特大桥跨越既有线施工方案与安全控制分析

　　摘要：结合西平铁路茂陵疏解线特大桥跨越既有陇海铁路施工，介绍临近既有线梁桥钻孔桩、承台、墩柱及跨越既有电气化铁路架梁施工方案与安全控制要点，确保施工顺利进行和既有铁路运输安全。
　　关键词：跨越 既有线 桥梁 方案 安全
　　1 工程概况
　　新建西平（西安至平凉）铁路茂陵疏解线特大桥工程位于陕西省兴平市。本桥起讫里程为DK2+255.43～DK3+764.45，中心里程为DK3+010，交叉处陇海铁路里程K1110+623.36，全长1509.02m，孔跨布置为2×24m+
　　44×32m预应力混凝土T梁桥。其中，20#至21#墩以32mT型梁跨越既有陇海铁路，20#、21#墩设计为每墩4根钻孔桩基础，桩径125cm，桩长47m，承台尺寸为6.3×6.3×2.5m，墩高9.0m。设计交叉角度为36°59′18″，桥上线路设计坡度2.3‰。实测陇海上行正线接触网承力索标高409.863m，该处梁底标高412.05m，梁底至接触网高差2.187m；陇海下行正线承力索标高409.863m，梁底标高为412.00m，梁底至接触网高差2.137m。20#墩中心距陇海铁路下行线中心8.48m，桩中心距陇海铁路下行线中心最小距离为6.11m，靠近既有线侧承台边缘距下行线线路中心最小距离4.75m；21#墩中心距陇海铁路上行线中心6.32m，桩中心距距陇海铁路上行线中心最小距离为4.01m，靠近既有线侧承台边缘距上行线线路中心最小距离2.69m。另外，在20#墩、21#墩两侧各有接触网回流线一根和高压线通过，墩台位置有地埋线一根。
　　2 施工方案的确定
　　该桥钻孔桩、承台、墩柱施工距离既有线较近，陇海线车流量大，施工时间性强，行车速度快，一旦施工方案和安全卡控措施不到位，容易造成重大行车和人身伤亡事故。因此，施工方案的确定和安全控制对既有线运输安全和施工进程至关重要。
　　2.1 路基防护桩施工方案 为保证桩基、承台施工时行车安全，在20、21号承台边缘以外0.1m（靠铁路侧）各设置17根桩φ0.4m，净距0.1m，桩长6m的防护桩（桩底位于承台基坑底以下3.0m）。①施工准备。在防护桩周围设置挡水沿，预备直径50cm的木板和潜水泵，下雨时将孔口覆盖，防止雨水灌入防护桩，严禁雨水浸泡路基。②施工方法。采用隔2挖1方法，21号墩在封闭点内使用洛阳铲开挖，20号墩在慢行点内使用洛阳铲开挖。上、下行线桩身钢筋笼提前制作，钢筋笼分三节制作，每节钢筋笼长2.0m，总长为6m，施工时，采用人工下钢筋笼，拌制C25混凝土灌注。③施工要求。慢行点前不允许任何施工，点后开始拆除防护栏、光、电缆迁移；在路肩开挖基坑时，必须进行安全防护；上下行要点慢行60km/h，连续5d封闭上行，每天180min。
　　2.2 桩基施工方案 ①钻孔。在防护桩施工完成后，采用汽车钻（高7m）钻孔，对挖出的土做到随挖随运，确保现场清洁无堆放泥土现象。钻机作业前，在保证不侵入列车行驶限界的情况下，在钻机井架外侧面包裹绝缘帆布，绝缘帆布用尼纶绳绑扎牢固结实。钻机采用地缆绳固定，保证安全作业。②钢筋笼吊装。按20.8m整节制作钢筋笼，与下部声测管护架井口对接，吊车吊装钢筋笼，吊装钢筋笼时人工用尼纶缆绳配合，防止笼体摆动侵入限界，影响既有线行车安全。③混凝土灌注成桩。混凝土灌注使用导管法进行。④施工要求。上下行慢行60km/h，桩钻机移位、吊装钢筋笼封锁下行线180min，接触网停电；桩灌注混凝土封闭下行线180min，接触网停电。
　　2.3 承台施工方案 ①现场实测20号墩原地面距承台设计基底高度2.97m，承台边缘距下行线中心距离4.75m；21号墩原地面距承台设计基底高度2.69m，承台边缘距上行线间距离2.69m。承台开挖前，在承台开挖线向外1.0m处设置挡水沿，防止地面雨水流入基坑，承台开挖完成后，做成向一侧的排水坡，将基坑内雨水引流至泥浆池。开挖到承台基底标高，立模板绑钢筋，采用溜槽灌注混凝土。②施工要求。上下行慢行60km/h。承台施工期间20#、21#墩承台施工均慢行8天。20#墩承台立模板要点封锁下行线180min，21#墩承台立模板要点封锁上行线180min，封锁期间接触网停电。
　　2.4 墩身施工方案 ①墩身模板为圆端形定型钢模板，靠既有线一侧不搭设脚手架，其余外侧搭设脚手架，起吊安装模板时，用尼纶缆绳配合，防止模板摆动侵入限界。②脚手架必须选用符合安全要求的材料，地面受力点铺垫木板，夯实地面，不得发生沉陷，立柱斜撑连接牢固，刚度稳定，不得发生晃动。③施工要求。上下行慢行60km/h，墩模板及脚手架分三次安装，每次要点封锁下行180min；墩拆卸模板及脚手架分三次进行，每次要点封锁下行180min。
　　2.5 跨越既有线架梁施工方案 ①施工方法。采用DJK-140型架桥机要点架设完成。封锁要点施工计划安排点前做好架梁准备工作。要点封锁陇海铁路咸阳至茂陵区间上下行正线240min，同时接触网停电。架设1孔32m预应力砼梁（北环左线粉铺村特大桥第56孔桥梁）。架桥机对位需45min，桥梁架设及支座安装120min，横隔板焊接40min，桥面轨铺设、安装纵横向盖板及防护设施安装35min。②架梁方案。DJK-140型架桥机架梁施工作业程序：机车推梁车对位→安装支座→龙门吊吊梁→机车拉平板车退回→二号车对位装梁→二号车运梁喂梁→拖拉捆梁、吊梁、出梁→对位落梁、横移→桥梁落位，安装支座→龙门吊、一、二号车重复架设另一片梁→整孔梁就位→质量检查、梁端及跨中横隔板焊接，同时收零号柱，缩回大臂并吊收工具、拆短轨→安装纵横向盖板，平整桥面道碴→铺设轨节、整修线路→架其余孔跨。
　　3 安全控制
　　3.1 安全风险分析 该桥20、21号墩及架梁施工存在安全风险，对施工全过程进行安全风险分析和评价（见表1）。