工風險控制效果，保證工程順利完工。