论文部分内容阅读
【摘 要】安全是铁路的长久生命线和永恒主题，确保安全是铁路运输施工的首要任务和前提条件。既有线顶进涵施工由于牵涉面广、交叉作业多、施工难度大、危及行车和人身安全因素多，从施工组织和技术措施上做好安全控制是十分必要的。本文通过笔者的工作实践和经验总结，对顶进涵施工过程中各阶段的安全控制措施进行了详细阐述。
【关键词】铁路既有线；箱涵顶进；安全控制；组织措施
既有线顶进涵施工是铁路改造的常见施工项目，施工过程中，经常需要多个铁路设备管理单位协调配合，牵涉面广，交叉作业多，施工难度大，危及行车和人身安全因素多。因此，施工中要采取强有力的安全技术手段，切实落实各项安全防范措施，从顶进涵施工的各阶段进行全方位控制，确保施工和行车安全。
1 施工准备阶段的安全控制措施
1.1 编制科学、详尽的施工方案。科学的施工方案是顶进涵施工安全的源头保证，施工方案不合理必将给后续施工造成严重影响，甚至会导致施工无法正常进行或造成安全事故。所以必须在开工前对施工现场做全面的调查，对几种存在的方案做细致的对比分析，充分考虑施工的合理性和可能存在的危险源后确定既经济又能确保行车安全的最优方案。施工方案中应制定全面、可行、有效的安全质量保证措施，要有科学的施工工艺和精细的施工流程，尤其是线路加固方案，必须检算强度、挠度和稳定性，检算取值须准确，确保能满足安全行车。施工方案经各相关设备管理单位、施工配合单位会签后再按程序报铁路主管业务处室审批，获审批后的施工方案方能用于指导施工。
1.2 签订安全配合协议。为使施工和铁路运输、设备管理部门协调一致，齐抓共管施工和行车安全，施工单位在做好施工现场调查的基础上，必须和各相关单位签订好安全协議及配合协议。协议中关键要明确双方的权利、责任和义务，因为明晰的责、权、利是履行协议的基础，有利于各方完成各自的任务，规范好各方行为。
1.3 做好应急处置。凡事“预则立、不预则废”，针对可能发生的意外情况编制安全应急处置预案是非常必要的。应急预案是应急管理工作的主线，是应急救援工作的指导性文件，是应急管理工作的起点。要针对顶进涵施工中存在的行车和人身安全重大隐患、重大危险源如高温胀轨、路基塌方等“量身定制”，实现应急预案的全覆盖，围绕突发事故的事前、事中、事后各个环节，明确应急救援的职责、措施及程序。施工现场应按预案要求备齐应急救援材料，如道砟、枕木、钢轨、编织袋等，以备发生意外时能及时抢修，从而有效应对突发事件，最低程度降低损失和影响。
1.4 做好施工前的安全教育培训工作。开工前，组织所有参与施工的职工、劳务工进行既有线施工安全教育是控制顶进涵施工安全的重要环节。应组织所有参与施工的人员学习顶进涵施工工艺流程、安全措施、既有线施工安全规范、典型案例等内容，尤其是针对劳务工，应重点教会他们顶进涵施工过程中存在的危险因素和如何规避安全风险以及如何应对突发事故。培训的重点放在安全操作层面上，所有培训人员应经考试合格后能安排上岗。而特种作业人员应要求按国家规定参与教育培训。
2 施工阶段的安全控制措施
2.1 设置有效的防护体系是确保行车安全和作业人员安全的首要条件，顶涵施工开始即应设置施工防护。自挖孔桩开始至拆除线路加固设备后恢复线路止，应设限速慢性防护。线路加固或既有通信设备、电气化设备改移过程中，限速慢性无法保证行车安全时还须设置封锁防护。 所有防护设置均应根据《铁路工务安全规则》分别在常速、限速、封锁施工时正确设置移动信号牌，设置过程中重点要控制好防护牌设置的位置必须正确，设置的信号牌显示必须准确无误，同时要避免信号牌不能侵入列车限界，应安排专人对设置的信号牌进行定期检查。工地防护人员和驻站联络员的作业是安全控制的重点，应选派有责任心、安全意识强的职工担任防护人员，上岗时着装要规范，防护用品及备品应齐全且性能优良。驻站联络员按照施工计划负责与行车部门联系做好要点、销点工作，作业中要坚守岗位，熟悉掌握列车运行情况，并及时通知工地防护人员。工地防护员应做好超前监控，并及时向工地负责人及作业人员报告来车情况，督促人员及工器具及时下道避车。近几年来，有的单位已要求驻站联络员配备录音笔上岗，全程记录驻站联络员的上岗情况，此举具有非常强的可追溯性，很有现实意义，值得借鉴推广。
2.2 工作坑开挖。顶进涵施工往往需要开挖工作坑作为预制涵身的场地，施工过程中为力求减少顶进距离使涵身尽快就位，涵身前端大都靠近既有线，安全隐患大，因此要重点控制开挖过程中的施工和行车安全。首先要配合相关设备管理单位做好管线的改移以方便施工，开挖过程中要确保既有线路基稳定，工作坑的顶边距最外侧铁路中心线不得小于3.2m的安全距离，靠既有路基一侧的边坡宜缓于1:1.5，遇地质条件差，工作坑位置受地方客观条件限制须靠近既有线开挖时，应根据土质、地下水情况、工作坑深度以及与既有线之间的距离等具体情况，经边坡稳定性检算后，分别采取降水、插打木桩、型钢桩及灌注混凝土桩等加强支护的办法，确保既有线路基不致于产生溜坍而严重影响行车安全。其次是要做好工作坑治水工作，疏干及降低铁路路基内的地下水是保证箱涵安全顶进的有力措施。有排水条件的要完善、疏通排水系统使工作坑内的水及时排出，工作坑排水困难时，则应在坑内设集水井，采用排水设备强排，要力求工作坑内干燥，尤其是在汛期施工，要预留排水能力，避免工作坑被水浸泡而影响工作坑壁稳定。
2.3 线路加固前组织开好施工预备会，尤其是牵涉到多个单位和多专业之间的交叉作业，预备会尤为重要。会上施工单位汇报施工前期工作情况、组织安排、施工程序、安全质量控制措施及有待各相关单位配合解决的问题，会上重点要对存在的隐患和问题提出解决方案并做好细致的安排，落实责任，以确保各单位、部门协调作战，以便安全顺利完成桥涵顶进任务。
2.4 线路加固。线路加固是顶进涵施工最关键施工，为保证箱涵顶进过程中开挖路基土体时既有线路稳定，保证行车安全，须根据线路情况、荷载和行车密度、铁路路基及基底地质、箱涵结构尺寸、涵顶覆土厚度、地下水、施工季节和刃脚等情况综合考虑，对线路采取吊轨法、扣轨法、工字梁或钢便梁法等对既有线路采取架空加固措施。无论采用哪种加固措施，均需在轨束或工字梁下设支点，对于大中跨度的架空，常用挖孔桩作支点，防止支点处的路基塌方后支点失稳导致线路防护实效而引发行车事故。挖孔桩作支点是改善支承方式，提高顶进时限速的有力措施。挖孔桩作业前要和设备管理单位探明地下管线，积极配合做好管线迁改及管线防护。挖孔桩重点要控制好桩的位置，桩顶、桩底标高以及桩身混凝土质量，因为桩位超标将导致线路加固时便梁无法搭设或涵身被挖孔桩阻碍而无法前进就位；确定桩位后，在设置好防护且列车限速运行的前提下对桩位处道床采用挡板进行加固以防止道碴滚落，保护线路稳定及作业人员人身安全。挡板及固定挡板的钢钎不得高于轨面影响行车，开挖过程中必须保证挖孔作业人员人身安全和行车安全。孔内要设人员上下的软梯，开挖人员应戴好安全帽，开挖过程中应根据地质情况控制好进尺并做到随挖随护，护壁砼配合比和厚度往往是极易疏忽之处，应重点把关。超过10米深度要加强孔内通风，特殊地质情况下应做好有毒气体检测，有水地质要加强抽排并确保抽水设备电气绝缘，保证挖孔作业人员安全。挖孔桩必须挖到设计要求的深度，基底承载力必须满足荷载要求要求，以确保挖孔桩不产生过大的沉降而造成线路加固失效。 线路加固摆纵梁和穿横梁必须在提报施工计划，计划获审批，给点当日调度发布封锁施工命令，各相关设备管理单位到位，封锁防护设置后方能施工。加固前应对所有加固用材料进行检查，不得有失效或损坏的材料用于线路加固。采用轨束梁加固线路时，轨束梁应以钢箍紧固，并向两端延伸涵身高度的1.5倍。采用钢便梁时，应对所有连接件进行检查，确保连接稳固。当采用工字梁时，也应向两端延长作为架空附跨，工字钢纵梁在箍紧后采用硬木垫平，不可将纵梁直接置于桩顶。若跨度较大，采用多片工字钢纵向连接做纵梁时，应将连接螺栓上全，并对每个螺栓进行检查。工字型横梁在纵梁上时，有轨道电路的区段穿横梁时，关键要防止两股轨道联电，穿横梁过程中要利用绝缘胶垫垫在轨底，防止工字钢横梁抬头时将两股轨道联通，穿好后應垫硬木和胶垫做好绝缘。采用“U”型螺栓将工字型横梁吊在纵梁下时，所有螺栓要拧紧。为防止线路横向移动，应设绝缘良好的轨距杆和拉杆，将钢轨和纵梁拉紧并采用倒链将纵梁拉紧在涵身或地锚上防止线路横移。加固后应在顶进施工过程中全程检查料具有无侵限并按“一列一检”的要求检查线路的轨距、方向、高低和水平，如有超限，及时配合工务部门进行线路整修，确保线路几何形位在限差之内，满足列车运行要求。轨道和横梁之间的垫木和胶垫同样应进行不间断的检查，确保垫牢无松动，所有检查均要做好记录。箱涵顶进应尽量避开高温季节，否则应在无缝线路区段做好应力放散，或在温度相对较低时采取浇水降温的办法防止涨轨。
2.5 箱涵顶进。在箱体钢筋混凝土强度达到设计强度的100%，线路加固设备能正常启用发挥有效作用后即开始挖土顶进。箱涵顶进是顶进涵施工的重要环节，顶进过程中要严格控制好箱涵方向，防止箱涵抬头和扎头，尤其要重点控制的是开挖过程中要避免路基大面积塌方，要求在施工中根据土质情况在掌子面控制好开挖坡度且严格控制好开挖进尺，严禁掏洞取土或逆坡挖土。遇列车通过时、顶进机械设备发生故障时、顶进暂停期间，均不得挖土。使用机械挖土时，铲斗不得碰撞线路加固设备或桥涵主体结构。人工清理开挖面时，挖土机械应退出开挖面，严禁人机同时混合开挖。如为带土顶进，应在涵前端设置刃脚以确保挖土作业人员的人身安全。顶进过程中线路检查人员要随时认真检查路基和线路变化，发现问题及时调整处理。
2.6 恢复线路。箱涵顶进就位，架空设备使用完毕即应尽快安排恢复线路。如箱涵两侧有超挖或塌方现象，要回填砂石级配料，直到夯平填实为止；利用封锁点拆工字型横梁或换补枕和补充道碴同步进行，即拆除一根横梁或枕木，立即换一根砼枕并随即补充道碴，道碴要捣固结实。纵梁下道，首先移出路肩上的纵梁，然后跨线移出线间纵梁。工字钢纵横梁采取横梁在上的方法加固线路，在拆除横梁后，人工移出纵梁工字钢过程中，应边拨移边边补充道碴并捣实。架空设备拆除后，应随时补充道碴，加强养护，确认线路稳定后，再移交工务段并按计划及时撤除限速慢行防护。
2.7 砌筑翼墙。箱涵就位后及时施做翼墙是确保路基稳定的有力措施，箱涵翼墙如不能及时施做，应采用土袋、沙袋或板桩防护，防止路基溜坍，如为浆砌石翼墙，应保证基础牢固，砌筑质量满足标准要求，防止翼墙开裂发生垮塌致使路基溜坍。
3 结语
既有线箱涵顶进施工，应从思想意识上、施工组织上、技术措施上牢把安全关口，确保行车和施工安全。
【关键词】铁路既有线；箱涵顶进；安全控制；组织措施
既有线顶进涵施工是铁路改造的常见施工项目，施工过程中，经常需要多个铁路设备管理单位协调配合，牵涉面广，交叉作业多，施工难度大，危及行车和人身安全因素多。因此，施工中要采取强有力的安全技术手段，切实落实各项安全防范措施，从顶进涵施工的各阶段进行全方位控制，确保施工和行车安全。
1 施工准备阶段的安全控制措施
1.1 编制科学、详尽的施工方案。科学的施工方案是顶进涵施工安全的源头保证，施工方案不合理必将给后续施工造成严重影响，甚至会导致施工无法正常进行或造成安全事故。所以必须在开工前对施工现场做全面的调查，对几种存在的方案做细致的对比分析，充分考虑施工的合理性和可能存在的危险源后确定既经济又能确保行车安全的最优方案。施工方案中应制定全面、可行、有效的安全质量保证措施，要有科学的施工工艺和精细的施工流程，尤其是线路加固方案，必须检算强度、挠度和稳定性，检算取值须准确，确保能满足安全行车。施工方案经各相关设备管理单位、施工配合单位会签后再按程序报铁路主管业务处室审批，获审批后的施工方案方能用于指导施工。
1.2 签订安全配合协议。为使施工和铁路运输、设备管理部门协调一致，齐抓共管施工和行车安全，施工单位在做好施工现场调查的基础上，必须和各相关单位签订好安全协議及配合协议。协议中关键要明确双方的权利、责任和义务，因为明晰的责、权、利是履行协议的基础，有利于各方完成各自的任务，规范好各方行为。
1.3 做好应急处置。凡事“预则立、不预则废”，针对可能发生的意外情况编制安全应急处置预案是非常必要的。应急预案是应急管理工作的主线，是应急救援工作的指导性文件，是应急管理工作的起点。要针对顶进涵施工中存在的行车和人身安全重大隐患、重大危险源如高温胀轨、路基塌方等“量身定制”，实现应急预案的全覆盖，围绕突发事故的事前、事中、事后各个环节，明确应急救援的职责、措施及程序。施工现场应按预案要求备齐应急救援材料，如道砟、枕木、钢轨、编织袋等，以备发生意外时能及时抢修，从而有效应对突发事件，最低程度降低损失和影响。
1.4 做好施工前的安全教育培训工作。开工前，组织所有参与施工的职工、劳务工进行既有线施工安全教育是控制顶进涵施工安全的重要环节。应组织所有参与施工的人员学习顶进涵施工工艺流程、安全措施、既有线施工安全规范、典型案例等内容，尤其是针对劳务工，应重点教会他们顶进涵施工过程中存在的危险因素和如何规避安全风险以及如何应对突发事故。培训的重点放在安全操作层面上，所有培训人员应经考试合格后能安排上岗。而特种作业人员应要求按国家规定参与教育培训。
2 施工阶段的安全控制措施
2.1 设置有效的防护体系是确保行车安全和作业人员安全的首要条件，顶涵施工开始即应设置施工防护。自挖孔桩开始至拆除线路加固设备后恢复线路止，应设限速慢性防护。线路加固或既有通信设备、电气化设备改移过程中，限速慢性无法保证行车安全时还须设置封锁防护。 所有防护设置均应根据《铁路工务安全规则》分别在常速、限速、封锁施工时正确设置移动信号牌，设置过程中重点要控制好防护牌设置的位置必须正确，设置的信号牌显示必须准确无误，同时要避免信号牌不能侵入列车限界，应安排专人对设置的信号牌进行定期检查。工地防护人员和驻站联络员的作业是安全控制的重点，应选派有责任心、安全意识强的职工担任防护人员，上岗时着装要规范，防护用品及备品应齐全且性能优良。驻站联络员按照施工计划负责与行车部门联系做好要点、销点工作，作业中要坚守岗位，熟悉掌握列车运行情况，并及时通知工地防护人员。工地防护员应做好超前监控，并及时向工地负责人及作业人员报告来车情况，督促人员及工器具及时下道避车。近几年来，有的单位已要求驻站联络员配备录音笔上岗，全程记录驻站联络员的上岗情况，此举具有非常强的可追溯性，很有现实意义，值得借鉴推广。
2.2 工作坑开挖。顶进涵施工往往需要开挖工作坑作为预制涵身的场地，施工过程中为力求减少顶进距离使涵身尽快就位，涵身前端大都靠近既有线，安全隐患大，因此要重点控制开挖过程中的施工和行车安全。首先要配合相关设备管理单位做好管线的改移以方便施工，开挖过程中要确保既有线路基稳定，工作坑的顶边距最外侧铁路中心线不得小于3.2m的安全距离，靠既有路基一侧的边坡宜缓于1:1.5，遇地质条件差，工作坑位置受地方客观条件限制须靠近既有线开挖时，应根据土质、地下水情况、工作坑深度以及与既有线之间的距离等具体情况，经边坡稳定性检算后，分别采取降水、插打木桩、型钢桩及灌注混凝土桩等加强支护的办法，确保既有线路基不致于产生溜坍而严重影响行车安全。其次是要做好工作坑治水工作，疏干及降低铁路路基内的地下水是保证箱涵安全顶进的有力措施。有排水条件的要完善、疏通排水系统使工作坑内的水及时排出，工作坑排水困难时，则应在坑内设集水井，采用排水设备强排，要力求工作坑内干燥，尤其是在汛期施工，要预留排水能力，避免工作坑被水浸泡而影响工作坑壁稳定。
2.3 线路加固前组织开好施工预备会，尤其是牵涉到多个单位和多专业之间的交叉作业，预备会尤为重要。会上施工单位汇报施工前期工作情况、组织安排、施工程序、安全质量控制措施及有待各相关单位配合解决的问题，会上重点要对存在的隐患和问题提出解决方案并做好细致的安排，落实责任，以确保各单位、部门协调作战，以便安全顺利完成桥涵顶进任务。
2.4 线路加固。线路加固是顶进涵施工最关键施工，为保证箱涵顶进过程中开挖路基土体时既有线路稳定，保证行车安全，须根据线路情况、荷载和行车密度、铁路路基及基底地质、箱涵结构尺寸、涵顶覆土厚度、地下水、施工季节和刃脚等情况综合考虑，对线路采取吊轨法、扣轨法、工字梁或钢便梁法等对既有线路采取架空加固措施。无论采用哪种加固措施，均需在轨束或工字梁下设支点，对于大中跨度的架空，常用挖孔桩作支点，防止支点处的路基塌方后支点失稳导致线路防护实效而引发行车事故。挖孔桩作支点是改善支承方式，提高顶进时限速的有力措施。挖孔桩作业前要和设备管理单位探明地下管线，积极配合做好管线迁改及管线防护。挖孔桩重点要控制好桩的位置，桩顶、桩底标高以及桩身混凝土质量，因为桩位超标将导致线路加固时便梁无法搭设或涵身被挖孔桩阻碍而无法前进就位；确定桩位后，在设置好防护且列车限速运行的前提下对桩位处道床采用挡板进行加固以防止道碴滚落，保护线路稳定及作业人员人身安全。挡板及固定挡板的钢钎不得高于轨面影响行车，开挖过程中必须保证挖孔作业人员人身安全和行车安全。孔内要设人员上下的软梯，开挖人员应戴好安全帽，开挖过程中应根据地质情况控制好进尺并做到随挖随护，护壁砼配合比和厚度往往是极易疏忽之处，应重点把关。超过10米深度要加强孔内通风，特殊地质情况下应做好有毒气体检测，有水地质要加强抽排并确保抽水设备电气绝缘，保证挖孔作业人员安全。挖孔桩必须挖到设计要求的深度，基底承载力必须满足荷载要求要求，以确保挖孔桩不产生过大的沉降而造成线路加固失效。 线路加固摆纵梁和穿横梁必须在提报施工计划，计划获审批，给点当日调度发布封锁施工命令，各相关设备管理单位到位，封锁防护设置后方能施工。加固前应对所有加固用材料进行检查，不得有失效或损坏的材料用于线路加固。采用轨束梁加固线路时，轨束梁应以钢箍紧固，并向两端延伸涵身高度的1.5倍。采用钢便梁时，应对所有连接件进行检查，确保连接稳固。当采用工字梁时，也应向两端延长作为架空附跨，工字钢纵梁在箍紧后采用硬木垫平，不可将纵梁直接置于桩顶。若跨度较大，采用多片工字钢纵向连接做纵梁时，应将连接螺栓上全，并对每个螺栓进行检查。工字型横梁在纵梁上时，有轨道电路的区段穿横梁时，关键要防止两股轨道联电，穿横梁过程中要利用绝缘胶垫垫在轨底，防止工字钢横梁抬头时将两股轨道联通，穿好后應垫硬木和胶垫做好绝缘。采用“U”型螺栓将工字型横梁吊在纵梁下时，所有螺栓要拧紧。为防止线路横向移动，应设绝缘良好的轨距杆和拉杆，将钢轨和纵梁拉紧并采用倒链将纵梁拉紧在涵身或地锚上防止线路横移。加固后应在顶进施工过程中全程检查料具有无侵限并按“一列一检”的要求检查线路的轨距、方向、高低和水平，如有超限，及时配合工务部门进行线路整修，确保线路几何形位在限差之内，满足列车运行要求。轨道和横梁之间的垫木和胶垫同样应进行不间断的检查，确保垫牢无松动，所有检查均要做好记录。箱涵顶进应尽量避开高温季节，否则应在无缝线路区段做好应力放散，或在温度相对较低时采取浇水降温的办法防止涨轨。
2.5 箱涵顶进。在箱体钢筋混凝土强度达到设计强度的100%，线路加固设备能正常启用发挥有效作用后即开始挖土顶进。箱涵顶进是顶进涵施工的重要环节，顶进过程中要严格控制好箱涵方向，防止箱涵抬头和扎头，尤其要重点控制的是开挖过程中要避免路基大面积塌方，要求在施工中根据土质情况在掌子面控制好开挖坡度且严格控制好开挖进尺，严禁掏洞取土或逆坡挖土。遇列车通过时、顶进机械设备发生故障时、顶进暂停期间，均不得挖土。使用机械挖土时，铲斗不得碰撞线路加固设备或桥涵主体结构。人工清理开挖面时，挖土机械应退出开挖面，严禁人机同时混合开挖。如为带土顶进，应在涵前端设置刃脚以确保挖土作业人员的人身安全。顶进过程中线路检查人员要随时认真检查路基和线路变化，发现问题及时调整处理。
2.6 恢复线路。箱涵顶进就位，架空设备使用完毕即应尽快安排恢复线路。如箱涵两侧有超挖或塌方现象，要回填砂石级配料，直到夯平填实为止；利用封锁点拆工字型横梁或换补枕和补充道碴同步进行，即拆除一根横梁或枕木，立即换一根砼枕并随即补充道碴，道碴要捣固结实。纵梁下道，首先移出路肩上的纵梁，然后跨线移出线间纵梁。工字钢纵横梁采取横梁在上的方法加固线路，在拆除横梁后，人工移出纵梁工字钢过程中，应边拨移边边补充道碴并捣实。架空设备拆除后，应随时补充道碴，加强养护，确认线路稳定后，再移交工务段并按计划及时撤除限速慢行防护。
2.7 砌筑翼墙。箱涵就位后及时施做翼墙是确保路基稳定的有力措施，箱涵翼墙如不能及时施做，应采用土袋、沙袋或板桩防护，防止路基溜坍，如为浆砌石翼墙，应保证基础牢固，砌筑质量满足标准要求，防止翼墙开裂发生垮塌致使路基溜坍。
3 结语
既有线箱涵顶进施工，应从思想意识上、施工组织上、技术措施上牢把安全关口，确保行车和施工安全。