安亭疏解上行线施工方案研究

杨建中，邵寅旭，邱裕林.沪宁城际铁路股份有限公司，江苏苏州　5600 .西南交通大学土木工程学院，四川成都　6003



安亭疏解上行线施工方案研究

杨建中1，邵寅旭1，邱裕林2
1.沪宁城际铁路股份有限公司，江苏苏州215600 2.西南交通大学土木工程学院，四川成都610031

摘要上海软土地基广泛分布，地质条件恶劣，安亭疏解上行线上跨既有京沪铁路，其施工安全风险高，对京沪线运营将造成很大的影响。为了保证施工安全与既有线运营安全，探讨了先横移后转体法施工与横移法施工这两个施工方案的方案比选，通过研究钢桁梁横移法施工方案以及对该方案进行安全风险评估，提出可行的措施。结果表明，在既有线上空架设钢桁梁，横移法施工方案能够确保既有线的安全运营，同时使得整个工程能够顺利进行。

关键词上行线；施工方案；风险评估

1　工程概况

1.1安亭疏解上行线跨京沪线特大桥布置

沪通铁路，又称“沪通线”，是连接上海市与江苏省南通市的高速客货铁路干线，位于长江三角洲地区，跨越长江，是中国沿海铁路的重要组成部分。沪通铁路以客运为主、兼顾货运，速度目标值为200km/ h，全长248.9km，工程估算486.8亿元。安亭疏解上行线特大桥施工为沪通铁路HTZQ-6标段营业线的一个施工项目。安亭疏解上行线特大桥跨京沪线，特大桥全长2013.110m，全桥孔跨布置为（1-32m+1-24m+1-32m+1-24m+1-32m+1-24m+5-32m+1-30m+1-24m+4-32m+2-24m+3-32m+1-26m+2-32m）+1-64m，下承式钢桁梁为（24-32m+1-24m+11-32m），25#墩至26#墩采用1-64m钢桁梁跨越既有京沪线，跨既有京沪线1-64m钢桁梁为单线无竖杆整体节点平行铉三角桁架下承式简支钢桁梁，节间长度12.8m，桁高12.8m。钢桁梁在YDK132+880与京沪线相交，交角为25°。

图1　拼装中的钢桁梁

图2特大桥位置

1.2地质特征

线路所经地区为长江冲积平原河口新三角洲平原区，地层成因主要为冲海积、海冲积，局部为冲积及湖沼积，具有海陆相相互交替沉积的特点，岩性变化较大，基岩埋藏较深，大约介于160m～300m。地层为第四系松散堆积层，软土地基在沿线广泛分布，一般厚5m～15m，最厚达25m；七度地震区地表以下15m范围内粉土、粉砂多为可液化层。沿线工程地质条件普遍较差，需要经过地基处理后才能修筑路基，路堤填料缺乏。

全线地形平坦，地势开阔，海拔标高2.0m～4.5m。沿线河网密布，水塘星罗棋布；公路交通发达，城镇化较快，厂房、民居密布；其余空地多为高产农田、菜地。

施工区域内特殊岩土主要是广泛分布的第四系全新统松散堆积的淤泥质土层及淤泥。天然含水量w=42.5%，天然密度γ= 17.7kN/m3，孔隙比e=1.2，快剪强度φu=7.5～12.8°，Cu=6.1kPa～13kPa，固结快剪φcu=13.7°～16.7°，压缩系数a1～2=0.62MPa-1，压缩模量Es = 2.67MPa，qc = 0.59MPa。

1.3工程特点

1）桥梁跨越既有京沪线，桥中线与下穿既有京沪线夹角为25°，且桥墩距离既有京沪线较近。

2）既有京沪线运输繁忙且多为动车组，行车干扰大，钢桁梁自重大，跨度大，上跨京沪线施工安全风险高。

3）受地势的限制，线间施工空间狭小，工程协调难度大，组织困难。

2　施工方案比选

2.1钢桁梁先横移后转体法施工方案

采用在线路一侧沿线路方向搭设临时支墩，通过25#墩及临时支墩进行钢桁梁组拼，然后在端头临时支墩及26#墩之间搭设滑道梁，以25#为旋转轴，钢桁梁通过滑道梁转体就位。施工步骤如下：

图3　钢桁梁拼装平面布置图

第一步：施工25#、26#墩，可同步施工26#墩侧沿既有线走向的临时支墩；

第二步：临时支墩搭设完成后，在25#墩上安装临时转轴支座，在5#临时支墩和26#墩间搭设临时滑道梁，在临时支墩上搭设工作平台；

第三步：利用吊车辅助，在临时支墩上拼装钢桁梁；

第四步：钢桁梁拼装完成后拆除临时支架，使钢桁梁变简支状态，达到转体条件；

第五步：利用天窗时间，使钢桁梁横移转体至设计位置；

第六步：调整钢桁梁位置，完成架设。

2.2钢桁梁横移施工方案

根据上行线跨既有京沪线特大桥25#至26#墩两侧施工现场的具体情况，结合64m钢桁梁自重大、跨度大、上跨营业线施工安全风险大的特点，为确保施工安全，钢桁梁施工采用线外拼装、整体横移就位方案，钢桁梁拼装场用地面积5 334m2，即在25#墩北侧32m（顺线路方向左侧）搭设临时支墩拼装钢桁梁，待26#墩侧滑道梁安装完成后，然后通过横移支架及滑道梁将钢桁梁整体横移就位。

施工工序：

1）杆件预拼；2）下弦桥面杆件安装；3）上弦杆、腹杆和桥门架横联安装；4）上平联系统及附属件安装；5）桥型调整、螺栓终拧；6）安装滑道梁，拆除临1#-4#临时支墩；7）利用天窗时间，在滑道梁上顶推或拖拉钢桁梁，使钢桁梁横移至设计位置；8）拆除滑道梁，落梁并调整至设计位置，安装支座，完成钢桁梁横移法施工。

图4　钢桁梁拼装示意图

2.3方案比较

由于钢桁梁自重大，跨度大，施工时又要上跨营业线，营业线安全运营风险大。所以在营业线上的施工工序越少，安全风险越低，而钢桁梁横移法施工方案比钢桁梁先横移后转体法施工方案的工序少，同时也减少了营业线上施工的施工时间，相对来说安全风险较小，所以采用钢桁梁横移法施工方案。

3　施工安全风险评估

3.1风险识别

风险识别是风险评估与管理的基础。本次风险识别的主要对象是对钢桁梁横移法施工方案的风险识别，从中找出影响施工的主要安全因素。风险识别的主要内容有：

1）在横移法施工中哪些因素应该考虑？

2）除横移法外，还有哪些因素对项目安全施工产生威胁？

3）引起这些风险的主要因素有哪些？

3.2各项基本风险、引起风险的因素

根据沪通六标营业线总体施工组织设计对钢桁梁横移法施工方案风险分析。

1）钢桁梁跨京沪营业线，一旦钢桁梁施工出现差错，就会影响京沪铁路的正常运营。

2）横移法施工属于高空作业，存在人员高空坠落和高空坠物的危险因素。

3）高空作业风雨天施工，存在人员滑落等危险因素。

4）墩位施工对京沪既有线的沉降会产生影响。

表1　安全风险源识别

3.3风险评价

在风险源分析识别的基础上，首先制定风险分级，按照此方法对每一个风险发生的可能性及其产生后果的严重程度进行分析与评估，从而为风险的管理提供基础。按照风险发生的概率大略地把风险分为五个等级，五级风险为风险发生概率十分高的风险，也是需要重点关注的风险，四级风险为时常都有可能发生的风险，其发生的概率比五级风险低，也需要重点把控，至于三级，二级以及一级风险，其风险发生的概率都很低。这样初略地给风险分级，能够很清楚地看出各个风险源对整个项目施工的大致影响。

表2　安全风险评价

从表2可以看出既有线路基沉降是最容易发生的风险，重点研究解决此风险的方案，同时人员高空坠落与高空设备坠落风险仅次于既有线路基沉降，也应引起高度的重视。虽然各种机械事故风险发生的频率较低，但这样的风险也会危及施工人员的安全，造成不必要的财产损失，它们的存在不容忽视。

3.4安全风险管理

1）既有线路基沉降。由于上海地质条件普遍较差，所修建的墩位距离京沪营业线很近，必将引起京沪线路基的沉降，所以在25#、26#墩基坑施工时，基坑开挖前应打设钢板桩进行防护，钢板桩离营业线边坡3m之内的，不得拔出。这样就有效地解决了路基的沉降问题。

2）人员高空坠落与高空设备坠落。由于该项目属于高空作业，施工时处于既有线上方，同时横移法施工过程中所用的钢桁梁自重大，跨度大等特点使得人员高空坠落与高空设备坠落的风险很容易发生，从而给整个工程带来不可估计的危害。所以在人员施工操作方面，对他们应加强安全教育与技术培训，规范施工行为，提高操作技术，特别是在风雨天气的环境下施工，对于员工的安全更应该高度重视。在高空设备有坠落风险方面，应规范安装次序与提高安装技术，确保安装的质量。

3）各种机械事故。如脚手架在施工中的应用。近几年，因脚手架坍塌而引起的重大安全施工问题频繁发生，造成了严重的人员伤亡和财产损失，同时也给项目施工顺利完成带来了很大的阻碍。

针对像这样一类的机械事故，一方面可能是由施工人员安全意识薄弱，施工行为不规范造成的，另一方面则应该归咎于所购买的施工机械的质量以及及时对机械的保养与维护，应建立一整套制度来保养与维修机械，确保它们的质量，使之能够安全地应用在施工当中，尽量减少甚至消除各种机械事故对工程施工的不利影响。

4　结论

通过跨既有线钢桁梁横移法施工，我们可以总结出以下经验：

1）在恶劣的环境下开挖基坑修建桥墩，同时此桥墩距离既有线很近时，基坑开挖前应打设钢板桩进行路基加固处理，这是一个可行的选择。

2）在既有线上空架设钢桁梁，横移法施工方案能够确保既有线的安全运营，同时使得整个工程能够顺利进行。

参考文献

［1］曾华，耿海波，栗昊.工程项目风险管理［M］.北京：中国建筑工业出版社，2013.

［2］孙连勇.大跨度钢桁梁横移架设技术研究［D］，2013.

［3］朱曾耀，陈民文.单线箱梁在桥梁墩顶横移架设的施工工法［J］.施工技术，2015（1）.

中图分类号TU3

文献标识码A

文章编号1674-6708（2016）165-0232-03

作者简介：杨建中，高级工程师，沪宁城际铁路股份有限公司。邵寅旭，沪宁城际铁路股份有限公司。邱裕林，西南交通大学土木工程学院。