李世猛

摘 要：针对框架桥下穿既有铁路施工风险产生的原因进行综合性分析，如防护不到位、吊车臂侵限、点前超前、超限、盲目开挖及注浆等，并结合具体的工程实例，明确该工程项目的重点和难点内容，提出框架桥下穿既有铁路施工风险监控措施，希望可以为类似工程项目提供有效借鉴。

关键词：框架桥;既有铁路;施工风险

中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）07-0090-03

Abstract： This paper mainly analyzed the causes of the construction risks of the existing railway crossing under the frame bridge， such as inadequate protection， crane arm invasion， ahead of the point， over limit， blind excavation and grouting， etc. combined with specific engineering examples， the key and difficult contents of the project were clarified， and the monitoring measures for the construction risks of the existing railway crossing under the frame bridge were proposed， hoping to be similar projects provides effective reference.

Keywords： frame bridge;existing railway;construction risk

框架桥的顶进施工，对铁路四周路基土体稳定性产生较大影响，通过合理控制位移，可以保证铁路行车的安全性。结合框架桥施工风险等级，找到不利部位，加强监控力度，制订科学的风险控制方案，有效纠正错误施工，可以保证铁路正常行车。基于此，本文重点探讨框架桥下穿既有铁路施工风险监控要点与应对措施。

1 项目概况

本工程为北京市怀柔新城南华大街及东延道路下穿京承铁路四孔框架桥。怀柔区南华大街及东延道路位于怀柔新城规划03街区与04街区之间，规划为城市主干路，道路红线宽50 m，线位为东西走向，西起迎宾南路与南华大街相交迎宾环岛，东至京密路与怀安大街相交路口，长约1.04 km。桥址处于京承铁路，位于庙城站（K62+305）与怀柔站（K66+385）区间。既有铁路为双线，圆曲线段，曲线半径为800 m，线路纵坡为3.5‰下坡，60钢轨，钢轨平均超高6 cm，上下行钢轨高差约为16 cm。线间距5.4 m，非电气化无缝钢轨铁路，场地内京承铁路为3 m高路基形式。铁路西北侧为城区路侧绿化公园，铁路东南侧为空地。框架桥与京承铁路下行线交叉里程为K65+190.10，交叉角度为80°。

2 工程项目的重点和难点

在此工程项目施工环节，针对施工范围内部的各项铁路设施，包括管线在内，都要采用良好的防护方案，避免铁路设施与管线出现破损。在地道桥顶进施工过程中，施工单位要严格控制框架高程与方向，地道桥框架总高7 700 mm，宽49 248 mm，长28 823 mm，顶进施工精度控制难度较大，故保证框架桥顺利顶进，是此工程项目的重点内容。

另外，在桥头位置，存在两股道，在具体施工环节，作业人员要对线路进行加固处理，并结合铁路部门提出的规定要求，做好一系列的防护工作，从而保证既有铁路的安全运行。地道桥顶进就位之后，U型槽施工可能会进入汛期，因此，施工单位还要采用科学的防汛方案。

3 鐵路施工风险监控方案

3.1 明确施工技术要求

结合施工单位进度安排内容，箱体顶进施工前，要对各条线路进行全面加固。一般来讲，线路加固施工作业由工务段技术负责人进行技术交底。扣轨形式为3-5-3式，轨型为43 kg/m，道心扣轨间隔均匀，并在主轨与扣轨腰间放置间隔木，防止连电。钢轨接头应错开1.0 m以上，扣轨完成后，扣轨两端钉固临时木梭头[1]。

穿横梁环节，要遵守“隔六穿一”的施工原则，穿完之后，每股线路的最外侧需要使用木墩及木楔垫牢处理，回填适量的石碴，做好振捣工作。第三、四轮穿梁施工前，作业人员要根据线路的具体变化情况，对线路进行有效整修，然后进行开槽穿梁施工。纵梁尽可能地采用拼接板连接，如果采用搭接方式，搭接长度不少于1.5 m。

顶进施工环节，作业人员要对线路方向、高低、轨距、水平及各部螺栓进行全方位检查，采用顶进前方抗横移桩及倒链牵拉等方式，避免路线出现横移现象，如果线路出现横移，要马上停止顶进，采取倒链牵拉方式进行恢复处理。该顶桥位于曲线地段，曲线半径是800 m，京承线上下行间高差160 mm左右，每股道超高60 mm，为保证行车安全，作业人员需要采用楔形垫木，并调高垫板控制高差。

框架桥下穿既有铁路施工风险主要包括以下内容，具体见表1。

3.2 制定完善的安全措施

对施工场地的作业人员来讲，在实际施工环节，要特别注意下列问题。

第一，施工限速时间段内，上道作业所使用的工具和材料不能出现侵限现象，如果各类防护设施设置得不合理，则禁止上道作业[2]。

第二，上线作业人员与检查人员，要按照有关规定要求穿戴好防护衣。

另外，施工单位还要加强测量监控力度，主要内容如下：①合理设置观测站，观测站的设置应离后背一定距离，以免后背变形而影响观测仪器的稳定;②在顶进施工环节，箱身前进一个顶程之后，观测人员需要对箱身的轴线和高程及顶力体系、后背不断地进行观测、记录、分析与控制，如果出现偏差，要立即通知相关负责人员，合理纠正偏差;③在观测环节，需要重点检查水准点和标尺，并对具体的施工部位进行核查，如果桥体出现变形现象，要主动分析变形产生的原因，并妥善调整顶力系统，保证顶进施工更加安全;④对原有的安全施工措施进行优化，针对安全施工方案中存在的细节问题进行有效解决，进而更好地提升工程施工安全水平。

3.3 合理设置防护设施

防护通常由线路车间负责指派，驻站员应该具备一级防护资质，现场安排两名防护员，在加固与拆除的过程当中，需要增设远方联络员，对线路进行全面监护。结合施工图纸要求，在指定位置设置好慢行牌，施工“天窗”点之内，需要设置停车牌，施工结束之后，方可将停车牌及时撤除。

除此之外，施工单位在风险监控的过程中，还要对线路进行加固处理，结合设计图纸要求，制订出完善的加固方案。现场加固体系采用3-5-3扣轨与横纵梁相结合的加固措施，施工之前做好线路加固调查工作，并打上标记、编号，确保木枕、工字钢等加固设备位置准确。在铺设扣轨的过程当中，可以采用比主轨道小一个编号的钢轨，通常为50 kg/m，按3-5-3组装形式设置。铺设时随扣随用Φ20～22 mm的U型螺栓和扣板连接，以增强加固的整体性，扣轨端部加设临时木梭头。

在实际施工之前，施工单位还要和有关站段签订配合协议，有效明确双方的责任，保证施工行车更加安全，要严格地按北京铁路局关于《营业线施工管理及安全实施细则》办理各项手续，施工中，严格执行、遵守铁道部、北京铁路局印发的关于营业线行车施工安全管理的各项规章制度[3]。

3.4 桥体顶进施工风险监控要点

3.4.1 试顶、空顶风险监控。顶进施工是此工程项目的核心环节，所以，在顶进施工之前，施工单位要开展试顶活动，试顶压力不宜过大，通常为桥结构自重的0.6倍左右，顶镐启动环节不能突然增加到该数值，需要逐步加压。在加压环节，如果油表急剧下降，框架桥和滑板出现脱离现象，框架桥会逐渐向前移动。

另外，在试顶与空顶风险监控过程当中，要求有关人员结合桥体结构特点，有针对性地进行风险监控工作，强化试顶与空顶风险监控力度，根据工程中存在的安全隐患，适当加大监控力度，进而显著提高试顶和空顶风险监控水平，并制定出针对性较强的风险控制对策，降低风险发生概率。

3.4.2 顶进施工风险监控。安放顶铁或顶柱必须保持与顶桥轴线平行，与横梁垂直，每行顶铁和顶柱要与千斤顶成一直线，各行长度应力求一致。在安放顶铁或者顶柱的过程当中，要和顶桥轴线保持平行，和横梁保持垂直，每行的顶铁与顶柱，均和千斤顶连成一条直线。要想保证顶柱受压更加稳定，作业人员需要每隔6 m设置一道横梁，保证传力更加均匀。在顶进施工环节，需要密切观察顶柱的受力情况，避免出现伤人现象。

3.4.3 顶进和挖土作业施工风险监控。第一，作业人员可以采用开镐顶进施工方法进行施工，开镐施工之前，需要全面检查各项设备与线路的具体加固情况，检查好之后，方可进行开镐顶进施工。第二，一个顶程结束后，方可进行回镐，更换完顶铁之后，方可再次开镐，经过多次反复之后，可顺利完成顶进施工。

第三，桥体的顶进，需要利用列车运行间隙，为了保证行车更加安全，顶进负责人员和线路加固负责人员需要使用对讲机，时刻保持良好的联系。第四，在挖运土作业环节，可以采取人工配合机械进行挖土施工，装载机需要配合自卸汽车来运土。第五，挖掘坡度大致与刃角相近，挖土坡度要平顺整齐，同时挖土与测量工作密切配合，根据框架的偏差情况及时改变挖土方法。

3.5 制定完善的施工应急预案

3.5.1 顶进施工过程中前方出现塌方现象。在顶进施工环节，如果前方出现塌方现象，垂直线路方向与沿线路方向的塌方均小于3 m时，作业人员需要立即通知施工单位负责人员，在规定时间内完成顶铁的更换工作，保证横向工字钢支撑点距离在允许范围内。如果塌方超过3 m而小于4 m时，作业人员则需要立即通知车站驻站防护人员，及时调整列车的行驶速度。施工单位还要密切观察土体，查看是否出现塌方现象，若出现塌方现象，要立即组织人员进行抢险，监护人员还要对工字钢连接板螺栓加固情况进行全面检查。

顶进施工过程中，如果前方出现塌方现象，而垂直线路方向和沿线路方向的塌方超过4 m时，作业人员需要立即通知车站驻站防护员，驻站防护员通知车站工作人员对列车进行拦停，施工负责人员则需要通知远方防護人员，提前插好停车牌，如果条件允许，可以采用红旗拦停列车。

3.5.2 顶进过程中出现侧塌现象。在顶进施工期间，如果发生侧塌现象，而沿线路方向塌方小于3 m时，作业人员需要马上通知施工单位负责人员，及时停止顶进施工，并通知线上、线下施工人员将装好道碴的编织袋填入塌方地点。如果顶进塌方大于3 m而小于4 m时，作业人员要马上通知车站驻站防护员，驻站防护员通知车站工作人员对列车进行限速处理，限速25 km/h，通知远方防护员更换减速信号牌。检验达标之后，方可进行后续的顶进，如果沿线路方向与垂直线路方向的塌方超过4 m，马上通知驻站防护员，驻站防护员立即通知车站人员及时封闭线路，若列车已经开出车站，及时通知远方防护人员插停车牌拦停列车，必要时用红旗拦停列车。立即组织人员进行抢险作业，可以将装好的级配石碴的编织袋填入塌方地点。验收合格并办理好开通手续之后，施工单位才能够继续顶进。

除此之外，在具体施工前，施工单位需要准备充足的抢修材料，并提前做好预测工作，加强安全防护力度，认真分析各类险情产生的原因，并制订出合理的抢险方案。如果遇到险情，要立即进行抢修，从而保证线路与行车安全，并按相关规定要求，向上级部门报告。抢险环节，需要准备充足的机械设备、草袋、方木、道碴、枕木等，抢险物资要堆放整齐，妥善保管，任何人以任何理由都不可随意动用抢险物资。待铁路运转室驻站员通知有火车到来时，桥上所有施工作业人员必须全部停止施工。各施工项目均以人员安全及铁路畅通运营为宗旨，施工过程中一旦出现紧急情况，全部施工人员以最快的速度投入抢修。

4 结语

通过对铁路施工风险监控方案进行合理性分析，如明确施工技术要求、制定完善的安全措施、合理设置防护设施、桥体顶进施工风险监控要点、制定完善的施工应急预案等，可以保证框架桥下穿既有铁路施工的有序进行。在此框架桥下穿既有铁路施工项目中，施工单位通过采用上述措施，框架桥施工质量符合规定要求，故可以为类似工程项目提供良好借鉴。

参考文献：

[1]王焰.城际铁路大直径泥水盾构施工风险及对策：以佛莞城际铁路狮子洋隧道工程为例[J].隧道建设（中英文），2019（6）：983-988.

[2]王普.改进模糊综合评价在铁路隧道施工风险评估中的应用[J].铁路工程技术与经济，2018（5）：12-15，36.

[3]李奔.探讨铁路工程项目施工阶段的风险管理措施[J].中外企业家，2018（25）：112.