特大桥跨越既有线施工方案与安全控制

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摘 要 :结合西平铁路茂陵疏解线特大桥跨越既有陇海铁路施工,介绍临近既有线梁桥钻孔桩、承台、墩柱及跨越既有电气化铁路架梁施工方案与安全控制要点,确保施工顺利进行和既有铁路运输安全.

关 键 词 :跨越 既有线 桥梁 方案 安全

1.工程概况

新建西平(西安至平凉)铁路茂陵疏解线特大桥工程位于陕西省兴平市.本桥起讫里程为DK2+255.43~DK3+764.45,中心里程为DK3+010,交叉处陇海铁路里程K1110+623.36,全长1509.02m,孔跨布置为2×24m+

44×32m预应力混凝土T梁桥.其中,20#至21#墩以32mT型梁跨越既有陇海铁路,20#、21#墩设计为每墩4根钻孔桩基础,桩径125cm,桩长47m,承台尺寸为6.3×6.3×2.5m,墩高9.0m.设计交叉角度为36°59′18″,桥上线路设计坡度2.3‰.实测陇海上行正线接触网承力索标高409.863m,该处梁底标高412.05m,梁底至接触网高差2.187m;陇海下行正线承力索标高409.863m,梁底标高为412.00m,梁底至接触网高差2.137m.20#墩中心距陇海铁路下行线中心8.48m,桩中心距陇海铁路下行线中心最小距离为6.11m,靠近既有线侧承台边缘距下行线线路中心最小距离4.75m;21#墩中心距陇海铁路上行线中心6.32m,桩中心距距陇海铁路上行线中心最小距离为4.01m,靠近既有线侧承台边缘距上行线线路中心最小距离2.69m.另外,在20#墩、21#墩两侧各有接触网回流线一根和高压线通过,墩台位置有地埋线一根.

2.施工方案的确定

该桥钻孔桩、承台、墩柱施工距离既有线较近,陇海线车流量大,施工时间性强,行车速度快,一旦施工方案和安全卡控措施不到位,容易造成重大行车和人身伤亡事故.因此,施工方案的确定和安全控制对既有线运输安全和施工进程至关重要.

2.1 路基防护桩施工方案 为保证桩基、承台施工时行车安全,在20、21号承台边缘以外0.1m(靠铁路侧)各设置17根桩φ0.4m,净距0.1m,桩长6m的防护桩(桩底位于承台基坑底以下3.0m).①施工准备.在防护桩周围设置挡水沿,预备直径50cm的木板和潜水泵,下雨时将孔口覆盖,防止雨水灌入防护桩,严禁雨水浸泡路基.②施工方法.采用隔2挖1方法,21号墩在封闭点内使用洛阳铲开挖,20号墩在慢行点内使用洛阳铲开挖.上、下行线桩身钢筋笼提前制作,钢筋笼分三节制作,每节钢筋笼长2.0m,总长为6m,施工时,采用人工下钢筋笼,拌制C25混凝土灌注.③施工要求.慢行点前不允许任何施工,点后开始拆除防护栏、光、电缆迁移;在路肩开挖基坑时,必须进行安全防护;上下行要点慢行60km/h,连续5d封闭上行,每天180min.

2.2 桩基施工方案 ①钻孔.在防护桩施工完成后,采用汽车钻(高7m)钻孔,对挖出的土做到随挖随运,确保现场清洁无堆放泥土现象.钻机作业前,在保证不侵入列车行驶限界的情况下,在钻机井架外侧面包裹绝缘帆布,绝缘帆布用尼纶绳绑扎牢固结实.钻机采用地缆绳固定,保证安全作业.②钢筋笼吊装.按20.8m整节制作钢筋笼,与下部声测管护架井口对接,吊车吊装钢筋笼,吊装钢筋笼时人工用尼纶缆绳配合,防止笼体摆动侵入限界,影响既有线行车安全.③混凝土灌注成桩.混凝土灌注使用导管法进行.④施工要求.上下行慢行60km/h,桩钻机移位、吊装钢筋笼封锁下行线180min,接触网停电;桩灌注混凝土封闭下行线180min,接触网停电.

2.3 承台施工方案 ①现场实测20号墩原地面距承台设计基底高度2.97m,承台边缘距下行线中心距离4.75m;21号墩原地面距承台设计基底高度2.69m,承台边缘距上行线间距离2.69m.承台开挖前,在承台开挖线向外1.0m处设置挡水沿,防止地面雨水流入基坑,承台开挖完成后,做成向一侧的排水坡,将基坑内雨水引流至泥浆池.开挖到承台基底标高,立模板绑钢筋,采用溜槽灌注混凝土.②施工要求.上下行慢行60km/h.承台施工期间20#、21#墩承台施工均慢行8天.20#墩承台立模板要点封锁下行线180min,21#墩承台立模板要点封锁上行线180min,封锁期间接触网停电.

2.4 墩身施工方案 ①墩身模板为圆端形定型钢模板,靠既有线一侧不搭设脚手架,其余外侧搭设脚手架,起吊安装模板时,用尼纶缆绳配合,防止模板摆动侵入限界.②脚手架必须选用符合安全要求的材料,地面受力点铺垫木板,夯实地面,不得发生沉陷,立柱斜撑连接牢固,刚度稳定,不得发生晃动.③施工要求.上下行慢行60km/h,墩模板及脚手架分三次安装,每次要点封锁下行180min;墩拆卸模板及脚手架分三次进行,每次要点封锁下行180min.

2.5 跨越既有线架梁施工方案 ①施工方法.采用DJK-140型架桥机要点架设完成.封锁要点施工计划安排点前做好架梁准备工作.要点封锁陇海铁路咸阳至茂陵区间上下行正线240min,同时接触网停电.架设1孔32m预应力砼梁(北环左线粉铺村特大桥第56孔桥梁).架桥机对位需45min,桥梁架设及支座安装120min,横隔板焊接40min,桥面轨铺设、安装纵横向盖板及防护设施安装35min.②架梁方案.DJK-140型架桥机架梁施工作业程序:机车推梁车对位→安装支座→龙门吊吊梁→机车拉平板车退回→二号车对位装梁→二号车运梁喂梁→拖拉捆梁、吊梁、出梁→对位落梁、横移→桥梁落位,安装支座→龙门吊、一、二号车重复架设另一片梁→整孔梁就位→质量检查、梁端及跨中横隔板焊接,同时收零号柱,缩回大臂并吊收工具、拆短轨→安装纵横向盖板,平整桥面道碴→铺设轨节、整修线路→架其余孔跨.

3.安全控制


3.1 安全风险分析 该桥20、21号墩及架梁施工存在安全风险,对施工全过程进行安全风险分析和评价(见表1). 针对以上潜在的事故和紧急情况,编制应急准备及响应预案,应保证能够迅速做出响应,最大限度的减少可能产生的事故后果.

3.2 响应措施 根据危险源辨识情况,编制以下响应措施 ①气候方面.雨天施工时,在开挖基坑四周做好挡水坎,在基坑底部一角设集水坑,备污水泵,随时抽排集水;备足防雨彩条布,一旦有雨,立即将基坑覆盖.为保证工程质量,应尽量避免雨天施工.②技术方面:a钻机就位前,先用绝缘帆布将钻机井架靠向线路侧包裹,钻机就位后在线路外侧方向用2根缆绳将钻机井架与地锚固定,防止钻机一旦失稳倒向既有线,钻机支腿下垫枕木,枕木置于较高处,且平整、稳固、不得积水.如钻机失稳倾覆,用装载机将钻机强行拖出既有线.b钻孔(防护)桩施工出现塌孔现象,立即将防护桩回填,并分层夯填,重新开挖.吊装钢筋笼时,将钢筋笼用缆绳拉紧,吊装作业时,由专职人员拉缆绳,防止钢筋笼倒向既有线.必须有专人指挥,按标准信号指挥操作.c钻孔(防护)桩灌注时,拆除导管后,吊车吊装导管时,用缆绳将导管拉紧,防止导管侵入限界.泥浆池四周设防护栏杆和警示标志,严禁人员靠近.③机械方面.钻孔桩施工期间在铁路限界外设置安全防护措施,防止钻机误入铁路限界.吊车支腿下垫枕木,枕木置于较高处,且平整、稳固、不得积水;吊装时,吊臂缓慢摆动,平稳吊装;被吊装物体,严禁超过吊车核定起重量.④人员方面.对施工人员做好安全知识教育,提高安全施工意识;派驻站联络员,负责要点、消点等;驻站联络员与工地防护员之间采用无线对讲机联系,提前预报既有线行车情况;设置专职安全防护员进行安全防护,防止行人从施工地段横穿线路;施工期间指派专人不间断察看线路状态,确保线路运行状态良好.⑤其他方面.施工前先向铁路相关部门上报施工安全防护方案及签订安全协议,待施工方案和施工计划批准方可据以施工.在设备管理单位防护人员监督下,将光电缆提前挖探沟,确定光电缆位置、埋深,采用人工将光电缆挑出,移至位,用槽钢将光电缆扣住,进行保护.每天施工时,设备管理单位防护人员到场后,方能开始施工.施工中随时检查光、电缆防护情况是否安全,一旦发现可能出现意外情况时,现场立即进行重新防护,确保光、电缆正常使用,保证行车安全.

4.结论

通过落实以上施工方案和安全卡控措施,确保了既有铁路安全畅通和施工人身安全,按期完成了大跨度简支梁跨越既有铁路施工,也为今后类似施工积累了经验.

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