沪通铁路下穿G1501高速公路施工技术研究

2016-07-05杨建中邵寅旭吕晓楠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

科技传播 2016年12期

杨建中，邵寅旭，吕晓楠.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

杨建中1，邵寅旭1，吕晓楠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

摘要沪通铁路是上海至南通的主要交通运输通道之一，它的修建对带动沿线地区经济的发展具有重要的现实意义。但由于新建沪通铁路地处长江三角洲，软土分布较为广泛，地质条件较为复杂，且新线多次与既有线交叉并行等因素，对既有线的安全运营带来一定的风险。本文以沪通铁路Ⅵ标段中与既有京沪线同孔下穿G1501高速公路对既有线的安全运营造成的影响进行安全技术研究，提出可行的施工方案，并未类似工程施工提供参考。

关键词施工方案；安全运营；风险管理

1　工程概况

1.1工程简介

新建上海至南通铁路（南通至安亭段）位于长江口，途径江苏省南通市，及苏州市所辖的张家港市、太仓和昆山等四县市和上海市嘉定区。沪通铁路是连接上海市与江苏省南通市的高速客货铁路干线，是中国沿海地区铁路网的重要组成部分之一。

沪通铁路铁路等级为国家Ⅰ级，其全长248.9km，工程估算486.8亿元，路段旅客列车设计行车速度：正线200km/h、联络线≤160km/h、局部地段限速；安亭至蕴藻浜增建三四线处既有京沪铁路设计行车速度120km/h。由于沿线地质、环境复杂多变，且需多次修改并与既有线交叉并行，施工安全风险较为突出。沪通铁路与既有京沪线同孔下穿G1501绕城高速，沪通线修建期间对既有京沪线的安全及稳定运行带来一定的阻力，且地基加固处理时施工机械设备侵限影响既有京沪线的运营。因此，为确保施工期间既有京沪线的运营安全，需采用合理可行的施工方案进行施工，将产生的所有风险和影响降低到最小。沪通铁路现场照片详见图1。

图1　与既有京沪线同孔下穿G1501高速公路

1.2地质特征

本线为长江冲积平原河口新三角洲平原区，局部为湖沼积平原区。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。

线路所经地区为长江冲积平原河口三角洲平原区，底层成因主要为冲海积，局部为冲积及湖沼积，具有海陆相互交替沉积的特点。施工区域内特殊岩土主要是第四系全新统松散堆积的淤泥质土层及淤泥，该土层一般含水量大、压缩性高，强度低，为软土层，分布厚度一般5m～15m，局部厚达25m。天然含水量w=42.5%，天然密度r=17.7kN/m3，孔隙比e=1.2，压缩系数a1～2=0.62mPa-1。

1.3工程特点

1）地基加固处理时施工机械设备侵限既有京沪线的运营，为施工带来了一定的难题。

2）地基加固处理时对既有G1501高速公路桥墩的稳定带来了一定的风险。

3）如何在不影响既有线安全运营的条件下保证施工质量及进度；且线间施工空间狭小，工程协调难度大，组织困难。

2　施工方案

沪通铁路与既有京沪线同孔下穿既有G1501高速公路，沪通铁路此段需加固处理，地基加固处理时施工机械设备侵限既有京沪线的运营，为确保施工期间既有京沪线的安全运营，拟在北侧邻孔结合永久工程新建施工便线，采用施工过渡方案进行此段地基的加固处理。考虑下穿G1501施工便线受上跨外青松公路钢便桥限制，按速度目标值60km/h修建，设计最小曲线半径1 200m，夹直线最小长度55.3m。详见图2沪通铁路下穿G1501施工过渡方案平面示意图。

具体施工过渡方案如下：

图2 沪通铁路下穿G1501施工过渡方案平面图

图3　沪通铁路下穿G1501立面图

第一步：按设计标准修建施工便线1（从G1501桥下邻孔下穿）段路基；待便线1路基完成满足铺轨条件后，人工铺设不影响营业线运营安全段的便线1线路铺砟整道达开通条件。

第二步：择时封锁此段京沪下行线，便线两端拨接，将京沪下行线改至便线运行，停运便线范围内京沪下行线。

第三步：对此段沪通下行线进行地基加固处理；加固处理完成后，人工铺设此段下行线不影响营业线运营安全段的线路并铺砟整道达开通条件；同时修建便线2与已铺沪通下行线相连，并且铺砟整道使便线2达开通条件。

第四步：择时封锁此段京沪上行线，拨接此段京沪上行线两端与便线2接通，将京沪上行线改至便线2及沪通下行线运行，停运便线2范围内京沪上行线，对此段沪通上行线进行地基加固处理。

第五步：G1501桥下沪通上行线地基加固处理完成后，择时封锁此段京沪上下行线，拆除便线1和便线2，按原设计位置和标准开通既有京沪上下行线。

由于沪通铁路与既有京沪线同孔下穿G1501高速公路，施工时既要考虑到对既有京沪线安全稳定运营造成的影响，又要防止施工时地基加固处理对G1501高速公路桥墩的稳定带来的风险。所以营业线上的施工工序越少，安全风险越低，此施工方案工序较少，需侵限的空间有限，且施工便线和地基加固处理在同侧，使沪通铁路的修建对既有京沪线和G1501高速公路的安全运营造成的风险减少到最低。因此，此方案为合理可行的施工方案。

3　项目风险管理

3.1工程风险识别

所谓风险识别，即为工程风险管理的开端，是在搜集相关工程资料与特定的科学研究方法的前提下，系统的识别工程建设过程前后所遇到的各种风险。风险识别流程一般是收集数据、分析项目中的不确定、分析并确定风险事件、编写风险识别报告。

本次风险识别的主要对象是沪通铁路与既有京沪铁路同孔下穿G1501高速公路临时施工便线拨接在G1501高速公路桥墩同侧的施工方案给工程带来哪些风险？风险识别的主要内容有：

1）与既有线同孔下穿G1501高速公路桥墩一侧，临时施工便线的修建位置与既有京沪线的距离是否是安全距离？是否会影响沪通铁路的正常运营？

2）临时施工便线的同侧修建，施工时地基处理是否会对G1501高速公路一侧桥墩产生沉降与位移影响？

3）由于沪通铁路临时施工便线的修建，既有京沪线的运营速度在此施工段是否需要降低？

3.2工程风险评价

工程风险评价是指在风险识别的前提下，对工程风险进行详细分析，并根据风险对工程目标的影响程度对风险大小进行排序并分出风险等级，为下一步的风险管理提供依据。风险评价方法一般有定性分析要与定量分析两种。所谓工程风险的定性分析就是对已识别风险的影响程度进行分析，并根据风险对工程造成的影响程度进行排序的过程。按照风险发生的概率一般把风险分为五个等级，影响程度依次降低。通过风险评价，将沪通铁路此段施工方案对既有线造成的风险程度进行了等级划分，见表1。

表1

从表1可以看出沪通铁路与既有京沪线同孔下跨G1501高速公路此段施工，G1501高速桥墩的沉降与位移是最易发生的风险，因此，应重点研究解决此段施工方案。同时，由于临时施工便线的修建需要加固处理路基，对京沪线路基沉降及营业线的平稳安全运营造成严重影响。虽然各种机械设备事故发生的概率较低，但这样的风险极易危机施工人员的安全，造成不必要的财产损失，因此，我们应给与重视。

3.3工程风险管理

工程风险管理是指对工程未来发生的不确定性进行识别、评价、应对与监控，降低不确定性对工程造成的影响，最大程度上保障工程总目标的实现。针对沪通铁路此段施工进行风险管理，主要是G1501高速公路桥墩位移、沉降与京沪线安全平稳运营。

1）G1501高速公路桥墩位移、沉降。由于上海地质条件普遍较差，加上大部分为软土区域，所修建的施工便线下跨既有G1501高速公路，其地基的加固处理必将引起路基的位移与沉降。所以在G1501高速公路桥墩周围打钢护筒，将桥墩的地基应力约束住，不得拔出，这就解决了桥墩的沉降与位移问题。

2）京沪线路基沉降。由于新建沪通铁路分布在既有京沪线相两侧，距离较近。因此，沪通线的修建影响京沪线运营，为了避免这种情况的发生，拟在京沪线与

G1501临侧桥墩同时修建两天临时施工便线，将京沪上下行线临时拨接至临时便线上，并在此段控制京沪线运营速度，进最大可能降低对京沪线路基的影响。