【摘要】 本文以石长铁路复线电气化改造工程关山路顶进桥施工为例,研究了既有线多股道下顶进安全防护相关施工技术。
【关键词】施工安全 既有线 顶进
石长铁路复线开通后,共计四股道,货流量大,并有多次动车组。关山路顶进桥下穿石长铁路,结构型式4.5+2×15.5m,与既有框架涵组成4.5+2×15.5+4.5m四孔框架。如何在确保既有线安全运营的情况下,将较大结构的框架桥顶入四股轨道下,是本文研究的关键。
1、工程概况
顶进桥位于石长铁路线K188+383.87益阳东站,该处有四股道,线间距为5.39m、5.02m、5.34m,全线为电气化铁路。施工时设备防护多、迁改难度大、施工安全和行车安全风险较大是本工程特点。
顶进桥与石长铁路正交,该处原有既有涵一处,新增顶进桥如图所示。
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图一 框架桥正面结构图
2、施工总体安排
首先对距离既有路基边坡坡脚以外9m处,按设计要求完成围护桩,然后再进行深基坑开挖和基底换填,按设计要求浇筑滑板、后背梁和框架预制。扣轨在线路封锁天窗点内限时完成,框架桥顶进过程中列车慢行。
3、施工组织与施工步骤
3.1施工组织
本工程划分为框架桥预制区,线路架空作业区,根据工程类型,分别投入不同专业的人力资源、机具、设备和材料,依照分项、分部工程施工顺序,严格按照工艺流程开展施工。
框架桥预制顺序:工作坑围护结构→土方开挖弃运→框架滑板及后背梁制作→框架底板预制→框架顶板侧墙预制→顶进施工。
线路架空顺序:既有线电务、供电设备迁移及管线架空防护→人工挖孔架空桩及路基边坡防护桩→汽车吊拼装D型钢便梁并架设→顶进施工。
每一步施工前均做好相应的安全防护措施,保护施工人员安全及既有线行车安全。
3.2施工步骤
3.2.1工作坑围护桩采用旋挖钻机成孔,泵送混凝土浇筑成桩。工作坑内土方采用挖掘机开挖,自卸车弃运,人工清基换填垫层,浇筑框架滑板及后背梁施工。
3.2.2框架预制采用大块钢模,满堂支架方法施工。人工绑扎钢筋、安装模板,先行底板浇筑,然后搭设承插型盘扣式支架,一模到顶浇筑框架边墙和顶板,泵送混凝土入模,人工振捣成型。
3.2.3线路架空桩及路基防护桩人工挖孔、绑扎钢筋,泵送混凝土加串筒浇筑,人工振捣成桩。
3.2.4线路架空采用汽车吊装D型钢便梁架设。先用2个V型天窗点完成下行线和疏解线横梁穿设;再用2个垂直天窗点完成三跨主梁架设,同时完成上行线和益湛线横梁穿设;其次用2个垂直天窗点完成上行线和益湛线主梁架设。钢便梁架设前进行预压,架设完成后,按照要求对便梁的稳定性等进行了严格检查,确定没有安全隐患后,进行框架顶进。
3.2.5顶进分三个循环进行,每个循环依次为挖除路基土方→基底换填混凝土→框架桥顶进。框架顶到位后,在线路封锁情况下,拆除D型钢便梁,分级整理道床,逐级恢复常速。。
4、施工安全防护技术
营业线施工,列车运营安全须放在首位。在主体工程施工之前,需先做好对既有线的防护措施,确保安全。本工程的防护措施主要有三个部分,一是深基坑的围护桩施工,二是挖孔桩施工时行车安全防护,三是扣轨(便梁吊装)+顶进+拆联的行车安全防护。
4.1深基坑围护桩施工
深基坑为顶进框架预制用的工作坑,在既有路基边坡坡脚以外9m处。为保证施工安全,采用钻孔桩防护技术。东西方向采用φ100cm钻孔桩,桩长9.0~11.0m,桩间距1.2m,桩顶采用截面为110×100cm系梁连接;为满足顶进时千斤顶后背梁的反力,北侧采用φ180cm钻孔桩,桩长为10.0m,桩间距2.3m,桩顶采用截面为180×150cm系梁连接。
防护桩长度按桩入土深度≥凌空面高度设置,防护桩的系梁埋置深度≤1/2系梁高度,以防止地面水流入坑内,坑底设置集水坑,顶进时严禁带水作业。
4.2线路架空挖孔桩施工
挖孔桩在每个股道两侧按设计位置布置,直径φ150cm桩6根,φ180cm桩13根, 2.0×1.5m方桩2根,共计21根,桩长13.0~16.0m,桩顶架设D型钢便梁进行线路架空。
挖孔桩施工需要人工跨越股道弃土和运送混凝土,行车安全风险较大,也是安全防护重点。防护措施如下:
4.2.1安全培训。上道人员须经广铁集团安全主管部门岗前安全培训,持证上岗。施工单位做好每日上道前安全交底。
4.2.2安全防护。线路上下行距工点800米处设置黄底限速45公里牌和减速信号T牌,工点区域内减速地点设置白底黑色减速标志牌,减速地段终端设绿色信号牌。
4.2.3人员机具防护。人员、机具实行进出场登记制度,所有机具摆放均不得超过钢轨顶面,人员须穿着有黄色反光带的防护服,作业机具须贴有黄色反光条。
4.2.4管线防护。为确保轨道下穿各类管线安全,施工前必须做好防护工作。使用塑料套管及橡胶软管防护。
4.2.5驻站信息通畅。驻站联络员提前向现场防护员、安全员及管理人员通报即将通过车次及来车方向,所有作业人员、机具及时下道,停止一切作业。安全员和管理人员检查有无工具侵限情况,确保列车安全通过。
4.2.6完工清点。当天施工结束,安全员、防护员对现场进行清查,确认无任何安全隐患,关闭栅栏工作门,确保行车安全。
4.3扣轨(便梁吊装)+顶进+拆联的行车安全防护
4.3.1成立组织机构,做好工序人员、机具安排,分工明确,责任到人,统一指挥,扣轨在封锁天窗点内完成。便梁吊装前用竹夹板,胶垫做好铁路设备覆盖隔离防护,防止碰伤损坏,影响线路正常开通。便梁就位后及时与横梁连接稳定,防止倾覆伤人,砸坏铁路设备。
4.3.2框架顶进施工应在列车运行的间隔时间内进行。严格执行"行车不施工,施工不行车"的原则,有列车通行时,停止挖土及顶进作业。顶进作业要24小时进行,现场人员24小时巡视,为防止框架顶进时发生扭转,一次顶程不可太大(一般不超过50cm)同时应加强观测。顶进过程中,便梁下除挖土作业机械和操作人员外,其他人员不得进入工作面。
4.3.3顶进作业结束后将全部D型钢便梁拆除后将构件全部吊出场外。拆联在封锁天窗点内完成,其防护措施同扣轨施工。
5、结束语
经过本文所述施工组织及安全防护措施,安全顺利完成了在既有线股道多、行车密度大、各种电力,通讯、信号管线复杂、高空有高压贯通线、电气化接触网危险情况下,石长铁路关山路框架桥的顶进施工。关山路立交桥的畅通,为益阳市打通了铁路多年阻碍银城大道直接通往绕城高速的屏障,做到了施工安全和既有线运营安全,受到益阳市各级政府和建设单位的好评,取得了良好的经济和社会效益。
参考文献
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