新建鐵路跨既有線施工的安全管理與控制

李 皓，高晶晶

(1.中交二公司 第六工程有限公司，西安 710075;2.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714000)

1 工程概況

新建鐵路蘊(yùn)藻浜特大橋黃渡橋段DK1 290+381.01～DK1 290+602.71處跨越既有線滬寧鐵路，與既有線成21°，在該處橋型布置為60m+100m+60m連續(xù)梁，本橋連續(xù)梁施工采用鋼管支架法施工。DK1 290+240.13～DK1 290+353.53處跨越既有線黃封鐵路，與既有線成39°，在該處橋型布置為32m+48m+32m連續(xù)梁，本橋連續(xù)梁施工采用掛籃式施工工法，跨線處均設(shè)置了防護(hù)棚架。在相同位置與新建鐵路線并行的有滬寧城際虹橋聯(lián)絡(luò)線上下行單線特大橋。

2 工程難點(diǎn)

2.1 既有鐵路的繁忙

既有滬寧快干線長度僅為全國鐵路運(yùn)營線的2%，但它承擔(dān)著全國10.2%的鐵路客運(yùn)量和7.2%的貨物周轉(zhuǎn)量，運(yùn)輸密度是全國鐵路平均水平的4倍，經(jīng)統(tǒng)計(jì)滬寧鐵路24 h內(nèi)有258輛列車通過，平均5 min有一輛，該段線路動(dòng)車設(shè)計(jì)速度為250 km/h，為全國僅有既有線路250 km/h提速示范段，路基沉降要求非常高(不大于2 mm)。因此既有線路客流量大，運(yùn)營速度較高，保證跨線橋施工時(shí)的鐵路安全是重中之中，關(guān)鍵之關(guān)鍵。

2.2 三角場(chǎng)地的特殊

新建鐵路正線、滬寧城際鐵路虹橋聯(lián)絡(luò)線上下行單線，三條鐵路并行線6座連續(xù)梁橋，在既有滬寧鐵路與黃封鐵路匯合處分別跨越黃封鐵路、滬寧鐵路，因此形成三角形狹窄封閉場(chǎng)地，場(chǎng)地面積總共不到2 200 m2，沿新建鐵路左側(cè)位置。進(jìn)入三角區(qū)只有一條施工便道且需要從其它三條鐵路下繞行，周圍是廠區(qū)和居民區(qū)，在連續(xù)梁施工前經(jīng)過多次征遷申請(qǐng)和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)實(shí)地考察后，施工場(chǎng)地?cái)U(kuò)大了部分范圍，總共施工場(chǎng)地面積增加到4 710 m2。

3 跨鐵路三角區(qū)施工管理及安全控制

結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)，制訂符合實(shí)際的各項(xiàng)具體的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)造一個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格管理、精于管理的特定環(huán)境。

3.1 超前謀劃施工管理

1)新建鐵路于2008年1月9日進(jìn)場(chǎng)，三角區(qū)跨鐵路連續(xù)梁2008年8月26日開始施工跨既有鐵路連續(xù)梁邊墩鉆孔樁。

①施工管理現(xiàn)場(chǎng)化:成立既有線領(lǐng)導(dǎo)小組，主要負(fù)責(zé)跨既有線施工管理。并于2008年9月份在跨兩條鐵路之間的三角區(qū)位置，成立了以既有線領(lǐng)導(dǎo)小組成員為主的既有線項(xiàng)目部，形成既有線施工現(xiàn)場(chǎng)化管理。

②施工隊(duì)伍管理集中化:項(xiàng)目部施工建設(shè)時(shí)，考慮到施工隊(duì)伍的管理，為施工人員構(gòu)建和租賃宿舍房屋約300間，滿足了施工高峰期2 000人的食宿問題。由項(xiàng)目部統(tǒng)一管理。

2)針對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、施工現(xiàn)場(chǎng)和各方面情況，周密組織提前謀劃，盡量減少對(duì)既有鐵路運(yùn)營干擾的不利因素，充分考慮跨既有線施工安全。

①跨滬寧鐵路原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)形式為(48+80+48)m連續(xù)梁，圖紙到位后及時(shí)對(duì)跨鐵路連續(xù)梁進(jìn)行了測(cè)量放樣，但主墩位均位于既有滬寧鐵路道砟上，無法進(jìn)行施工，后經(jīng)設(shè)計(jì)院現(xiàn)場(chǎng)勘查，變更為目前施工的(60+100+60)m連續(xù)梁，為跨鐵路施工既減小了施工難度又保證了既有線運(yùn)營安全。

②跨鐵路主墩承臺(tái)頂面位于原地面同一高程位置，這樣對(duì)于雙層承臺(tái)基坑開挖深度都在5～7 m，在距離鐵路外軌3～5 m范圍內(nèi)開挖如此深度。為最大程度地減少施工的危險(xiǎn)性，對(duì)靠近既有線的主墩承臺(tái)頂面高程調(diào)整，將主墩第二層承臺(tái)提高到原地面以上，進(jìn)一步提高了施工的安全性。

③施工現(xiàn)場(chǎng)提前謀劃，在三角區(qū)狹窄場(chǎng)地范圍，為保證施工場(chǎng)地鉆孔樁泥漿外運(yùn)。鉆孔灌注樁施工前對(duì)場(chǎng)地硬化，確保了支架施工和連續(xù)梁施工材料吊裝場(chǎng)地。在跨鐵路三角區(qū)架設(shè)6臺(tái)塔吊，基本覆蓋連續(xù)梁施工作業(yè)區(qū)域，不但在連續(xù)梁施工中對(duì)材料轉(zhuǎn)運(yùn)起到其它吊裝機(jī)械不可替代的作用，也在橋梁下部施工中發(fā)揮了靈活機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)。

3)施工現(xiàn)場(chǎng)安全提前謀劃。

為確保鐵路運(yùn)輸安全和施工作業(yè)人身安全，在進(jìn)行臨近既有線施工前，到鐵路局列車站公安派出所及鐵路局工務(wù)段確認(rèn)施工段落，并簽署施工安全協(xié)議。施工前必須對(duì)施工作業(yè)人員進(jìn)行既有線施工安全教育培訓(xùn)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員佩戴安全帽，穿反光“黃背心”，聽從統(tǒng)一指揮。

3.2 施工技術(shù)科學(xué)管理

施工前期成立設(shè)計(jì)室，針對(duì)三角區(qū)既有鐵路現(xiàn)場(chǎng)和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)情況編制施工方案。所有方案由設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)、通過專家評(píng)審、請(qǐng)第三方驗(yàn)算、既有線鐵路局專家評(píng)審、上報(bào)監(jiān)理組總監(jiān)辦京滬總指、上報(bào)鐵路局。每一個(gè)施工方案都切實(shí)與現(xiàn)場(chǎng)情況緊密結(jié)合，在技術(shù)管理方面做到一絲不茍、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，確保了施工的安全性，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供可靠的施工指導(dǎo)性方案。

施工安全風(fēng)險(xiǎn)最大的113#墩基坑施工，經(jīng)過多次論證并請(qǐng)上海巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司計(jì)算驗(yàn)證《新建鐵路113#墩承臺(tái)基坑開挖對(duì)滬寧鐵路的影響分析》。由于承臺(tái)與既有鐵路外軌距離在3.89 m，基坑開挖深度在4 m，首先設(shè)計(jì)基坑支護(hù)為長9 m鋼板樁，論證后不能保證鐵路要求2 mm的沉降條件，改為SMW工法旋噴樁與鋼板樁結(jié)合，SMW工法樁保證既有鐵路沉降變形小于允許范圍，鋼板樁保證承臺(tái)支撐防護(hù)的密閉性，防止在鐵路側(cè)開挖承臺(tái)內(nèi)側(cè)滲漏，對(duì)既有鐵路造成滲漏沉降。但當(dāng)將鐵路護(hù)欄移出后發(fā)現(xiàn)，SMW工法樁施工位置緊靠既有鐵路的道砟外側(cè)，不能保證該樁施工時(shí)對(duì)既有線的安全性。最終經(jīng)過論證，在既有鐵路慢行條件下，原行車速度 250 km/h、200 km/h降到80 km/h、60 km/h，改用單排15 m鋼板樁，既保證了既有鐵路行車安全又降低了施工難度。

3.3 要點(diǎn)作業(yè)施工管理

既有線作業(yè)遵循“要點(diǎn)”的原則。當(dāng)施工與鐵路行車安全發(fā)生矛盾時(shí)，遵循“安全第一”的原則，服從鐵路行車安全的需要，最大限度地減少對(duì)既有線運(yùn)營的干擾。

到目前為止棚架尚未拆除，跨滬寧鐵路和跨黃封鐵路基坑開挖、防護(hù)棚搭設(shè)、支架施工共計(jì)要點(diǎn)施工46次，其中停電配合28次。

1)跨滬寧鐵路基坑開挖由于鋼板樁與既有鐵路接觸網(wǎng)較近，需要停電配合4次。

2)跨鐵路支架鋼管安裝單獨(dú)要點(diǎn)施工9次，其它與頂面吊裝交叉配合施工。

3)跨鐵路安全通道架設(shè):防護(hù)棚吊裝、貝雷梁吊裝要點(diǎn)施工共計(jì)33次，其中停電配合24次。

3.4 施工安全管理

既有線施工要求做到“一機(jī)一人”防護(hù)，即在既有線施工區(qū)域內(nèi)作業(yè)的每一臺(tái)大型機(jī)械要安排一名專職的安全防護(hù)員，進(jìn)行全過程的跟班作業(yè)，對(duì)機(jī)械進(jìn)行監(jiān)護(hù)、指揮，防止機(jī)械違章作業(yè)造成既有線安全事故。施工現(xiàn)場(chǎng)的所有大型機(jī)械都做到了人不離機(jī)，機(jī)械走到哪里防護(hù)員跟到哪里，確保施工機(jī)械作業(yè)全過程受控。

4 結(jié)語

新建鐵路與滬寧城際并行三角區(qū)位置跨鐵路線密度之大，穿越鐵路次數(shù)之多，安全風(fēng)險(xiǎn)之大，施工場(chǎng)地之小，施工組織難度之大，在全國鐵路建設(shè)項(xiàng)目中史無前例。為其他類似工程的施工提供了一定的借鑒意義。

[1]中華人民共和國鐵道部.TB10401.1(1) 鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程(上冊(cè))[S].北京:中國鐵道出版社，2003.

[2]中華人民共和國鐵道部.TB10401.1(2) 鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程(下冊(cè))[S].北京:中國鐵道出版社，2003.

[3]中華人民共和國建設(shè)部.JGJ79—2002 地基基礎(chǔ)處理技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[4]中華人民共和國鐵道部.TB10025—2001 鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社，2001.