鐵路駝峰平臺新建鋼結構雨棚施工組織探討

朱安林 中國鐵路上海局集團有限公司上海上鐵建筑工程（集團）有限公司

1 工程概況

南翔站下行駝峰提鉤平臺改造及新建雨棚工程位于南翔站站內，南翔站駝峰平臺為露天作業平臺，作業人員工作環境較為惡劣，雨雪、炎熱天氣時影響調車、提鉤作業，且峰頂平臺部分走行區域不平整，危及人身及作業安全，為改善作業環境，消除安全隱患，對南翔站駝峰提鉤平臺進行改造并新建雨棚。新建雨棚采用鋼結構框架體系，結構總長度36.3 m，寬度28.90 m～35.90 m，柱距9.1 m、8.4 m、14 m，建筑面積1176㎡。雨棚結構采用C30承臺基礎（長×寬×高：1.8 m×3.6 m×1 m），承臺底設置截面尺寸為0.35 m×0.35 m的錨桿靜壓樁，樁長度為30 m。

2 鐵路駝峰平臺區域施工的特點及難點

2.1 提鉤作業繁忙，施工干擾大

雨棚施工范圍覆蓋南翔站編組站咽喉地區駝峰平臺峰頂位置，兩條提鉤解體列車作業線路即推1線、推2線日常24小時作業，十分繁忙。雨棚基礎、排水暗溝及平臺改造施工涉及到鐵路的行車設備安全，如何減少行車與施工間干擾，保證鐵路行車和施工安全是重中之重。

2.2 施工場地及通道限制，材料進出難度大

鐵路駝峰平臺區域普遍存在道路及場地受限問題，本項目因聯通兩側的過軌鐵路涵洞限高、限寬，另一側施工車輛及機械無法通行到達，如何合理解決施工所需機械、材料運輸困難是本工程的難點。

2.3 地質條件差，地基處理不確定因素多

本工程場地地質情況自上而下如下：①雜填土、②三層粉質粘土、③層淤泥質粉質粘土、④層淤泥質粘土、⑤1-1層粘土、⑥層粉質粘土、⑦1層砂質粉土、⑦2層灰粉砂。且雜填土厚度較厚，最大厚度達5.6 m,地下障礙物多，存在多條鐵路重要纜線，如何有效避免損壞纜線和錨桿靜壓樁基施工順利是關鍵點。

2.4 施工封鎖點多，施工計劃協調難度大

由于新建雨棚及平臺改造范圍處于駝峰咽喉區，各階段施工主要涉及封鎖的線路及區域包括：推1線、推2、南迂線、北迂線、聯8線、聯9線及上海樞紐03#供電單元接觸網停電，全周期均是營業線封鎖施工，如何在兼顧南翔站推峰運輸產能的前提下，又要保障項目的施工工期以及場內設備管理單位維修及施工，著實增加了項目施工計劃協調的難度。

2.5 雨棚吊裝跨度大，安全風險較高

設計新建雨棚跨度為28.90 m～35.90 m，最大達35.9 m，單根鋼立柱長約15 m,重約7 t。由于場地道路受限，汽車吊只能在南側進行單側吊裝，在北側鋼立柱吊裝時，需跨越整個鐵路駝峰平臺，尤其是北側最遠柱吊距達41 m，電氣化區段大跨度吊裝安全風險非常突出。

3 施工組織方法及安全風險管控措施

3.1 錨桿靜壓樁的施工組織及措施

（1）地質情況不明，先探孔后壓樁

根據設計錨桿靜壓樁需壓到地下30 m，由于對地質情況不完全掌握，個別樁位在下穿箱涵三角區位置涵洞基礎影響沉樁，因此采用人工探挖淺層及工程小型鉆機施工前進行探孔探測地下情況，淺層纜線探挖后可加強保護，主要確定深層有無障礙物，擊穿深層土體中障礙物，打通壓樁路徑為后續壓樁創造有利條件，防止因未事先探明地下有關結構情況而影響壓樁。

（2）方樁廠家生產，蒸汽養護，與基礎施工同步

根據設計采用強度為C30，截面尺寸為0.35 m×0.35 m的錨桿靜壓樁，各廠家均無現貨，為確保工期兌現，在場內基礎施工時，提前聯系場外廠家批量生產，通過合理添加早強劑、蒸汽養護等措施，保障了方樁自身質量及滿足了現場的壓樁供應需求。

（3）材料運輸及配重加載，確保壓樁順利

北側材料和配重運輸及加載因場地及道路限制，需利用三組火車平板運輸，通過倒裝線高站臺將50 t汽車吊開上平板，隨后裝載方樁及配重塊等主要材料并經過貨運部門嚴格的裝載加固檢查，由車站協調安排調車牽引平板馱運至施工現場，再用平板上汽車吊將材料及配重吊運至各樁位處，保障壓樁的順利進行，施工結束后同樣的方法收回至倒裝線卸車。

3.2 基礎施工組織及地下纜線保護措施

（1）鄰近鐵路開挖施工，做好線路監測養護

鄰近線路進行基坑開挖時，需對線路路基進行沉降觀測。施工前在施工地點30 m范圍內的線路路肩處按間隔10 m/個設置沉降觀測樁，采用Φ32鋼筋，打入路基1 m深，對鋼筋樁進行編號，并讀取原始數據?；A施工期間，觀測結果在預定的變化范圍內時，原則上觀測頻次每2 h一次，當變形達到報警值時，應立即停止施工，并聯系建設單位、設備管理單位、監理單位，啟動應急預案，加大監測頻率，立即對線路軌道幾何狀態進行檢查，待路基穩定后方可繼續施工。

（2）基礎施工前，提前做好人工探挖纜線

開始施工前，通過建設單位及行車組織單位，邀請各設備管理單位人員到場進行管線交底及確認，在基礎施工范圍的橫縱方向分別同時安排人工挖探溝，對于開挖出來的不明地下纜線分別給予確認，各設備管理單位明確相關保護方式或者遷移出施工范圍，確保不影響基礎施工。

3.3 鋼結構吊裝方法的選擇及安全措施

（1）結合駝峰現場實際及大件鋼構件有關參數，安全合理確定吊裝方法。本工程吊裝采用中聯牌ZAT3000V753.1（300 t）全地面起重機，80 m主臂吊裝,相關參數吊機工況表可查。雨棚大件吊裝共計8根鋼結構立柱和4根屋面梁，重量表如表1所示。

表1 重量表

分別對最重柱、吊距最遠柱、最重屋面梁、吊距最遠屋面梁進行驗算：

A、最重柱：起重最重柱重量為7 t，起重臂長20.4 m。選擇汽車吊在該工況下可起吊重量為44 t，安全系數為44/7=6.286＞1，符合起重要求。

B、最遠柱：起重最遠柱吊裝吊距40.916 m，鋼柱重量6.95 t,起重臂長60.1 m,選擇汽車吊在該工況下可起吊重量為8 t，安全系數為8/6.95=1.151＞1，符合起重要求。

C、最重屋面梁：最重屋面梁重量為9 t，最重屋面梁（4軸梁）吊裝吊距為22.625 m，起重壁長35.504 m。選擇汽車吊在該工況下最大可起吊重量為32.5 t，安全系數為32.5/9=3.61＞1，符合起重要求。

D、最遠屋面梁：最重屋面梁重量為8.37 t，最重屋面梁（3軸梁）吊裝吊距為26.110 m，起重壁長36.750 m。選擇汽車吊在該工況下最大可起吊重量為25.5 t，安全系數為25.5/8.37=3.04＞1，符合起重要求。

（2）嚴格按照既定方案吊裝，落實各項安全卡控措施。①由于駝峰雨棚鋼構吊裝范圍涉及電氣化鐵路，在進行北側4根鋼柱及4根屋面梁吊裝時，需要南翔站及集團公司運輸部大力支持，整個駝峰平臺線路含推1線、推2線、南迂線、北迂線、聯8線、聯9線垂停300 min，并且上海樞紐03#供電單元接觸網同步停電；②300 t大吊機站位地坪處鋪墊路基箱，嚴格打好馬腿確保穩固并嚴密監測防沉降失穩，吊裝前仔細對吊索吊具進行專項檢查，確保安全牢固；③吊裝作業時落實專人指揮及專人防護，配備對講機，保持溝通順暢，另外由于構件長大還需利用纜風繩拉住作牽引，以防構件在吊裝過程中失控；④密切關注天氣狀況，遇到風力在6級及以上等惡劣天氣下禁止吊裝作業；⑤施工現場吊裝區域做好隔離警示工作，嚴禁外來人員進入吊裝風險區域。

3.4 優化封鎖計劃，減少對行車影響

由于工期十分緊張，原先與車站溝通垂停駝峰平臺所有線路以滿足平臺改造施工需要，但是出于車站實際生產考慮，整個南翔編組站如此將處于“癱瘓”狀態，在既要保障工程施工又要兼顧行車運輸、推峰產能的前提下，項目部主動思考結合施工組織對原來的封鎖計劃進行合理優化，調整為南北兩側分開封鎖，即上午封鎖南峰，施工作業人員在南側駝峰平臺進行鋪面改造施工，也不影響車站提鉤組作業人員在北側正常推峰；下午則封鎖北峰，施工作業人員在北側駝峰平臺進行鋪面改造施工，也不影響車站提鉤組作業人員在南側正常推峰。另外，后續在涉及屋面檁條構件及屋面板施工時同樣適用，這樣既保證了充足的施工時間又大大減少了對行車的影響。

3.5 積極協調配合各單位，整體推進施工進度

在施工期間每天都需要封鎖或利用天窗點，與此同時工務、電務、供電、通信、維管段等路內設備管理單位也在駝峰區域進行維修及大改造施工，對項目部施工構成一定的干擾，包括有關施工計劃及施工范圍有一定沖突，通過與車站及各設備管理單位強有力的溝通，將設備管理單位的施工或者維修內容納入到項目部的施工計劃相結合，對每日施工工作量掌握清楚，各自劃分作業范圍、作業順序及明確各自的安全卡控措施，做到結合部施工安全有序，確保各方互不干擾，相互配合從而整體推進工程進度。

3.6 安全防護體系有效設置，確保營業線施工安全

在歷次封鎖施工中，嚴格按照施工人身安全防護預案設置防護體系并明確其職責；尤其是涉及接觸網停電封鎖時，需在駝峰信號樓及調度大廳分別設置駐站聯絡員，明確其具體防護范圍以及現場防護員充分掌握當日作業內容、各自防護位置、范圍，駐站聯絡員與現場防護員加強聯絡應答；人員進出場均按照指定路徑集中行走，勞務工無正式職工帶班的，禁止上道作業。另外駝峰南北兩側非垂停時，施工時在推1線、推2線間嚴格按照上鐵施工[2021]301號文（附件22）要求規范設置軟隔離，嚴禁超范圍施工，做好安全防護確保營業線施工安全。

4 結束語

結合鐵路駝峰平臺的特點，分析了駝峰鋼結構雨棚施工全周期的主要特點和風險，保證了鐵路行車和施工安全。針對平臺改造和鋼構雨棚施工特點，合理安排施工組織，并按此優化封鎖計劃，既保障了施工工時，又兼顧了運輸效益。關于吊裝方法及吊車的選擇方面，受鋼構大件有關參數影響，本工程未采用軌道吊，由于駝峰場地原因，南側具備一定通行條件故本工程采用300 t汽車吊進行鋼立柱及屋面梁吊裝，同時北側壓樁施工階段，由于地形受限，本工程采取平板馱運50 t汽車吊進行裝卸材料。在后續類似的駝峰改造施工中，本工程可以作為參考及具有一定的借鑒意義。