大跨度钢结构桥梁营业线施工风险控制

景海强

摘 要：随着铁路的不断建设，新建线路与既有线路交汇，既有站场已不能满足运输需求，因此，需要对站场进行改造，比如增加股道、重新布置岔区、上跨公路改道等。按照实际工程建设，如何卡控好上跨电气化区段铁路的施工安全成为关键控制项点。就施工过程和控制措施进行阐述，确保上跨施工过程中施工安全和行车安全。

关键词：上跨铁路；钢桥；顶推；落梁

中图分类号：TU758.11 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0071-03

1 工程概况

本桥为新建公路桥梁，位于太原市尖草坪区新店街。桥梁上跨既有线正交布置，分别上跨既有机待线、I-V场联络线、太岚线、石太上行铁路线（K235+232）。成桥后桥梁底至轨面最近距离为6.94 m，至承力索的最小净高为0.6 m。

由于新店公路桥50.6 m钢桥上跨既有线路股数多，无法采用常规的支架法进行施工，因此，在综合考虑现场各方面因素后，最终决定采用顶推法进行钢桥的架设施工，即在既有铁路以西80 m处拼装钢桥。拼装平台利用0#台、1#墩，并设置4个临时支墩（其中，L4临时墩距既有机待线最近距离5.16 m）进行钢桥和前导梁的拼装。拼装完成后，将钢桥由西向东纵向顶推跨越既有铁路，在2#桥台处落梁就位。由于该钢桥上跨铁路既有线股数多，且上跨太岚线和石太上行两条正线，如何确保施工过程中施工安全、行车安全和既有设备安全是本工程的重点和难点。

2 工艺流程及安全风险等级确定

2.1 施工工艺流程

钢桥顶推施工工艺流程：在既有线西侧组装钢桥和导梁→对钢桥进行焊接、涂装工作→对导梁进行焊接工作→顶推系统及相关设备安装→利用封锁点将导梁和钢桥顶推到位→拆除导梁→钢桥落梁→其他附属工程施工。

2.2 安全风险等级的确定

按照《太原铁路局铁路营业线施工安全管理实施细则》（太铁师﹝2012﹞512号）和《太原铁路局铁路建设工程安全风险管理实施办法（暂行）》有关规定，多次组织设计、施工、监理单位和各设备管理单位及业务处召开方案论证会，对施工单位提报的方案，结合施工中存在的各项风险源，确定施工风险等级为高度风险，并确定钢桥质量及焊缝、顶推设备安装过程、钢桥及导梁顶推过程、钢桥落梁过程确定为安全风险关键卡控点。针对各关键环节应明确风险控制措施，制订顶推过程卡控要点，并要求施工单位成立组织机构，在施工前与设备管理单位签订各项施工安全协议，反复检查设备保养、运转情况，确保施工过程的可控性。

3 施工关键项点的安全风险控制

3.1 钢桥质量及焊缝风险控制

钢梁分左右幅设计，总宽度为23 m，由主梁、纵横梁、桥面板等组成。主梁高采用箱型截面，高3 700 mm，宽700 mm；纵向每3 m 设横梁，全桥设2 道端横梁，16 道中间横梁，端横梁宽600 mm，高度为954 mm，中间横梁宽400 mm，高度为954 mm；设四个倒T型纵梁，纵梁上翼缘为桥面板，纵梁竖向肋高500 mm，水平肋（下翼缘）宽400 mm；桥面板下设10 道U型闭口纵肋，U型加劲肋上口宽300 mm，底宽180 mm，高290 mm，用8 mm 厚的钢板冷弯成形；钢梁外表面采用电弧喷铝+环氧封闭漆+环氧云铁中间漆+丙稀酸聚氨脂面漆涂装方式；钢梁内表面采用环氧富锌底漆+改性环氧耐磨漆涂装方式，桥面采用环氧富锌底漆涂装。图2所示为槽型梁断面。

安全风险控制措施：①按照原材料进场检验管理相关规定，聘请有资质的单位对钢板进行原材料检验；②吊装过程由监理工程师进行旁站；③大型机械设备合格证齐全，吊车司机具有相应的资质和经验，严格履行“一机一人”防护制度；④电焊工进场前全部持有特种作业人员操作证，并经过施工单位岗前安全培训教育考试合格；⑤聘请第三方检测机构对所有焊缝进行检测，并出具相应报告，经检测所有焊缝都为一级。通过前期各方检查和过程控制，确保钢桥的整体质量。

3.2 顶推设备安装风险控制措施

3.2.1 顶推系统概况

左右侧钢桥的顶推系统相互独立，各自工作。顶推系统由1个主控台、2个泵站、4台千斤顶、4束钢绞线、4个顶推后锚装置、4个千斤顶反力装置和4套顶推导向装置组成。

3.2.2 顶推系统工作原理

钢桥顶推作业时，首先由千斤顶提供动力，牵引钢绞线向前移动，钢绞线将千斤顶的牵引力传递到钢桥后方后锚装置上，此时后锚装置带动钢桥向牵引力方向前进，千斤顶不断工作，钢桥即不断被向前顶推。

3.2.3 顶推系统布置

顶推千斤顶安装在1号桥墩顶面反力装置上，液压泵和主控台放在千斤顶附近。顶推后锚装置与钢桥后方的端横梁焊接，千斤顶反力装置安装在1#桥墩上。顶推导向装置安装在钢桥两侧的L2和1#桥墩上。钢绞线采用高强度、低松弛预应力钢绞线，公称直径Φ15.24 mm，前端穿过顶推千斤顶，后端固定在钢桥后方端横梁锚固装置上。

3.2.4 顶推系统安全风险控制

安全风险控制措施：①根据整体钢桥质量，验收检算钢梁顶推时钢桥拼装、焊接和涂装质量是否达到相关质量验收标准。②检查导梁与钢桥连接是否牢固，导梁上螺栓和焊接位置是否牢固、可靠。③复测滑道的纵向轴线和标高数据是否与桥梁顶推路径一致。④检查连续顶推系统调试状况是否良好。⑤操作各泵站，启动千斤顶，预紧钢绞线，使钢绞线松紧程度基本一致，保证钢绞线没有交叉和扭转情况。同时，检查千斤顶锚板上各钢绞线与后锚板孔是否对正。在钢绞线上安装保护装置，防止在顶推过程中突然断裂伤人。

3.3 钢桥和导梁顶推过程风险控制

按钢桥顶推工艺布置，预作1 m试顶推施工。在顶推过程中，主要对钢桥的走行路线和千斤顶系统的运行状况进行检查。

按照路局下达的施工封锁计划，利用天窗点将导梁前端顶推到2#台位置，同时锁死钢桥导向装置。

在顶推过程中需要纠偏时，将对应钢桥尾端采用钢丝绳和手拉葫芦固定在上游临时顶推支墩上进行纠偏。在钢桥前端的钢导梁和第一段钢箱梁底板下方设置限位槽钢，限位槽钢与滑道梁之间设置2 cm的活动空间。在顶推施工时，利用动态纠偏的方式限制钢箱梁的横向位移从而达到纠偏的效果，确保钢导梁在通过滑道梁时能够始终在设计位置上。

按照路局施工计划，当钢桥顶推到最后2 m时，将顶推系统改为手动控制，边顶推边对钢桥的纵轴线偏移进行纠正，并在2#台标记钢桥横轴线控制点，确保钢桥就位的轴线误差满足设计要求。顶推就位后，1#墩锁死钢桥导向装置，2#台安装限位装置对钢桥进行定位，实现钢桥固定。

安全风险控制措施：①现场及两端防护人员应持证上岗，并穿戴黄色专用防护服装和帽子，佩戴红袖标，按规定携带防护用品和记录本，检查响墩的有效期限。②驻站联络员应带施工日计划和通信联络器材，持驻站证提前1 h进入行车室履行驻站职责。按规定在“运统-46”按规定办理施工登销记，并适时与现场负责人、现场防护员通报施工相关信息，保持3～5 min呼唤应答。③在施工地点800 m处设置移动停车信号牌。移动停车信号牌初始每20 m按“品”字型设置响墩，防护员应站在距移动停车信号牌和第一个响墩内20 m处路肩上实施防护，并在接到封锁命令设置完响墩后展开红色停车手信号。车站方向施工地点与进站信号机不足800 m时，按技规316条第4款执行。防护员通讯应保持畅通，驻站联络员施工时应每隔3～5 min与现场防护员通话，不做与本质工作无关的事，防护备品齐全。点毕后，撤除防护用品。④在L4支墩旁安排防护员，在顶推过程中检测L4支墩的状况。如果有倾斜状态，及时向现场指挥员报告。⑤顶推过程中用全站仪实时监测行进路线，出现偏差超过20 mm时，及时采取横向纠编措施。⑥顶推过程中用水准仪实时监测钢桥导梁前端的下度，出现偏差超过40 mm时，必须停止顶推。⑦及时观测钢绞线是否良好，防止突然断裂伤人。⑧钢桥与地面保持良好的接地，并且对上跨线路上方的接触网配备好绝缘装置，避免施工结束后接触网通电时与现场钢构件产生感应电流。⑨每个点施工完毕后，在线路开通前，对线路进行认真检查，防止施工物料掉落在线路上影响线路安全。

3.4 落梁过程风险控制

钢桥落梁前需在2#台安装临时支撑、脚手架平台和千斤顶等设施。2#台胸墙临近既有石太上行线7.25 m，2#台承台边缘临近既有石太上行线4.1 m，距离石太客专线桥墩边缘12.71 m，属于临近营业线施工C类。

在2#台胸墙处安装落梁千斤顶、临时支撑和垫块、落梁限位装置时，采用工程叉车进行安装。叉车前，用叉铲住构件两侧，将临时支撑和垫块放置在胸墙侧面设计位置，与胸墙上预埋件焊接固定。固定好后，再用叉将千斤顶放置在临时支撑上，用垫块将梁底与千斤顶之间塞实。落梁限位装置安装时采用叉铲住构件两侧放至胸墙顶预埋件上，并与预埋件焊接固定。

2#台承台处脚手架的安装采用人工作业，从2#台两侧将组合式脚手架片、连接件、平台板放置在承台上，将脚手架人工搭设完毕。单组脚手架规格为：长×宽×高=1.8 m×1.2 m×1.9 m，承台上共搭设2层×12组，脚手架内侧与2#台侧壁拉条钢筋焊接固定。

安全风险控制措施：①所有施工用的千斤顶、油泵必须由专人负责保管，并且要常保养、常检查、常维修，使其保持良好的工作状态。设备必须由专人操作，严格遵守操作规程，防止一切可能的机械伤害。②落梁垫板需与支撑架轴心重合，并与梁底全面接触，支撑架与垫板需竖直均匀受力。落梁垫板抽换时，支撑架与梁底间隙不得超过20 mm。③高空作业人员需正确穿戴安全帽、防滑鞋和安全带，脚手架平台要每天检查，不能有不完备的地方。为防止掉落，不用的东西不能放于脚手架上，相关材料一定要用绳索固定。在高处作业时，下方禁止人员进入。每天作业后，及时整理现场。④落梁点闭后在1#台将导向限位装置锁死，2号台设置限位装置与钢桥顶端顶紧，防止钢梁横、纵向移动。⑤落梁点闭后，桥梁底落梁用支撑垫板支稳，使其处于受力状态，严禁落梁千斤顶单独受力。⑥1#墩、2#台附近设防护人员24 h巡视，严禁人员靠近。

4 结束语

为保证施工安全和行车安全，顶推过程必须严格按照既定施工方案和施工计划进行，严格遵守路局营业线施工各项规定，并按照风险控制措施把控现场施工安全，强化领导干部盯控值班，对关键部位处安排责任心强的施工人员进行把关，加强动态监测，保证钢桥顺利顶推和落梁安全。

参考文献

[1]中铁二局集团有限公司.TB 10401.1—2003 铁路工程施工安全技术规程[S].北京：中国铁道出版社，2003.

[2]中铁第五勘察设计院集团有限公司.铁路桥梁施工机械配置指导意见铁建设（2010）125号[S].北京：中国铁道出版社，2010.

[3]山西省建设厅.GB 50205—2001 钢结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国铁道出版社，2002.

[4]铁路部第三勘测设计院.TB 1002.2—2005 铁路桥梁钢结构设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2005.

〔编辑：刘晓芳〕

按照路局下达的施工封锁计划，利用天窗点将导梁前端顶推到2#台位置，同时锁死钢桥导向装置。

在顶推过程中需要纠偏时，将对应钢桥尾端采用钢丝绳和手拉葫芦固定在上游临时顶推支墩上进行纠偏。在钢桥前端的钢导梁和第一段钢箱梁底板下方设置限位槽钢，限位槽钢与滑道梁之间设置2 cm的活动空间。在顶推施工时，利用动态纠偏的方式限制钢箱梁的横向位移从而达到纠偏的效果，确保钢导梁在通过滑道梁时能够始终在设计位置上。

按照路局施工计划，当钢桥顶推到最后2 m时，将顶推系统改为手动控制，边顶推边对钢桥的纵轴线偏移进行纠正，并在2#台标记钢桥横轴线控制点，确保钢桥就位的轴线误差满足设计要求。顶推就位后，1#墩锁死钢桥导向装置，2#台安装限位装置对钢桥进行定位，实现钢桥固定。

安全风险控制措施：①现场及两端防护人员应持证上岗，并穿戴黄色专用防护服装和帽子，佩戴红袖标，按规定携带防护用品和记录本，检查响墩的有效期限。②驻站联络员应带施工日计划和通信联络器材，持驻站证提前1 h进入行车室履行驻站职责。按规定在“运统-46”按规定办理施工登销记，并适时与现场负责人、现场防护员通报施工相关信息，保持3～5 min呼唤应答。③在施工地点800 m处设置移动停车信号牌。移动停车信号牌初始每20 m按“品”字型设置响墩，防护员应站在距移动停车信号牌和第一个响墩内20 m处路肩上实施防护，并在接到封锁命令设置完响墩后展开红色停车手信号。车站方向施工地点与进站信号机不足800 m时，按技规316条第4款执行。防护员通讯应保持畅通，驻站联络员施工时应每隔3～5 min与现场防护员通话，不做与本质工作无关的事，防护备品齐全。点毕后，撤除防护用品。④在L4支墩旁安排防护员，在顶推过程中检测L4支墩的状况。如果有倾斜状态，及时向现场指挥员报告。⑤顶推过程中用全站仪实时监测行进路线，出现偏差超过20 mm时，及时采取横向纠编措施。⑥顶推过程中用水准仪实时监测钢桥导梁前端的下度，出现偏差超过40 mm时，必须停止顶推。⑦及时观测钢绞线是否良好，防止突然断裂伤人。⑧钢桥与地面保持良好的接地，并且对上跨线路上方的接触网配备好绝缘装置，避免施工结束后接触网通电时与现场钢构件产生感应电流。⑨每个点施工完毕后，在线路开通前，对线路进行认真检查，防止施工物料掉落在线路上影响线路安全。

3.4 落梁过程风险控制

钢桥落梁前需在2#台安装临时支撑、脚手架平台和千斤顶等设施。2#台胸墙临近既有石太上行线7.25 m，2#台承台边缘临近既有石太上行线4.1 m，距离石太客专线桥墩边缘12.71 m，属于临近营业线施工C类。

在2#台胸墙处安装落梁千斤顶、临时支撑和垫块、落梁限位装置时，采用工程叉车进行安装。叉车前，用叉铲住构件两侧，将临时支撑和垫块放置在胸墙侧面设计位置，与胸墙上预埋件焊接固定。固定好后，再用叉将千斤顶放置在临时支撑上，用垫块将梁底与千斤顶之间塞实。落梁限位装置安装时采用叉铲住构件两侧放至胸墙顶预埋件上，并与预埋件焊接固定。

2#台承台处脚手架的安装采用人工作业，从2#台两侧将组合式脚手架片、连接件、平台板放置在承台上，将脚手架人工搭设完毕。单组脚手架规格为：长×宽×高=1.8 m×1.2 m×1.9 m，承台上共搭设2层×12组，脚手架内侧与2#台侧壁拉条钢筋焊接固定。

安全风险控制措施：①所有施工用的千斤顶、油泵必须由专人负责保管，并且要常保养、常检查、常维修，使其保持良好的工作状态。设备必须由专人操作，严格遵守操作规程，防止一切可能的机械伤害。②落梁垫板需与支撑架轴心重合，并与梁底全面接触，支撑架与垫板需竖直均匀受力。落梁垫板抽换时，支撑架与梁底间隙不得超过20 mm。③高空作业人员需正确穿戴安全帽、防滑鞋和安全带，脚手架平台要每天检查，不能有不完备的地方。为防止掉落，不用的东西不能放于脚手架上，相关材料一定要用绳索固定。在高处作业时，下方禁止人员进入。每天作业后，及时整理现场。④落梁点闭后在1#台将导向限位装置锁死，2号台设置限位装置与钢桥顶端顶紧，防止钢梁横、纵向移动。⑤落梁点闭后，桥梁底落梁用支撑垫板支稳，使其处于受力状态，严禁落梁千斤顶单独受力。⑥1#墩、2#台附近设防护人员24 h巡视，严禁人员靠近。

4 结束语

为保证施工安全和行车安全，顶推过程必须严格按照既定施工方案和施工计划进行，严格遵守路局营业线施工各项规定，并按照风险控制措施把控现场施工安全，强化领导干部盯控值班，对关键部位处安排责任心强的施工人员进行把关，加强动态监测，保证钢桥顺利顶推和落梁安全。

参考文献

[1]中铁二局集团有限公司.TB 10401.1—2003 铁路工程施工安全技术规程[S].北京：中国铁道出版社，2003.

[2]中铁第五勘察设计院集团有限公司.铁路桥梁施工机械配置指导意见铁建设（2010）125号[S].北京：中国铁道出版社，2010.

[3]山西省建设厅.GB 50205—2001 钢结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国铁道出版社，2002.

[4]铁路部第三勘测设计院.TB 1002.2—2005 铁路桥梁钢结构设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2005.

〔编辑：刘晓芳〕

按照路局下达的施工封锁计划，利用天窗点将导梁前端顶推到2#台位置，同时锁死钢桥导向装置。

在顶推过程中需要纠偏时，将对应钢桥尾端采用钢丝绳和手拉葫芦固定在上游临时顶推支墩上进行纠偏。在钢桥前端的钢导梁和第一段钢箱梁底板下方设置限位槽钢，限位槽钢与滑道梁之间设置2 cm的活动空间。在顶推施工时，利用动态纠偏的方式限制钢箱梁的横向位移从而达到纠偏的效果，确保钢导梁在通过滑道梁时能够始终在设计位置上。

按照路局施工计划，当钢桥顶推到最后2 m时，将顶推系统改为手动控制，边顶推边对钢桥的纵轴线偏移进行纠正，并在2#台标记钢桥横轴线控制点，确保钢桥就位的轴线误差满足设计要求。顶推就位后，1#墩锁死钢桥导向装置，2#台安装限位装置对钢桥进行定位，实现钢桥固定。

安全风险控制措施：①现场及两端防护人员应持证上岗，并穿戴黄色专用防护服装和帽子，佩戴红袖标，按规定携带防护用品和记录本，检查响墩的有效期限。②驻站联络员应带施工日计划和通信联络器材，持驻站证提前1 h进入行车室履行驻站职责。按规定在“运统-46”按规定办理施工登销记，并适时与现场负责人、现场防护员通报施工相关信息，保持3～5 min呼唤应答。③在施工地点800 m处设置移动停车信号牌。移动停车信号牌初始每20 m按“品”字型设置响墩，防护员应站在距移动停车信号牌和第一个响墩内20 m处路肩上实施防护，并在接到封锁命令设置完响墩后展开红色停车手信号。车站方向施工地点与进站信号机不足800 m时，按技规316条第4款执行。防护员通讯应保持畅通，驻站联络员施工时应每隔3～5 min与现场防护员通话，不做与本质工作无关的事，防护备品齐全。点毕后，撤除防护用品。④在L4支墩旁安排防护员，在顶推过程中检测L4支墩的状况。如果有倾斜状态，及时向现场指挥员报告。⑤顶推过程中用全站仪实时监测行进路线，出现偏差超过20 mm时，及时采取横向纠编措施。⑥顶推过程中用水准仪实时监测钢桥导梁前端的下度，出现偏差超过40 mm时，必须停止顶推。⑦及时观测钢绞线是否良好，防止突然断裂伤人。⑧钢桥与地面保持良好的接地，并且对上跨线路上方的接触网配备好绝缘装置，避免施工结束后接触网通电时与现场钢构件产生感应电流。⑨每个点施工完毕后，在线路开通前，对线路进行认真检查，防止施工物料掉落在线路上影响线路安全。

3.4 落梁过程风险控制

钢桥落梁前需在2#台安装临时支撑、脚手架平台和千斤顶等设施。2#台胸墙临近既有石太上行线7.25 m，2#台承台边缘临近既有石太上行线4.1 m，距离石太客专线桥墩边缘12.71 m，属于临近营业线施工C类。

在2#台胸墙处安装落梁千斤顶、临时支撑和垫块、落梁限位装置时，采用工程叉车进行安装。叉车前，用叉铲住构件两侧，将临时支撑和垫块放置在胸墙侧面设计位置，与胸墙上预埋件焊接固定。固定好后，再用叉将千斤顶放置在临时支撑上，用垫块将梁底与千斤顶之间塞实。落梁限位装置安装时采用叉铲住构件两侧放至胸墙顶预埋件上，并与预埋件焊接固定。

2#台承台处脚手架的安装采用人工作业，从2#台两侧将组合式脚手架片、连接件、平台板放置在承台上，将脚手架人工搭设完毕。单组脚手架规格为：长×宽×高=1.8 m×1.2 m×1.9 m，承台上共搭设2层×12组，脚手架内侧与2#台侧壁拉条钢筋焊接固定。

安全风险控制措施：①所有施工用的千斤顶、油泵必须由专人负责保管，并且要常保养、常检查、常维修，使其保持良好的工作状态。设备必须由专人操作，严格遵守操作规程，防止一切可能的机械伤害。②落梁垫板需与支撑架轴心重合，并与梁底全面接触，支撑架与垫板需竖直均匀受力。落梁垫板抽换时，支撑架与梁底间隙不得超过20 mm。③高空作业人员需正确穿戴安全帽、防滑鞋和安全带，脚手架平台要每天检查，不能有不完备的地方。为防止掉落，不用的东西不能放于脚手架上，相关材料一定要用绳索固定。在高处作业时，下方禁止人员进入。每天作业后，及时整理现场。④落梁点闭后在1#台将导向限位装置锁死，2号台设置限位装置与钢桥顶端顶紧，防止钢梁横、纵向移动。⑤落梁点闭后，桥梁底落梁用支撑垫板支稳，使其处于受力状态，严禁落梁千斤顶单独受力。⑥1#墩、2#台附近设防护人员24 h巡视，严禁人员靠近。

4 结束语

为保证施工安全和行车安全，顶推过程必须严格按照既定施工方案和施工计划进行，严格遵守路局营业线施工各项规定，并按照风险控制措施把控现场施工安全，强化领导干部盯控值班，对关键部位处安排责任心强的施工人员进行把关，加强动态监测，保证钢桥顺利顶推和落梁安全。

参考文献

[1]中铁二局集团有限公司.TB 10401.1—2003 铁路工程施工安全技术规程[S].北京：中国铁道出版社，2003.

[2]中铁第五勘察设计院集团有限公司.铁路桥梁施工机械配置指导意见铁建设（2010）125号[S].北京：中国铁道出版社，2010.

[3]山西省建设厅.GB 50205—2001 钢结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国铁道出版社，2002.

[4]铁路部第三勘测设计院.TB 1002.2—2005 铁路桥梁钢结构设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2005.

〔编辑：刘晓芳〕