山区高速铁路特大桥上跨高速公路施工安全管理

王明慧，李开兰，朱永波

(1.渝万铁路有限责任公司，重庆400014;2.铁科院(北京)工程咨询有限公司，北京100081)

山区高速铁路特大桥上跨高速公路施工安全管理

王明慧1，李开兰1，朱永波2

(1.渝万铁路有限责任公司，重庆400014;2.铁科院(北京)工程咨询有限公司，北京100081)

山区高速铁路上跨高速公路现浇连续梁施工工艺复杂，既存在铁路桥梁施工自身安全，又存在高速公路行车安全，两者相互影响，安全管理责任重大，是铁路安全管理难点之一。本文结合渝万铁路客运专线上斑竹林特大桥上跨沪蓉高速公路(40+64+40)m现浇连续梁悬灌施工，分析桥梁施工阶段的安全风险，介绍山区高速铁路上跨高速公路连续梁施工的安全管理措施，对类似铁路上跨公路施工具有一定的借鉴意义。

山区高速铁路 上跨 高速公路 连续梁 安全管理

1 工程概况

渝万铁路作为重庆都市圈与渝东北城市群的高速铁路线路，是成渝城际网的主骨架线路，是规划的郑州至重庆快速铁路通道的组成部分。线路全长247.256 km，设计时速250 km/h。重庆市山高沟深，只有7%面积是平原，90%以上是山区和丘陵。渝万铁路全线桥隧比达70%以上，是典型的山区高速铁路，施工难度大。此外，该线与高速公路交叉多达10次，其中上跨高速公路就有4处，施工安全风险高，典型的是上斑竹林特大桥上跨沪蓉高速公路。

上斑竹林双线特大桥全长2 210 m，31#—34#墩跨径组合为(40+64+40)m连续梁，采用挂篮悬臂浇筑施工。连续梁主跨(32#—33#墩)跨越沪蓉高速公路，交叉里程为渝万铁路DK71+875(沪蓉高速公路G50K1698+450)，斜交夹角52°，见图1。

图1 上斑竹林特大桥跨沪蓉高速公路平面示意

2 施工安全风险分析

上班竹林特大桥上跨高速公路施工阶段存在的主要安全风险可分为4类:①高速公路交通意外事故影响高速铁路施工人员及设备的安全风险;②高速铁路临近高速公路的桥墩及基础施工影响高速公路路基结构稳定的安全风险;③高速铁路梁部施工发生垮塌或坠落的安全风险;④交通安全防护缺陷导致车辆及乘坐人受到伤害的风险。

3 施工安全管理主要措施

针对安全风险分析，采取设置防护棚架、梁部挂篮施工等措施来保证高速铁路的施工安全及高速公路的行车安全。

3.1 确定安全防护方案

根据《公路法》及地方公路路政管理法规规定，铁路上跨高速公路施工安全防护方案需报地方公路主管部门审批后方可实施，安全防护方案的编制需要遵循安全第一、经济合理的原则，确保施工安全和高速公路行车安全，同时保障高速公路良好通行条件，维护高速公路良好通行秩序。铁路的施工不得影响高速公路路基、路面及附属设施的结构安全，不得影响高速公路运营安全。

鉴于以上要求，上班竹林特大桥上跨沪蓉高速公路施工采取的措施为:①基坑开挖采用钢轨桩防护来保证基坑及高速公路边坡稳定;②梁部采用挂篮悬灌施工以避免在高速公路上搭设支架，减少了梁部施工对高速公路行车的影响;③在铁路梁下高速公路路面上搭设防护棚架，避免挂篮通过高速公路上方时砂石等零散材料坠落到高速公路路面上。棚架基础立于高速公路防撞护栏外的路肩和中央分隔带上，不占用高速公路的行车道，棚架基础设计为具有一定防撞能力的条形混凝土基础来维护棚架自身的稳定，同时防止高速公路行车交通事故时冲撞铁路桥墩施工的人员和设备。方案获得地方政府高速公路主管部门的批复，并与产权单位签订了安全协议，接受公路部门的监督。

3.2 安全防护棚架的搭设和拆除

防护棚架(图2)沿公路方向长30 m，跨径(13.5 +12.0)m，与高速公路净空6.5 m，与梁底净空最小处为3.1 m。棚架基础采用C20混凝土条形基础，道路两侧高宽长尺寸为0.5 m×0.8 m×30.0 m，中央绿化带基础高宽长尺寸为0.5 m×1.0 m×40.0 m。立柱采用φ325×8 mm钢管，间距按3.84 m布设，道路两侧每侧8根，共16根，单根长6 m;中央分隔带共11根，单根长6 m，钢管立柱之间连接设剪刀撑和横撑，侧面设置斜撑。立柱上设双拼I20b工字钢横梁，横梁上设I20b工字钢纵梁，间距1 m。纵梁上铺设一层3 mm厚的钢板。棚架搭设完成后在棚架顶部采用钢管搭设一层防护栏杆，并挂设安全网。

图2 防护棚架(单位:m)

防护棚架的搭设施工顺序为:浇筑混凝土基础→钢管立柱吊装及焊接→横梁吊装及焊接→纵梁吊装及焊接→钢板吊装及焊接→防护栏杆及防护网安装→施工完毕。

防护棚架的拆除顺序与安装顺序相反。搭设及拆除不同构件前应进行相应的高速公路占道后的交通疏导及防护。吊装作业应对起重机的制动、吊钩、钢丝绳和安全装置进行检查。当构件吊起、转向、走行、重物下落时应鸣笛提醒高速公路上的车辆。

3.3 桥墩基础及墩身施工的防护

32#，33#墩钻孔桩均采用旋挖钻机施工，导管水下灌注混凝土。承台开挖对服务区及高速公路影响均较大，开挖时不得进行爆破作业，避免飞石影响高速公路行车安全，且承台完成后应尽快回填基坑，基坑开挖前采用插打钢轨桩进行围护并需增加临时支撑，防止高速公路路基变形、开裂。

墩身均采用厂制定型钢模施工，采用汽车吊浇筑混凝土，一次浇筑成型。墩身模板安装后应采用揽风绳固定，防止模板倾倒后侵入高速公路内威胁行车安全。汽车吊装作业应将起重臂朝向高速公路外侧，同时严禁起重臂深入高速公路行车道上空。

3.4 梁部施工使用挂篮的安装、行走及拆除安全

挂篮由主构架、底模架、前上横梁、内外模板、行走系统及锚固系统等组成。挂篮支点与后锚点位置经设计单位检算确定。主构架是挂篮的主要承重部分，由两片桁架及联结系和门架组成(图3)。挂篮安装依次为:轨道安装→主构架分片吊装并将主构架后端锚固在轨道上→前上横梁吊装→底模架吊装→外侧模吊装→内模安装。挂篮拼装完成后进行压重试验，消除非弹性形变，并确保挂篮整体的稳定及结构安全。

挂篮走行依次为:铺设钢枕及轨道→放松底模架和内外模的前后吊杆并将吊架放在内外模走行梁上→利用倒链牵引前支座使挂篮、底模架、外侧模一起向前移动。挂篮走行时应牵引一步检查一次，并在后部设保险倒链，防止走行时挂篮倾覆。

挂篮拆除先将挂篮行走至高速公路行车道外侧然后实施拆除。在梁顶面安装卷扬机，依次起吊底模架前后横梁、外侧模走行梁、主桁并下放拆除，内模可从两端梁的出口开始拆除。拆除过程中，上下作业面要有可靠的通讯联系，并保证钢丝绳与混凝土或其他的物体之间的接触点无摩擦，以确保钢丝绳的受力合理。

3.5 高速公路的交通疏导及防护

防护棚架搭设及拆除期间需要对高速进行临时管制，确保施工安全和高速公路行车安全。主要施工分为立柱基础施工、左幅立柱+纵梁+横梁安装、右幅立柱+纵梁+横梁安装、防护棚架及栈桥拆除4个阶段。每个阶段计划施工时间分别为7，11，10，6 d。

第1阶段浇筑两侧混凝土基础采用占用行车道的交通组织方式。浇筑高速路中间绿化带基础采用占用超车道的交通组织方式。

第2阶段左幅立柱+纵梁+横梁安装采用右幅双通的交通组织方式。

第3阶段右幅立柱+纵梁+横梁安装采用左幅双通的交通组织方式。

第4阶段防护棚架拆除采用左、右幅单幅双通的交通组织方式分别拆除右、左两侧棚架。

图3 悬灌现浇箱梁挂篮示意

4 结语

通过选取合理的施工及防护方案并严格执行，上斑竹林特大桥上跨高速公路施工得以顺利实施。可以看出，高速铁路特大桥上跨高速公路施工安全防护措施需要重点做好4个方面的工作:高速公路施工期交通疏导及安全防护;桥墩及基础施工的临边安全防护;梁部施工确保支撑体系的稳定防护;梁部施工坠物的安全防护。

［1］郭明泉，姜海波，魏晓江.跨线铁路钢桁梁拖拉施工技术［J］.铁道建筑，2014(7):19-21.

［2］王明慧.渝万客运专线对沿线城市经济联系强度的影响［J］.铁道运输与经济，2012(5):59-61.

［3］王林伟.跨高速公路特大桥连续梁施工安全管理［J］.建筑，2012(15):52-54.

［4］中国路桥集团有限公司.新建重庆至万州铁路土建3标施工组织设计［R］.重庆:中国路桥集团有限公司，2013.

(责任审编李付军)

U445.1

A

10.3969/j.issn.1003-1995.2015.02.14

1003-1995(2015)02-0052-03

2014-07-25;

2014-09-10

王明慧(1964—)，男，湖北京山人，教授级高级工程师，博士。