利用吊籃橫移法對運營高速鐵路上跨結(jié)構(gòu)病害加固施工的探討

■李占祥 ■北京高鐵工務(wù)段，北京市 100071

1 工程概況

銀河大橋位于河北省廊坊市廣陽區(qū)銀河北路與京滬高鐵交匯處(京滬高鐵正線里程K59+535處)，是一座公跨鐵立交橋，2000年5月18日完工。大橋橫跨京滬鐵路、京滬高鐵正線，其中主橋為跨度65．7米的預(yù)應(yīng)力砼系桿拱，橋面寬24．5米，矢高12米，拱圈位于機動車道與非機動車道之間，為等截面普通鋼筋砼結(jié)構(gòu)，吊桿為熱擠PE鋼絲束外套Ф160鋼管。南北引橋各為8孔25米預(yù)應(yīng)力砼空心板梁，橋面寬24．5米，橫橋向每孔擺放18片板梁。橋墩為雙柱加蓋梁結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用Ф120厘米鉆孔灌注樁。京滬高鐵及京滬鐵路由銀河大橋下方穿過。鐵路工務(wù)人員在對鐵路線路進行檢查時，發(fā)現(xiàn)銀河大橋人行道外側(cè)及底部由于受雨水等侵蝕風(fēng)化，以及汽車車輛通行產(chǎn)生的震動和高鐵列車高速通過時所產(chǎn)生的氣流、震動影響，致使其部分砼風(fēng)化物及結(jié)合砂漿松動，并有脫落的痕跡。

2 病害監(jiān)控

發(fā)現(xiàn)病害后，為保證高速鐵路的運行安全，工務(wù)部門采取各種有效的措施對病害處所進行監(jiān)控，防止松動混凝土塊體脫離碰撞車體，影響列車安全運行，根據(jù)現(xiàn)場情況及既有資源，采用多種方式對病害進行監(jiān)控，一是利用鐵路綜合視頻平臺每日進行實時監(jiān)控;二是利用該上跨結(jié)構(gòu)位于廊坊站內(nèi)，結(jié)合每日道岔巡視，車間安排人員對現(xiàn)場進行檢查，主要檢查病害是否發(fā)展及有無異物掉落;三是每旬聯(lián)系供電部門停電，對兩側(cè)橋體進行安全檢查，對松動嚴重的部分進行清理加固，防止脫落撞擊列車車體。

3 施工技術(shù)

3．1 施工技術(shù)概況

利用吊籃法進行施工，所有加固修復(fù)施工作業(yè)均安排在高鐵天窗點內(nèi)進行，施工期間接觸網(wǎng)停電，鐵路各相關(guān)單位派人員到現(xiàn)場進行監(jiān)護。使用移動+可升降式移動吊籃作為加固修復(fù)作業(yè)平臺，吊籃內(nèi)進行封閉處理，防止風(fēng)化物及松動砂漿塊在清除時掉落到接觸網(wǎng)或鐵路線路上，形成不必要的修復(fù)工作量，加固修復(fù)施工工藝如下:鑿除清理人行道板下方松動砂漿層及梁體表面風(fēng)化物→鑿除清理質(zhì)量確認→清楚鑿除區(qū)域表面灰塵→人行道板砂漿縫環(huán)氧樹脂灌縫及被鑿除區(qū)域周圍環(huán)氧樹脂涂抹處理→環(huán)氧樹脂施工質(zhì)量檢查→表面碳纖維布覆蓋修復(fù)→施工驗收。

3．2 施工作業(yè)條件

加固修復(fù)施工作業(yè)時間均需在高鐵天窗點內(nèi)(0∶30-4∶30)進行，為夜間施工作業(yè)，作業(yè)過程中需提供保證作業(yè)人員安全及現(xiàn)場照明問題，保證作業(yè)時間段內(nèi)有足夠的光源。施工吊籃下垂至作業(yè)區(qū)域，高空作業(yè)存在一定的安全隱患，并且吊籃距鐵路接觸網(wǎng)較近(0．5m-0．8m)，施工過程中必須聯(lián)系供電部門進行停電，并且施工吊籃使用及存放需占用銀河大橋部分非機動車道空間，由于銀河大橋是廊坊市的主要交通干線，車流量較大(尤其是05∶00至22∶00期間)。施工期間應(yīng)盡量減少對銀河大橋非機動車和行人的影響。

3．3 施工結(jié)點控制

該項目施工采用循環(huán)施工的方式進行，對橋體東、西兩側(cè)各25m修復(fù)區(qū)段根據(jù)每日工作量分成若干施工單元(每一單元5m左右)按先后順序進行施工，每個單元直到碳纖維布粘貼完成并驗收合格后進行下一單元施工。

4 施工重點及難點控制

4．1 天窗時間控制

現(xiàn)場監(jiān)護人員在接到駐局調(diào)度員下達的維修天窗命令及停電命令，并在供電部門對接觸網(wǎng)進行接地后，方可移動作業(yè)平臺到達指定位置，并固定移動作業(yè)平臺，在現(xiàn)場監(jiān)護人員確認后，方可開始加固作業(yè);施工結(jié)束前三十分鐘，將移動作業(yè)平臺移出作業(yè)區(qū)，停放到安全位置固定并安排專人進行看守，作業(yè)過程必須嚴格控制天窗時間。

4．2 設(shè)備質(zhì)量控制

為確保設(shè)備安全，對作業(yè)過程進行事前-事中-事后控制，事前要確保選用材料優(yōu)良，滿足作業(yè)要求;事中作業(yè)人員施工期間不得吸煙及動用明火，防止材料起火造成對鐵路設(shè)備的危害，并且為防止墜落物砸傷鐵路設(shè)備，需在吊籃四周及底部施工范圍內(nèi)設(shè)封閉圍擋;事后要做好完成區(qū)段的保護，確保修復(fù)效果。

4．3 現(xiàn)場環(huán)境控制

作業(yè)過程中，施工吊籃內(nèi)要做好封閉處理，在保護鐵路環(huán)境的同時避免落渣侵入鐵路限界損害鐵路設(shè)備，影響列車安全。鑿除的固體廢棄料應(yīng)集中處理，并不得使用水洗或水沖方式清潔鑿除面，做到既不臟污鐵路基礎(chǔ)又不污染現(xiàn)場環(huán)境。

4．4 人身安全控制

作業(yè)過程中吊籃固定后，在其兩側(cè)放置可移動防撞墩，并設(shè)置警示標志，設(shè)專職防護人員看守非機動車道路，避免各種車輛撞擊作業(yè)平臺;由于是高空作業(yè)，吊籃設(shè)吊繩和吊桿雙重安全措施，在大風(fēng)降雨等惡劣天氣應(yīng)禁止上吊籃施工作業(yè);作業(yè)人員進入吊籃后，必須系好安全帽及安全帶，安全繩要捆綁牢固，作業(yè)過程使用電動機具必須使用漏電保護裝置，使用手動葫蘆起吊吊籃時，兩側(cè)應(yīng)協(xié)調(diào)同步并確認吊點安全后起吊，吊籃初步就位并安好吊繩、吊索后才能松動手動葫蘆。吊籃準確就位后并安裝好固定吊桿后，施工作業(yè)人員才能進行作業(yè)吊籃在施工過程中移動時，作業(yè)人員必須離開吊籃，并在吊籃再次固定牢固及設(shè)置好防護后才能進入進行作業(yè);每日施工作業(yè)的所有步驟，都應(yīng)設(shè)置安全員做好對吊籃、工機具等全面檢查，確保使用狀態(tài)完好。

4．5 應(yīng)急響應(yīng)

施工過程中，由于作業(yè)時間短，發(fā)生突發(fā)事件處理困難，要提前做好停電、撞擊、惡劣天氣處理、人員傷害、設(shè)備故障等應(yīng)急事故的響應(yīng)，保證發(fā)生突發(fā)事件是應(yīng)對及時，盡量的降低安全風(fēng)險。

5 施工過程

5．1 施工準備

主要包括吊籃移動作業(yè)平臺的制作，工機具、材料的準備，對各參與單位的技術(shù)交底及作業(yè)前的現(xiàn)場準備。

5．2 試驗階段

在橋體某側(cè)選擇一個非鐵路區(qū)段的施工單元進行同條件試驗，準確掌握天窗利用、作業(yè)質(zhì)量和安全安全等相關(guān)情況，為實際施工提供依據(jù)。試驗單元施工按照以下步驟施工:首先架設(shè)吊籃作業(yè)平臺，對試驗區(qū)段風(fēng)化、松動的混凝土進行清除，并將清除區(qū)域清掃干凈;其次利用環(huán)氧樹脂對人行道板砂漿縫進行灌縫并對被鑿除區(qū)域周圍涂抹處理，材料固化后，要進行表面處理至結(jié)構(gòu)表面平滑，并進行質(zhì)量檢驗;然后在檢驗合格后，在環(huán)氧樹脂灌縫及表面處理的基礎(chǔ)上，為徹底避免出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象，需要對梁體底面和側(cè)面病害部位進行碳纖維布粘貼修復(fù)，最后進行施工質(zhì)量驗收。

5．3 正式施工階段

將京滬高鐵上方25米范圍分東西側(cè)各劃分為一個施工作業(yè)段，根據(jù)施工節(jié)點橫道圖和同條件試驗階段的施工經(jīng)驗組織正式施工，主要工作內(nèi)容及具體施工方法和試驗階段相同。

6 總結(jié)

通過本次施工，對高速鐵路上跨設(shè)備病害整治提供了寶貴的經(jīng)驗，總結(jié)利用吊籃橫移法對上跨設(shè)備病害進行整治的經(jīng)驗，吊籃作業(yè)平臺的使用，能夠保證作業(yè)的連續(xù)性，減少天窗內(nèi)的作業(yè)準備時間，充分提高工作效率，提高了天窗的利用效率。

［1］《營業(yè)線施工安全管理實施細則》京鐵師［2012］755號．

［2］《關(guān)于增加橋下防護設(shè)施及銀河大橋加固工程可行性研究的復(fù)函》(京滬高速工函［2013］176號)．