铁路既有线高路基框构桥顶进施工安全风险控制

赵全东

(太原铁路局太原南站工程建设指挥部，山西太原 030012)

1 工程概况

随着地方经济的快速发展，城市市政基础设施的不断完善，部分既有涵洞已不能满足居民日常通行需求，需对下穿铁路的市政道路进行改造。本框构桥位于改建铁路枢纽太原南站及相关工程太原—北营间石太下行线K224+860.9 m处，为1-16 m单孔框架结构，框构轴线与石太下行线斜交90°28'46″，具体结构尺寸如下:桥全长 18.2 m(包括前挑檐 4.5 m、后平衡 2.9 m)，净宽16.0 m，净高9.8 m，全高12 m，底板厚1.2 m，顶板厚1.0 m，边墙厚1.2 m。主体采用C35钢筋混凝土预制。总顶程33.0 m，下穿石太下行线正线1股道，在既有线路西侧预制，采用一次顶进法由西向东顶进到位。

石太下行线为电气化自动闭塞铁路，Ⅱ型普通混凝土枕，60 kg/m无缝线路轨道，轨枕间距0.55 m，线路纵坡5.9‰，曲线半径2 500 m，线路为高路基形式，路基高度为11.5 m，框构顶进到位后框构顶距离既有线轨底0.8 m。

由于该桥位于高路基段，路基坡脚距离建设路路边不足50 m，距离马路较近，且施工场地狭小，无原材料及周转料堆放场地。因此，如何在狭小作业场地及高路基段采用纵横抬梁对既有线路进行线路加固和线路加固拆除，保证线路稳定和行车安全是本工程的重点和难点。施工现场平面图见图1。

2 工艺流程及确定安全风险等级

2.1 施工工艺流程

框构桥顶进施工工艺流程:施工准备→挖孔桩及冠梁施工→线路加固→框构出土顶进→线路加固拆除→更换桥枕、安装护轨→线路整修→附属工程施工。

2.2 确定安全风险等级

图1 施工现场平面图

根据铁道部、路局推行铁路安全风险管理的要求，指挥部按照《太原铁路局铁路建设工程安全风险管理实施办法(暂行)》有关规定，多次组织设计、施工、监理单位及有关专家，根据现场地质条件及施工条件，共同对施工单位提报的风险等级进行了评审，评定该框构顶进施工安全风险等级为高度风险。将挖孔桩施工、线路加固、出土顶进和线路加固拆除确定为安全风险关键项点，由施工单位有针对性的制定安全风险控制措施和安全风险卡控表，明确各关键环节的责任人，并提报高风险工点专项施工方案，按程序进行审批，办理高风险工点开工报告，同时与设备管理单位和行车组织部门签订施工安全协议。

3 施工关键项点的安全风险控制

3.1 挖孔桩施工安全风险控制

为防止顶进时路基边坡失稳，在施工前对路基采用挖孔桩进行加固防护，框构桥四个角按设计设置防护桩49根，在线路东侧分别设置钢筋混凝土支撑桩4根和抗衡移桩5根(其中最外侧2根分别利用框构两侧防护桩各1根)，共计挖孔桩56根，全部采用钢筋混凝土护壁支护，桩径1.25 m，桩深10 m～22 m，桩身采用C25钢筋混凝土，见图2。冠梁与桩顶采用C25钢筋混凝土一次整体浇筑，将挖孔桩连成整体，以提高挖孔桩的整体稳定性。

图2 防护桩、支撑桩、抗移桩平面布置图

安全风险控制措施:

1)严格按照批准的施工方案和安全技术交底组织现场施工作业。

2)申请办理邻近营业线施工安全监督计划，严禁无计划、超范围施工。

3)通知设备管理单位派人现场监护，现场共同划定地下管线位置范围，在监护人员监护下对管线进行探测和改移，不得使用机械，无设备管理人员现场监护严禁施工。

4)多孔同时开挖施工时，采取隔二挖一的方法，相邻的桩不能同时挖孔。

5)在挖孔内挖的过程中，必须按照挖一节土(1 m左右)做一节护壁。

6)现场施工人员必须佩戴安全帽、安全带，桩孔内作业人员出入井时使用安全爬梯，禁止登乘吊桶上下桩孔。

7)井口作业人员注意施工机具不得侵入机车限界，并注意人身安全，遇有列车通过必须停止施工。

3.2 线路加固施工安全风险控制措施

由于该框构桥处于11.5 m高路基地段，通过在线路西侧路基边坡上搭设临时工作平台，较好的解决了线路加固及拆除施工无作业平台的问题。

线路加固体系采用3-5-3扣轨，结合纵横抬梁加固方法。按标定位置在线路对应位置点穿入3.4 m长木枕，间距1.65 m，共24根。扣轨采用P50钢轨，以3-5-3形式布置，钢轨交错布置保证接头相互交错，接头错开长度不小于1.5 m，每束扣轨长38 m，扣轨设置完毕后及时采用“U”形卡与木枕连接牢固。横梁采用Ⅰ45b工字钢，垂直于线路方向布置，间距按0.55 m～1.1 m～0.55 m～1.1 m循环布置，桥范围内全部加固，共24道，每道长度24 m;框构桥两侧各穿8道，每道长度12 m，共穿入横向工字钢40道。为增加整体结构刚度和稳定性，在距线路中心两侧2 m(长36 m)和4.5 m(长34 m)的路肩上设置4束纵梁，每束均为3根Ⅰ45b工字钢组成。每束纵梁接头采用交错布置形式，纵梁与横梁使用“U”形卡连接，纵梁两端及中间间隔采用枕木垛支撑。线路加固平面图见图3。

图3 线路加固平面图

安全风险控制措施:

1)严格按批准的施工方案和安全技术交底组织现场施工作业。严格施工人员岗前安全教育培训，特种作业人员必须取得特种作业操作证方可上岗。

2)开挖横向工字钢槽必须隔六挖一。

3)穿入横向工字钢时，不得使用钢丝绳或铁丝等导电物进行拉拽，工字钢穿过线路钢轨时必须有专人使用长胶垫对钢轨进行防护，纵向工字钢在抬运过程中，工字钢前后必须同时跨越钢轨，防止轨道电路短路。

4)指派专人对连接构件、支垫垫木以及线路变化情况进行检查，发现松动和线路变形立即处理。

5)加强现场安全防护，来车时及时通知作业人员下道避车，同时对路材路料、施工机具进行检查，防止侵入限界。

3.3 出土顶进施工安全风险控制措施

出土顶进采用挖掘机挖土、装载机配合装运、自卸车外运的施工方法，开挖面边坡应平顺整齐，坡度不得超过1∶0.5，不得掏洞取土，对两侧机械不易触及的地方，由人工进行清理。坚持“勤挖快顶”原则，每次开挖顶进长度不超过1.0 m，每顶一镐，测量一次，并做好记录，随时根据箱身顶进的偏差情况改进挖土方法，调整千斤顶布置。

出土顶进的安全风险控制措施:

1)严格按照批准的施工方案和安全技术交底组织现场施工作业，严禁超挖。

2)顶进设备应配套检验，合格后方可安装。每次顶进前应检查液压系统、传力柱安装和后背变化情况，发现问题及时纠正。顶进中，当液压系统发生故障时，严禁在工作状态下检查和调整。

3)顶进时安排专人密切观察传力柱的变化，如有拱起、弯曲等变形立即停止顶进，传力柱上方严禁站人。

4)严格执行“一机一人(防护)”管理制度，指派专人(必须是正式职工)现场监护，遇相邻线路列车接近时，及时通知机械停止作业(包括列车在施工地段运行)，并撤离挖土工作面。

5)开挖面的挖土、刷坡、装运土，严禁人、机同时作业。

6)指派专人对连接构件、支垫垫木以及线路变化情况进行检查，发现松动和线路变形立即处理。

7)顶进过程中，应配备足够的抢修人员和草袋、道碴、方木等抢险料具等。

3.4 线路加固拆除施工安全风险控制措施

框构桥顶进就位后，立即拆除线路加固设施，恢复线路。拆除线路加固施工顺序为:拆除纵向工字钢→拆除横向工字钢、回填道碴→拆除扣轨→抽出长枕木→抽换桥枕→安装护轨→整修线路。拆除横向工字钢，主要采用人工配合机械抽拽的方式施工。

安全风险控制措施:

1)严格按照批准的施工方案和安全技术交底组织现场施工作业。严格施工人员岗前安全教育培训，特种作业人员必须取得特种作业操作证方可上岗。

2)拆除横向工字钢穿过线路钢轨时必须由专人使用长胶垫对钢轨进行防护，纵向工字钢在抬运过程中，工字钢前后必须同时跨越钢轨，防止轨道电路短路。

3)严格执行“一机一人(防护)”管理制度，指派专人(必须是正式职工)现场监护，遇相邻线路列车接近时，及时通知机械停止作业(包括列车在施工地段运行)。

4)每抽一根横向工字钢，立即回填道碴，捣固密实。

5)加强线路变化检查，如有问题及时整修。

6)加强现场安全防护，来车时及时通知作业人员下道避车，同时对路材路料、施工机具进行检查，防止侵入限界。

4 结语

为保证施工安全和行车安全，顶进施工中必须认真落实施工方案及各项施工安全防护措施，同时严格执行既有线施工各项规章制度。本工程通过全面落实安全风险控制措施，强化现场关键岗位人员的安全责任意识，加强施工安全过程控制，对影响施工安全的关键环节进行重点盯控，保证了顶进工作安全顺利进行。

［1］TB 10303-2009，铁路桥涵工程施工安全技术规程［S］.

［2］TB 10203-2002，铁路桥涵施工规范［S］.

［3］成跃利.营业线框架桥顶进施工监理作业手册［M］.北京:中国铁道出版社，2011:77-79.