铁路桥梁邻营施工风险及应对举措

刘世平

（中铁十二局集团第四工程有限公司，陕西 西安710024）

0 引言

现代铁路桥梁工程的特点是规模大、功能多，但施工过程会受到人、机、材、环境、管理等多重因素影响，使得施工难度及施工风险也越来越大。尤其是铁路上跨部位施工时，架桥类型存在差异，A 类施工、B类施工、C 类施工的安全风险有明显的不同。因而，为保证施工安全及工程质量，需要制定专项管理方案，对各类影响因素及施工风险源展开专项管理，做到事前防范、事中监管、事后总结，达到全过程施工安全管理目标。

1 工程概况

以某铁路桥梁工程为例，该工程为双线高速铁路，采用双块式无砟轨道，正线线间距为5m，设计速度为350km/h，属于“K 标准活载”，在全长209.6m 的DK119+422.155～DK119+631.755 施 工 段（43～47墩），设计的桥跨布置形式为连续梁，参数为40m+2×64m+40m，上跨G235 国道，与既有沪昆铁路（K306+137～K306+347）并行，属于邻近营业线桥梁施工段。其中，国道正宽18m，规划宽度2×18m，交叉里程为DK119+496，交叉角度为37。施工段区域属亚热带季风气候，多年平均降水量、气温、风速、蒸发量分别为1475.2mm、16.5C、1.72m/s、1259.4mm。桥址区域有3 条断层，根据勘察报告，未见不良地质。按照现行《中国地震动参数区划图》（GB 18306—2015）分析，地震动反应谱特征周期与地震动峰值加速度值分别为0.35s、0.05g。覆土层情况见表1。

表1 某铁路桥梁工程桥址区域内覆土层情况

2 铁路桥梁施工风险分析

该工程43～47墩施工段要求满足A 类、B 类施工安全风险控制要求。其中，控制对象主要包括：机械施工，吊装桩基钢筋笼、墩柱钢筋笼以及各类梁、柱钢筋的安装绑扎，模板工程，邻近铁路营业线安全，切抛屏安装、吊装、上跨桥架施工等。下面仅对其中的机械施工风险、支模施工风险、高空作业中存在的施工风险进行分析。考虑到分部分项工程之间存在密切的关联，且在施工时局部发生风险后，容易产生连锁反应，引起其他施工风险，因此在实际分析过程中需要注重分析分部分项工程之间的风险关联。具体如下：

2.1 以机械施工风险为例

该工程43～47墩施工以大型起吊设备为主，在作业过程中不排除施工人员高空坠落风险、物体坠落伤人风险、机械设备倾覆风险、吊装结构失稳风险。具体而言，在施工人员操作大型起调设备时，此类设备始终处于相对静止状态，实际上存在一定程度的晃动与摆幅，若是作业人员未按照安全作业要求穿戴安全防护用品、机械设备作业的安全距离设置不合理，则容易发生机械伤人、物体坠落伤人事件。尤其是在起吊构件、吊装索具等环节，若是没有进行细致的检查，不排除因钢丝绳、保险绳等连接位置脱扣、断裂等造成物体坠落。除此之外，该桥梁工程的连续梁布置形式涉及预应力张拉、预制梁吊装等施工环节，而且起重机与泵车的使用可能会受到负荷、风力、吊装指挥、吊篮等多重因素的影响，不排除负荷过大、气象环境变化、吊篮焊接质量不达标、指挥不当等多重因素引起的机械倾覆、倒塌事故，且倒塌事故会对既有营业线路造成实质性的负面影响。既有线情况统计见表2。

表2 某铁路桥梁工程邻近既有线情况统计表

2.2 以支模施工风险为例

在该工程施工过程中，模板应用数量较多、面积较大。在梁身混凝土浇筑、振捣过程中，不仅要求搭设支架，同时，在模板施工过程中，主要选择法兰连接、拉丝拉植与螺帽连接、局部焊接连接加固措施。若是施工期间存在连接不牢固、连接构件变形与滑动的现象，进行大体积混凝土浇筑时，不排除出现爆模风险。尤其是为了保证施工质量，该工程在混凝土试验与制备过程中增加了纤维，用于改善其性能，在混合料制备及泵送过程中，不排除配合比设计不合理、坍落度不够等因素，可能对模板侧面造成一定的压力，并导致爆模、漏浆等施工事故。另外，在机械设备附着架、高空作业支架等设备的搭设、使用、拆除、移动、重复利用的过程中，也有可能出现连接不牢固、垫块使用不规范、支架横板铺设不完整等情况，使得模板、脚手架、绳索、扶梯、斜道等连接与搭设质量不达标，导致物体坠落、爆模、倒塌等支模施工风险，甚至导致人员受伤。

2.3 以高空作业风险为例

该工程属于连续梁施工，具有高空作业特点，同时伴随着较大的作业风险。从同类工程施工经验看，高空作业风险的主要影响因素集中在人、机、材、环境四大方面，包括施工人员失足掉落、高空坠落物砸伤人与设备等安全事件。进一步看，高空作业中各类要素之间存在密切的关联，容易出现连锁风险。例如，发生机械倾覆事故后，在高空作业的人、物均会受其牵连发生危险。再如，在脚手架、模板施工过程中，配套设置要素较多，主要包括材料、工具、杆件、扣件、吊篮、挂篮等。关联要素包括有材质、连接方式、操作指挥、吊装物体重量以及设置的扶手拦植、挡脚板等。如果其间没有严格遵循现行《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80—2016）及相关操作规程开展工程质量控制工作，则极有可能埋下质量隐患，引发高空作业风险。此外，连续梁交叉施工相对较多，若是施工人员违反规定，存在攀登模板、不穿防滑鞋、工具袋管理不当等问题，也会增加高空作业的风险。

3 铁路桥梁施工风险应对举措

目前，在邻近铁路营业线桥梁施工风险控制工作中，主要借助数字化技术、全过程管理、专项化培训等综合举措，且不同控制路径控制的风险存在差异。下面结合不同路径的风险控制侧重点，提出几点较有针对性的举措。

3.1 结合数字化技术，控制机械设备施工风险

第一，利用当前应用较广泛的BIM 软件，按照CAD 施工图—3D Revit 建模—4D Navisworks 模拟的基本导入顺序，对大型机械施工场地进行优化布置（见图1），并模拟机械设备起吊、移动、安装等情况，以此划出安全作业范围。同时，通过四维动画模拟提前预测其中潜在的安全质量风险，并制定行之有效的应对措施，精准控制机械设备施工风险。第二，在吊装施工前，利用由“数据库层—模型层—信息管理层—用户层”搭建而成的集成管理平台，通过“线上指导+现场控制”的管理模式，严格进行吊装施工管理。具体操作时，应先根据起重运输机、吊装设备的构成要素，对钢丝绳、卡环、夹具、卡具、锚碇等各类材料进行编码，确保其规格、技术性能、损坏、松动、运转等参数的完整性。同时，结合“族模型”与“碰撞检查”功能，对现场吊装施工过程中的各种情况进行监测与控制，精准预防设备施工风险。第三，根据机械施工对邻近营业线的影响，严格执行A 类、B 类施工风险控制工作，并以“一机一人”的防护方法开展安全施工。

图1 43#～47#墩机械设备布置示意

3.2 借助全过程管理，加强支模施工质量控制

第一，在支模施工中应结合项目经理负责制度，设置支模管理小组，严格按照全过程管理方式，于支模施工方案设计中划分出各项任务，然后由管理小组负责制度细化、技术指标检查、现场施工测量，并在完成技术交底后，于现场施工中开展具体指导。第二，在防爆模方面，应于立模结束后、梁身混凝土浇筑前，进行技术交底，并结合大体积混凝土施工方面的原材选择、配合比设计、试验、混合料拌和、运输、浇筑、振捣、养护等工序，进行各环节的质量控制。例如，在混凝土进场后，应对其坍落度进行精准检测，确保其能在满足泵送条件的同时，降低对模板的侧压力，尤其需要结合试验结果，合理控制混凝土初凝时间，避免初凝时间过长增加模板侧压力。第三，在支架连接、模板连接方面，均应按照要素清单与技术质量控制指标，由专职安全员每间隔3h 进行一次系统性检查，避免施工过程受动态因素影响而产生安全风险。

3.3 利用专项化培训，保证高空作业人员安全

第一，结合该工程高空作业的基本特点，先通过可视化演示的方式，对施工过程中存在的高空作业风险进行仿真模拟，使施工人员能够切实感受到安全风险，并树立起安全意识。第二，在安全培训过程中，需要以施工分部分项工程为单元，完成安全宣教后，对具体的风险及预防措施、自救方法等进行模拟演练，为安全施工提供有力的保障。第三，进入施工阶段后，按照邻营施工管理要求，在每一道工序施工前，对相关工作人员进行班前教育，明确相应工序存在的风险点，同时严格落实“一机一防护”“四员一长”（安全员、防护员、联络员、带班人员和班组长）等安全施工要求，大型设备使用要满足“四固定”（定位、定岗、定人、定机）要求，严格控制倒伏距离，全面控制高空作业中的各项风险。高空作业突发事故应急控制流程见图2。

图2 高空作业突发事故应急控制流程示意图

4 结语

总之，铁路桥梁邻营施工的影响因素较多、施工风险较大，在新时期高质量发展阶段，为了有效控制施工风险，需要制定行之有效的应对举措。上述工程案例的施工风险主要集中在机械设备、支模施工、高空作业方面，且各类风险之间的关联性较大，容易在局部风险发生后引发连锁安全事故。因此，在施工过程中，需要结合实际情况采用“具体问题具体分析，针对性解决”的基本思路，制定一些针对性强、适用性广的综合控制措施，提高整体施工风险控制效果，保证工程顺利完工。