道路下穿高铁桥梁工程中异物抛落隐患分析

2020-02-22 12:21刘安
科技风 2020年5期
关键词:高速铁路隐患桥梁

刘安

摘 要:文章旨在分析道路下穿高速铁路桥梁立交工程项目中,高铁桥梁可能发生的安全隐患,如自身结构物失稳或灾害天气造成异物脱落等情况,导致高速铁路桥梁下方的道路在运营期间,不仅行车安全受到威胁,有些市政道路设有人行道及非机动车道,抛落物也有可能造成人员伤亡,其后果值得深思,本次将从多方面探讨可能产生的风险,并结合实际情况与工作经验,提出相应的防护措施,在源头解决安全隐患。

关键词:道路;高速铁路;桥梁;下穿;异物抛落;隐患

近几年来,各地方为了满足日渐增加的交通需求,实现城镇化的发展目标,我国市政道路规划建设已全面开展,公路网不断地完善。与此同时,铁路“八纵八横”的总体部署也在积极推进,这无疑加快了铁路网的全面覆盖。在此情况下,道路与铁路交叉也不可避免的变得越来越频繁。根据我国地形条件及列车的运行要求,目前我国在建的和已经运营的高速铁路承载结构大多为桥梁的形式,而道路与高速铁路的交叉形式也以下穿为主。

一、道路下穿高铁桥梁的工程特点

在大多数项目中,道路分几孔下穿铁路桥梁,下穿处铁路桥梁结构以简支梁、连续箱梁为主。由于考虑高速铁路运行对平稳性要求很高,下穿道路施工与运营期间对铁路线路的影响控制尤为严格,桩板式梁桥结构和U型槽结构使得道路上空暴露在铁路桥梁下,若发生异物掉落,便会危机行车安全。所以在设计阶段,合理的选择下穿方案是重中之重,认真、充分的考虑来自各方面的安全隐患,是绝对不能忽略的一步。

二、影响因素分析

可能存在的安全隱患。在此类项目中,可能引起异物抛落的安全因素主要集中在高速铁路桥梁的附属设施上,例如:桥梁装配式混凝土栏杆,桥面两侧散排泄水孔,翼缘板下方外挂的集中排水管。

(1)这些附属设施在长时间的风化侵蚀及太阳暴晒后,材料老化,强度下降。遇到强风时可能会掉落,再加上高速运行的列车经过时,产生的震动和风速,也会有一定程度的影响。

(2)排水管漏水、泄水孔直接排水而产生的高空落水,影响行车安全,也会对路面造成破坏。在冬季时,容易结冰溜,冰溜脱落对行车和行人有安全威胁。

(3)一般道路下穿高铁桥梁工程中,道路预留净空在5m以上,异物掉落下来的惯性和冲击力不小,对行车和行人造成人身损失。

(4)如果桥梁下方是运行的铁路,对列车也会造成极大的影响,严重者可将列车逼停或慢行。

三、防范措施探讨

经过近几年工程中遇到的实际情况及运营期间的实践考察,我们已经积累了许多经验,有了相应的预防措施。

(1)栏杆改造。高铁桥梁跨越道路、铁路的孔跨范围内装配式桥梁混凝土栏杆改为钢结构栏杆,且钢结构均采用热浸镀锌防腐处理、预制拼装的方式,具体的改造方案:

①拆除既有破损的钢筋混凝土栏杆,利用遮板上原既有的U型螺栓,安装C形立柱钢结构栏杆。栏杆每2米为一榀,分别由立柱、扶手、托梁、隔柱等构件组成。

②栏杆型式:立柱截面呈C形,尺寸为10×10cm,厚度10mm,高1070mm,两侧设置30mm宽肋板;扶手及托梁采用【8槽钢;隔柱采用【6.3槽钢;底板为矩形钢板,尺寸为180×240mm,厚10mm。

③扶手、托梁、隔柱及连接板采用焊接拼成,作为整体栏杆进行热浸镀锌处理,通过连接螺栓与立柱固定。

④立柱与底板采用焊接拼成,作为整体立柱,进行热浸镀锌处理,利用遮板上原有的U形螺栓固定。

⑤钢构件均需进行热浸镀锌处理,其各项工艺及技术指标应满足规范要求,镀层厚度达到85μm。

在施工中,应注意:

①钢结构热浸镀锌应选择具有资质的厂家集中处理,并提供相关出厂证明。

②钢结构需在工厂焊接完成并经热浸镀锌处理后运至现场组装,避免现场焊接钢结构。

③高铁桥面栏杆均为钢结构,有大量焊接工序,对焊缝质量的控制应严格按照有关施工规范规程办理,要求焊缝高度为6mm。

④桥梁附属改造多为高空作业,相关人员须做好安全防护。

(2)水管改造。外挂的集中排水管拆除,封堵泄水孔,原来的散排水方式改为集中排水,将排水管固定在铁路桥墩上,顺桥墩排水。施工后改变原来分散、外挂泄水管排水方式为梁端集中排水。桥下道路范围内的泄水孔封堵,桥下道路范围外的泄水孔通过梁端泄水孔进行集中排水。具体改造方法:

泄水孔最下部采用发泡剂封堵,泄水孔上部用自流平砂浆进行密封,底座板与防护墙之间区域进行顺坡,发泡剂与砂浆结合部位用钢筋网或塑料盖板进行封闭支撑。封堵后桥面水由防护墙排水孔流入防护墙与竖墙之间空间,由此集中至梁端排出。部分防护墙与竖墙之间存在沙袋,影响排水,需进行清理

(3)车辆在经过铁路安全范围时,应适当减速,设立减速标志,提醒驾驶员注意安全。

(4)道路在下穿铁路时,设计多采用桩板结构或U型槽的结构形式,可在结构上增设防护棚盖,将掉落物抵挡在外,前提是,棚盖要满足强度要求和自身的结构稳定性要求。棚盖是一道最后的保险,不仅可以防止高空落物砸伤行人、破坏道路,还可以解决高铁维修通道被断的问题。

四、结论

通过对安全隐患的分析,以供大家积累经验教训,互相学习进步。公铁立交工程数量逐渐增多的现状,对涉铁下穿立交方案是一种考验,作为一名设计人员,我们不仅要充分考虑道路在工程施工过程中的安全性、经济性和运营后对铁路的安全影响,也要考虑公铁交叉互相影响的情况,将一切可能影响安全运行的因素挖掘出来,不断的完善安全管理体系,防患于未然。

参考文献:

[1]周平.铁道概论.北京:中国铁道出版社,2010,214.

[2]高世强.高速铁路桥梁桥下新建公路工程的安全性分析[J].铁道标准设计,2015(04).

[3]张劭楠.城市道路交通安全评价及其影响因素分析[D].兰州交通大学,2016.

[4]林峰.城市道路下穿高铁桥梁的方案研究[D].浙江大学,2016.

[5]范鸿云.关于高速铁路安全管理的研究与思考[J].上海铁道科技,2012(2):1-2.

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