上跨五条既有铁路桥梁施工安全管理分析
摘要 由中铁十二局集团第三工程有限公司负责施工的武康上行客车线跨京广特大桥无梁板连续刚构地处武汉枢纽咽喉区,周围住宅密集,接触网、光电缆和各类管线密集,每天的列车通行量为120多对,既有京广线运输异常繁忙,属武汉局ⅰ级安全风险工程。该工程需在两线间完成钻孔深度为m的钻孔灌注桩20根及10个承台、10个墩柱的模筑,在两线间和接触网之上搭设的现浇梁支架型钢用量多达1200多吨(其中包跨h40工字钢560根、φ426钢柱56根、φ300钢管立柱100根、i20工字钢梁250根,八三军用便梁约12000根),所有材料均需在天窗点内吊装搭设完成,如何确保施工安全和铁路运营安全是本工程的一大难题。 关键词 上跨 既有铁路 桥梁 安全管理 1、工程概况
武康上行客车线跨京广特大桥全长1979.9米,施工中预留汉宜上行客车线,为双线桥。其中第24孔至第30孔位于曲线半径为500米的圆曲线上,与既有铁路最小夹角为23059〞,线路纵坡为7.8‰,既有铁路线间距为7-10.3m。且在既有京广线k1194+900至k1195+100段上跨武康上行货车线、武康下行货车线、京广上行客车线、京广上行货车线、京广下行货车线五条电气化铁路通过。经过多次的现场比选和优化,该跨线桥设计最终定为采用14.22m+22.15m+22.20m+17.75m+17.62m+19.27m的无梁板连续刚构,现浇梁长113.2m。边跨梁体设计为活动端,墩柱与梁底采用支
座支撑,中间3排墩柱与梁体采用固结。墩柱采用直径1.5m和1.7m的圆柱,每个线间有两个墩柱,共计10个,每个墩柱的基础为矩形钢筋混凝土承台,两根直径为1.5m的钻孔桩基础,桩长设计为m,共20根。无梁板连续刚构为不等跨预应力钢筋混凝土连续箱梁,梁底高8.6m,梁底宽9m,顶宽12.32m,梁高1.6m,底板厚27cm,顶板厚25cm,边腹板厚40cm,中腹板厚30cm。 工程难点
本工程地处武汉枢纽咽喉区,施工上跨5条既有电气化铁路,行车密度大,既有设备迁改任务繁重,各种电缆、接触网纵横交错,既有线行车安全风险异常巨大,而且施工所需的机械设备、人员、材料极多,难于管理,而且所有既有设备的迁改、材料的吊装搭设都要在天窗点内完成,这又给施工造成和诸多隐患和制约。如何既保证既有铁路的设备和行车安全又要保证施工安全,是摆在项目领导和相关人员面前的重要课题。 3、施工方案和安全管理措施
通过对本工程的分析,要保证既有铁路的设备和行车安全及工程施工安全,必须从工程施工准备阶段开始,就扎实做好各项安全管理工作,随着各道施工工序的开展,安全生产管理工作也同步开展,下面就本项目的安全管理工作,谈谈我们的具体做法。 3.1施工方案
3.1.1钻孔桩施工:如何在两线间进行桩基钻孔桩施工是本工程的难点,经过多次方案论证,采用冲击钻进行钻孔作业,钻孔前先
对线路用d便梁加固。为减少钻机搬运,每个墩柱安排1台钻机施工,高峰期间有8台钻机同时进行钻孔作业。钻机的底座宽度不得超过2.3m,保证占用最小的作业空间,发挥最大的能效。钻机就位后,前后锚固4根短钢轨加钢丝绳固定钻机,同时拉设缆绳加固,严防钻机晃动倾倒。钢筋笼的吊装与混凝土灌注充分利用天窗点,租用50t吊车两台,选用最优秀焊工和混凝土操作工,争分夺秒,一气呵成。
3.1.2承台、墩柱施工:承台开挖尽量采用人工开挖,条件允许地段,在安全防护到位的前提下,选用小型挖掘机开挖,泥土临时用编织袋装袋堆码,利用天窗点集中劳力清运干净。钢筋的吊装、混凝土的灌注租用混凝土地泵及50t汽车吊在天窗点内完成。 3.1.3棚洞施工:防护棚洞原设计采用防电绝缘台车进行防护,后经方案比选、专家论证,采用在降低接触网承力索加设绝缘套管的同时,搭设钢管立柱防护棚洞的方案,棚洞采用180cm(长)*180cm(宽)*80cm(高)扩大基础,采用φ300钢管作为支柱,棚洞立柱间设剪刀撑,横梁采用i20工字钢梁,纵梁采用i12工字钢梁,纵梁上铺设竹胶板,棚洞顶增加彩钢板,起到防火、防水的良好效果。 3.1.4膺架施工:结合现场的实际情况,确定无梁板连续刚构施工采用膺架和满堂脚手架相结合的施工方案。顺着既有线方向支架采用膺架法施工,膺架外边缘与24#、30#边墩的三角区域采用满堂碗口脚手架进行施工,膺架设计为垂直既有线搭设。基础采用c20混凝土条形基础,基础厚50cm,宽2.5m。本工程需要搭设的支架
型钢多达1200多吨,如何快速、安全、有效的完成支架吊装任务是本工程关键所在。经反复论证考察,在全国范围内联系型材,确定膺架支墩在两线间采用八三军用便墩作为支撑墩,以便于安装和拆除。既有线外侧和线间距不满足地段(京广上行货车线和京广下行货车线线间距最小为7米)采用φ426钢柱作为支墩。对每一根型钢的吊装均指定专人专班提前踏看场地,对吊车的摆放,起吊的角度、高度均进行严格的交底与论证,尤其是56根φ426钢柱的架设和560根h40工字钢的吊装加固,坚决做到吊装一根加固一根,验收合格后,再吊装第二根,严禁贪多嚼不烂。钢柱间采用双螺帽连接牢固,钢柱底部必须垫设整平,竖向垂直;工字钢相互间用短方木斜向支撑牢固,纵向用角铁联接。
3.1.5支架注浆、预压施工:支架原注浆方案为每个条形基础钻3排直径50mm的注浆孔进行注浆,后经现场方案优化、专家论证,采用直径108mm的一排注浆孔进行压浆,即减少了钻孔数量,又节约了时间,效果良好。支架搭设完成,底模铺设好后,按照设计梁体重量的120%进行加载预压,加载分两次进行,第一次加载70%,等待稳定后,在进行第二次加载,直至加载至设计量。支架在预压前每10米作为一个断面,进行预压沉降观测。为方便施工,预压材料就地取材、循环利用,选用桥枕加袋装道碴进行预压,吊装碴袋、枕木必须专人进行检查,对钢丝绳的磨损、编织袋有无破损均责任到人,严格检查。预压过程中,在对模板进行观测的同时,派专人对条形基础进行观察,对每日的观测数据进行系统分析,及早
防范。
3.1.6现浇梁施工:该现浇梁混凝土浇筑采用一次性浇筑的方案。该梁在1个月的时间内完成了所有450t钢筋的绑扎与4620m钢绞线的穿拉,高峰期有120人进行施工。在混凝土浇筑过程中,提前考察拌合站的混凝土生产能力及备料情况,指派项目试验人员进驻拌合站进行现场监督,租用两台汽车泵和两台地泵进行混凝土浇筑,在30小时内顺利完成了1400立方混凝土的浇筑任务。 3.2安全管理措施
3.2.1既有设备迁改做到积极沟通协商,严格点内施工 该地段地上路基边坡及两线间均埋有铁路通信、信号、电力等电缆,天上有接触网。施工中需对空中京广上行客车线与京广上行货车线两线间两条接触网回流线和一条贯通线进行迁改,同时要对五条线路接触网承力索进行降低处理。有两个信号灯、一架信号机需要进行迁移。在既有设备迁改过程中,我们积极与设备管理单位沟通联系,增加劳力设备要素,充分利用天窗点,顺利完成迁改任务。
3.2.2机械设备做到空间硬性隔离,确保行车安全
对每条既有线路,均搭设钢管支撑并固定彩钢板,对所有钻孔桩机、挖掘机、吊车、注浆钻孔机、施工人员均硬性规定,严禁超出固定的区域范围。施工人员进出现场必须征得现场负责人同意,在安全防护员的带领下方可通行。在规范施工的同时,加强现场文明施工,特别对弃土的外运、泥浆的排放、路料的堆码务必做到清
运及时、堆码整齐、专人看管。
3.3.3施工人员上岗做到培训交底到位,落实安全责任制 严格执行三位一体安全防护措施,现场设专职安全管理人员17名。安全总负责1名,驻站联络员2名,现场防护员8名,远端防护员6名,每个防护员均备齐防护用品,持对讲机进行联络,实行2班倒,确保24小时防护。现场搭建值班房1个,装配高音喇叭2个,通过驻站联络员及时预报来车信息。对施工人员加强安全培训教育的同时,技术人员必须对当日施工进行安全交底,要对每一个民工清楚施工中该干什么、不该干什么,施工过程中应该注意什么,坚决杜绝超范围施工。严格执行领导干部包保责任制,项目部领导干部24小时轮流排班、现场监控,对每道工序必须检查记录详细、责任目标明确。要求施工带班人员必须与民工同出工、同收工,做到行动听从安排,施工服从命令,塔吊吊装听从指挥,严禁违规违章施工。
3.3.4加强施工现场的安全防护、严格封锁点安全管理 本工程大量的既有设备迁改、设备、机具、型材吊装施工均需在点内完成,如何充分利用好每个天窗点,是本工程能否有效进展的关键所在。要求所有封锁点施工必须召开点前会,项目各级领导、包保人员必须全面掌握当日封锁施工的施工内容、行车路经、人员配置、天气状况、责任范围。封锁施工争取点内完成目标任务,若封锁点给点时间短、任务重,必须备足人员和机具,提前做好施工准备。封锁施工严禁超量准备、过量准备。严格登销记制度,做到
点前准备充分,过程严格控制,点后进行巡查,保证交付质量。 结语
上跨既有铁路桥梁施工相比于其他工程,具有更大的安全风险,特别是本工程上跨五条既有电气化铁路,地下管线密布、地上人员、机械、材料繁多,空中要从接触网上方用塔吊吊装各种材料,到处都是危险源,而且都是重大危险源,任何一点出现麻痹大意都会造成无法估量的损失。在本工程施工过程中,所有参建人员都时刻紧绷安全生产这根弦,严格遵守各项规章制度和安全措施,制定了详尽可行的施工方案和安全管理措施,确保了人的不安全行为和物的不安全状态都处在有序可控的范围内,并强化现场的安全管理,最终在保证了本工程施工任务的安全完成。