山區(qū)高速鐵路特大橋上跨高速公路施工安全管理

王明慧，李開蘭，朱永波

(1.渝萬鐵路有限責任公司，重慶400014;2.鐵科院(北京)工程咨詢有限公司，北京100081)

山區(qū)高速鐵路特大橋上跨高速公路施工安全管理

王明慧1，李開蘭1，朱永波2

(1.渝萬鐵路有限責任公司，重慶400014;2.鐵科院(北京)工程咨詢有限公司，北京100081)

山區(qū)高速鐵路上跨高速公路現(xiàn)澆連續(xù)梁施工工藝復雜，既存在鐵路橋梁施工自身安全，又存在高速公路行車安全，兩者相互影響，安全管理責任重大，是鐵路安全管理難點之一。本文結合渝萬鐵路客運專線上斑竹林特大橋上跨滬蓉高速公路(40+64+40)m現(xiàn)澆連續(xù)梁懸灌施工，分析橋梁施工階段的安全風險，介紹山區(qū)高速鐵路上跨高速公路連續(xù)梁施工的安全管理措施，對類似鐵路上跨公路施工具有一定的借鑒意義。

山區(qū)高速鐵路 上跨 高速公路 連續(xù)梁 安全管理

1 工程概況

渝萬鐵路作為重慶都市圈與渝東北城市群的高速鐵路線路，是成渝城際網的主骨架線路，是規(guī)劃的鄭州至重慶快速鐵路通道的組成部分。線路全長247.256 km，設計時速250 km/h。重慶市山高溝深，只有7%面積是平原，90%以上是山區(qū)和丘陵。渝萬鐵路全線橋隧比達70%以上，是典型的山區(qū)高速鐵路，施工難度大。此外，該線與高速公路交叉多達10次，其中上跨高速公路就有4處，施工安全風險高，典型的是上斑竹林特大橋上跨滬蓉高速公路。

上斑竹林雙線特大橋全長2 210 m，31#—34#墩跨徑組合為(40+64+40)m連續(xù)梁，采用掛籃懸臂澆筑施工。連續(xù)梁主跨(32#—33#墩)跨越滬蓉高速公路，交叉里程為渝萬鐵路DK71+875(滬蓉高速公路G50K1698+450)，斜交夾角52°，見圖1。

圖1 上斑竹林特大橋跨滬蓉高速公路平面示意

2 施工安全風險分析

上班竹林特大橋上跨高速公路施工階段存在的主要安全風險可分為4類:①高速公路交通意外事故影響高速鐵路施工人員及設備的安全風險;②高速鐵路臨近高速公路的橋墩及基礎施工影響高速公路路基結構穩(wěn)定的安全風險;③高速鐵路梁部施工發(fā)生垮塌或墜落的安全風險;④交通安全防護缺陷導致車輛及乘坐人受到傷害的風險。

3 施工安全管理主要措施

針對安全風險分析，采取設置防護棚架、梁部掛籃施工等措施來保證高速鐵路的施工安全及高速公路的行車安全。

3.1 確定安全防護方案

根據《公路法》及地方公路路政管理法規(guī)規(guī)定，鐵路上跨高速公路施工安全防護方案需報地方公路主管部門審批后方可實施，安全防護方案的編制需要遵循安全第一、經濟合理的原則，確保施工安全和高速公路行車安全，同時保障高速公路良好通行條件，維護高速公路良好通行秩序。鐵路的施工不得影響高速公路路基、路面及附屬設施的結構安全，不得影響高速公路運營安全。

鑒于以上要求，上班竹林特大橋上跨滬蓉高速公路施工采取的措施為:①基坑開挖采用鋼軌樁防護來保證基坑及高速公路邊坡穩(wěn)定;②梁部采用掛籃懸灌施工以避免在高速公路上搭設支架，減少了梁部施工對高速公路行車的影響;③在鐵路梁下高速公路路面上搭設防護棚架，避免掛籃通過高速公路上方時砂石等零散材料墜落到高速公路路面上。棚架基礎立于高速公路防撞護欄外的路肩和中央分隔帶上，不占用高速公路的行車道，棚架基礎設計為具有一定防撞能力的條形混凝土基礎來維護棚架自身的穩(wěn)定，同時防止高速公路行車交通事故時沖撞鐵路橋墩施工的人員和設備。方案獲得地方政府高速公路主管部門的批復，并與產權單位簽訂了安全協(xié)議，接受公路部門的監(jiān)督。

3.2 安全防護棚架的搭設和拆除

防護棚架(圖2)沿公路方向長30 m，跨徑(13.5 +12.0)m，與高速公路凈空6.5 m，與梁底凈空最小處為3.1 m。棚架基礎采用C20混凝土條形基礎，道路兩側高寬長尺寸為0.5 m×0.8 m×30.0 m，中央綠化帶基礎高寬長尺寸為0.5 m×1.0 m×40.0 m。立柱采用φ325×8 mm鋼管，間距按3.84 m布設，道路兩側每側8根，共16根，單根長6 m;中央分隔帶共11根，單根長6 m，鋼管立柱之間連接設剪刀撐和橫撐，側面設置斜撐。立柱上設雙拼I20b工字鋼橫梁，橫梁上設I20b工字鋼縱梁，間距1 m?？v梁上鋪設一層3 mm厚的鋼板。棚架搭設完成后在棚架頂部采用鋼管搭設一層防護欄桿，并掛設安全網。

圖2 防護棚架(單位:m)

防護棚架的搭設施工順序為:澆筑混凝土基礎→鋼管立柱吊裝及焊接→橫梁吊裝及焊接→縱梁吊裝及焊接→鋼板吊裝及焊接→防護欄桿及防護網安裝→施工完畢。

防護棚架的拆除順序與安裝順序相反。搭設及拆除不同構件前應進行相應的高速公路占道后的交通疏導及防護。吊裝作業(yè)應對起重機的制動、吊鉤、鋼絲繩和安全裝置進行檢查。當構件吊起、轉向、走行、重物下落時應鳴笛提醒高速公路上的車輛。

3.3 橋墩基礎及墩身施工的防護

32#，33#墩鉆孔樁均采用旋挖鉆機施工，導管水下灌注混凝土。承臺開挖對服務區(qū)及高速公路影響均較大，開挖時不得進行爆破作業(yè)，避免飛石影響高速公路行車安全，且承臺完成后應盡快回填基坑，基坑開挖前采用插打鋼軌樁進行圍護并需增加臨時支撐，防止高速公路路基變形、開裂。

墩身均采用廠制定型鋼模施工，采用汽車吊澆筑混凝土，一次澆筑成型。墩身模板安裝后應采用攬風繩固定，防止模板傾倒后侵入高速公路內威脅行車安全。汽車吊裝作業(yè)應將起重臂朝向高速公路外側，同時嚴禁起重臂深入高速公路行車道上空。

3.4 梁部施工使用掛籃的安裝、行走及拆除安全

掛籃由主構架、底模架、前上橫梁、內外模板、行走系統(tǒng)及錨固系統(tǒng)等組成。掛籃支點與后錨點位置經設計單位檢算確定。主構架是掛籃的主要承重部分，由兩片桁架及聯(lián)結系和門架組成(圖3)。掛籃安裝依次為:軌道安裝→主構架分片吊裝并將主構架后端錨固在軌道上→前上橫梁吊裝→底模架吊裝→外側模吊裝→內模安裝。掛籃拼裝完成后進行壓重試驗，消除非彈性形變，并確保掛籃整體的穩(wěn)定及結構安全。

掛籃走行依次為:鋪設鋼枕及軌道→放松底模架和內外模的前后吊桿并將吊架放在內外模走行梁上→利用倒鏈牽引前支座使掛籃、底模架、外側模一起向前移動。掛籃走行時應牽引一步檢查一次，并在后部設保險倒鏈，防止走行時掛籃傾覆。

掛籃拆除先將掛籃行走至高速公路行車道外側然后實施拆除。在梁頂面安裝卷揚機，依次起吊底模架前后橫梁、外側模走行梁、主桁并下放拆除，內模可從兩端梁的出口開始拆除。拆除過程中，上下作業(yè)面要有可靠的通訊聯(lián)系，并保證鋼絲繩與混凝土或其他的物體之間的接觸點無摩擦，以確保鋼絲繩的受力合理。

3.5 高速公路的交通疏導及防護

防護棚架搭設及拆除期間需要對高速進行臨時管制，確保施工安全和高速公路行車安全。主要施工分為立柱基礎施工、左幅立柱+縱梁+橫梁安裝、右幅立柱+縱梁+橫梁安裝、防護棚架及棧橋拆除4個階段。每個階段計劃施工時間分別為7，11，10，6 d。

第1階段澆筑兩側混凝土基礎采用占用行車道的交通組織方式。澆筑高速路中間綠化帶基礎采用占用超車道的交通組織方式。

第2階段左幅立柱+縱梁+橫梁安裝采用右幅雙通的交通組織方式。

第3階段右幅立柱+縱梁+橫梁安裝采用左幅雙通的交通組織方式。

第4階段防護棚架拆除采用左、右幅單幅雙通的交通組織方式分別拆除右、左兩側棚架。

圖3 懸灌現(xiàn)澆箱梁掛籃示意

4 結語

通過選取合理的施工及防護方案并嚴格執(zhí)行，上斑竹林特大橋上跨高速公路施工得以順利實施。可以看出，高速鐵路特大橋上跨高速公路施工安全防護措施需要重點做好4個方面的工作:高速公路施工期交通疏導及安全防護;橋墩及基礎施工的臨邊安全防護;梁部施工確保支撐體系的穩(wěn)定防護;梁部施工墜物的安全防護。

［1］郭明泉，姜海波，魏曉江.跨線鐵路鋼桁梁拖拉施工技術［J］.鐵道建筑，2014(7):19-21.

［2］王明慧.渝萬客運專線對沿線城市經濟聯(lián)系強度的影響［J］.鐵道運輸與經濟，2012(5):59-61.

［3］王林偉.跨高速公路特大橋連續(xù)梁施工安全管理［J］.建筑，2012(15):52-54.

［4］中國路橋集團有限公司.新建重慶至萬州鐵路土建3標施工組織設計［R］.重慶:中國路橋集團有限公司，2013.

(責任審編李付軍)

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，教授級高級工程師，博士。