不停运铁路营业线上部结构施工防护措施探讨

胡启道

【摘要】不停运铁路营业线上部结构施工，如何做好施工防护措施，确保营业线运营安全，值得我们研究。株洲火车站改建工程Ⅸ、Ⅹ道为沪昆双层集装箱通道，不能停运，相关工程需在天窗点内施工，本文以Ⅸ、Ⅹ道上部结构施工期间，采取的施工防护措施为例进行探讨。

【关键词】营业线;钢架;吊装;滑移;顶推;施工防护

株洲站改扩建工程涉及长株潭城际及沪昆铁路、京广铁路、长株潭城际铁路等线路，其中Ⅸ、Ⅹ道为沪昆双层集装箱通道，不能停运，在此繁忙干线进行上部结构施工期间，需采取防护措施，确保既有线路营运和施工安全，避免模板支撑和混凝土浇筑对线路运行影响。经多方研究，在Ⅸ、Ⅹ道上部结构施工期间，取消原设计贝雷架施工防护措施，采取钢架施工防护措施，本文以Ⅸ、Ⅹ道上部结构施工期间，采取的施工防护措施为例，对不停运铁路营业线上部结构施工防护措施进行探讨。

1 方案比选

钢架施工防护措施比贝雷架施工防护措施相比，主要有以下三方面优势：

1.1 贝雷架施工防护措施需用钢量约812t，钢架施工防护措施需用钢量约407t，采用钢架施工防护措施可减少用钢量约405t，降低了工程造价。

1.2 根据目前所允许的运输条件，贝雷架模板支撐安装需要垂直天窗点约234个;钢梁模板支撑安装需要垂直天窗点约62个;采用钢架施工防护措施可减少垂直天窗点约172个，缩短了建设工期。

1.3 贝雷架支撑平台距接触网最小距离为300mm，钢架支撑平台距接触网最小为1830mm，采用钢架施工防护措施能较大改善施工安全条件，增加营业线施工安全性。

经多方共同研究，本工程Ⅸ、Ⅹ道上部结构施工时采用钢架施工防护措施。

2 施工内容及工艺流程

人工挖孔桩→承台→钢管柱→临时支撑钢架（含拆除平台）→搭设满堂脚手架→上部结构混凝土浇筑→拆除脚手架→顶推滑移的方式将支撑平台滑移至上部结构外的拆除平台→吊装拆除→滑移轨道梁及钢管柱的拆除。

3 施工的难点

4.1钢架临时支撑平台的安装：由于Ⅸ和Ⅹ股道为沪昆双层集装箱通道，不能停运，钢架临时支撑平台需在IX、X道天窗点施工，如何避免钢架临时支撑平台的安装对线路运行影响，尤其是钢结构吊装时确保接触网的安全，是本工程的重点与难点之一。

4.2钢架临时支撑平台的拆除：钢架临时支撑平台在上部结构混凝土浇筑完成之后，上面有混凝土楼板，下面有接触网，如何在确保接触网设备安全的前提下完成钢架临时支撑平台拆除工作，是是本工程的重点与难点之一。

4 主要施工步骤

4.1人工挖孔桩及承台施工

人工挖孔桩开挖前，与铁路设备管理单位联系，对桩位开挖有影响、危及设备安全应该先迁改或防护到位后再施工。

桩孔每天掘进深度1米，如遇土质不良区段，每节高度小于0.5米，特殊地质下挖，应视护壁的安全情况而定，在强风化泥岩层中开挖掘进采用短镐、锄头类工具挖掘，在中风化和微风化砂岩层中采用手持电动铣孔机具加风镐进行掘进。

列车经行前，人员需及时撤离。每日施工作业完成后，及时用金属盖板将孔口封闭完全。

在施工桩基时，8道与X道股道处于慢行状态，接触网不停电，不具备钢筋笼吊装条件，拟采用孔内制作钢筋笼形式。

本工程桩身混凝土采用商品混凝土，凝土施工作业过程中，利用车载地泵进行混凝土输送，因城际场已停运封锁，浇筑泵车位置拟设置于城际场站台上，泵管末端指向垂直于股道，从股道下部穿过，泵管与轨底间采用200mm宽模板加绝缘橡胶轨底衬垫，防止造成信号短路红光带，减少对线路的影响。

4.2 临时支撑平台吊装

钢架临时支撑平台主要由钢管柱、斜撑、轨道梁、主梁、次梁、滑槽、滑块、钢块等组成。临时支撑平台吊装均应在天窗点内进行。钢管从株洲北站货场装载至平板车后利用天窗点运至X道相应钢管吊装位附近;采用折臂吊架设在X道上进行X道东侧钢柱的吊装;而后架设在IX道上进行8、IX道间钢柱的吊装。

钢柱安装完成后，采用两台80t汽车吊站位于已施工完的候车厅10.7m高楼板上，设两个信号工一人指挥一台吊车，分块往下吊装钢架临时支撑平台。钢架临时支撑平台不但可以作为防电棚，同时可以作为上部结构混凝土模板脚手架主要传力结构。

汽车吊支腿下方均需设置转换梁，将支腿反力转换至混凝土梁上。下班前应收起汽车吊并开至东站房二层楼面处。钢架安装完成之后，钢架支撑平台及拆卸平台底底距接触网距离不小于500mm。

4.3钢架临时支撑平台拆除

钢架临时支撑平台拆除均应在天窗点内进行。上部结构施工完成后，采用钢结构液压同步顶推滑移技术，将临时模板钢梁结构分别向两侧顶推滑移出至拆除平台区域，然后两台80t汽车吊站位行走路线上拆除位于拆除平台上的临时模板钢梁结构，设两个信号工一人指挥一台汽车吊，下班时汽车吊应开至东站房二层楼面处。

每次顶推滑移出一段，在拆除平台拆除一段，循环往复，直至拆完。后采用折臂吊在IX道及X道上拆除轨道梁、斜撑及钢管柱。

拆除轨道梁及钢管柱连接节点，起吊缓慢下放至X～XI道间及8～IX道间，下放过程需拉紧牵引绳，防止轨道梁碰撞接触网或侵入临线，调整折臂角度，使起重臂处于接触网下放，起吊将钢梁平移至平板车上，轨道梁拆除完成后，进行钢管柱及胎架的拆除，同样先将钢管柱下放至股道间后平移至平板车上，吊装完成后，收腿退出施工现场，将轨道梁及钢管柱拖运至株北货场。

4.4 滑移顶推

4.4.1 滑移思路

上部临时钢梁结构分为两个单元，单元一（44.75m*12.2m）向左顶推滑移出，单元二（44.7m*12.2m）向右顶推滑移出。

共设8个顶推点，每个顶推点设1台液压顶推器，共8台液压顶推器。

4.4.2 滑移轨道设置

滑移轨道安装时搁置在滑移梁上翼缘中部，中心线与滑移梁中心线重合，采用型号为16a的槽钢，材质Q235B，槽钢底面通过侧挡板与滑移梁焊接连接，滑移临时底座及钢滑块等搁置于滑道槽钢内。

4.4.3 液压顶推器配置

在滑移过程中，顶推器所施加的推力和所有滑移座与滑道间的摩擦力f达到平衡。

本工程总的滑移重量约为306t，其中单元一重量约为156t，其中单元二重量约为150t，以单元一为例，则顶推滑移过程中所需的顶推力为：

滑移单元一的总摩擦力：f左=156×1.2×0.15=28.1t。

滑移单元一共设置4组顶推点，每个顶推点配置1台YS-PJ-50型液压顶推器，共计4台。单台YS-PJ-50型液压顶推器的额定顶推驱动力为50t，则顶推点的总顶推力设计值为200t>28.1t，能够满足滑移施工要求。

4.4.4 滑移同步控制

液压同步顶推施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。

操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压顶推过程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。

5 结语

本工程Ⅸ、Ⅹ道为沪昆双层集装箱通道，上部结构施工期间，不能停运，采用钢架施工防护方案，较好地规避了营业线施工风险，确保了营业线运营安全。其他相似工程中某条股道上部结构施工期间无法停运时，可以借鉴此防护方案。

参考文献：

[1]株洲站改扩建工程施工图设计说明[Z].上海：中铁上海设计院集团有限公司.2019

[2]《广州局集团公司铁路营业线施工安全管理细则》（广铁施工发【2020】53号）

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