高速铁路长大跨海桥梁施工组织设计关键因素研究

高速铁路长大跨海桥梁施工组织设计关键因素研究

马文博

中铁一局集团第五工程有限公司 陕西省宝鸡市 721000

摘要：跨海铁路大桥由于建设环境复杂及自身结构特点，其建造难度远超内河桥梁，尤其是G4221沪武高速大桥的建造，开启了我国跨海铁路大桥建设新篇章。设计单位为确定高速铁路长大跨海桥梁总体施工组织，兼顾合理性与经济性，开展关键因素技术经济比选，优化施工组织设计。研究成果可为高速铁路长大跨海桥梁的施组设计和优化提供新的思路和角度。

关键词：高速铁路；跨海桥梁；施工组织设计；关键因素

引言

铁路跨线桥梁施工过程中面临的重点问题就是其与既有运营线路间的相互影响问题，如何在施工过程中有效控制这种影响，是确保铁路跨线桥梁施工安全和既有线路运营安全的重要基础。路线起点于皖苏省界处顺接南京至马鞍山国家高速公路油坊桥互通至铜井镇（苏皖界）段扩建工程项目终点，向南与宁安高铁并行布设，之后下穿采石河路，上跨采石河及G4221沪武高速，经黄梅山铁矿，于当涂县东上跨S445及姑溪河，沿大青山西麓山脚布设，之后继续向南上跨青山河及姑山矿铁路，于年陡镇东北设置年陡枢纽衔接规划的芜湖泰山路长江大桥，终点位于芜湖枢纽互通立交。路线全长49.305km。项目全线路基段长18.4608公里；桥梁段长16.54公里，设特大桥2座、大桥7座，中、小桥7座；互通立交8处（其中预留1处、完全利用1处），主线上跨桥39座，支线上跨桥8座；设匝道收费站5处（改扩建4处、利用1处）、服务区1处（改扩建）等配套设施。项目批复概算69.22亿元。如图1所示。

1高速铁路长大跨海桥梁施工现状

1.1环境复杂、危险源多

铁路跨线桥梁施工过程中，需要通过既有线路上方，与其产生交叉，施工过程中不能影响下部线路运营，而且还存在高压接触网线、网杆塔等设施，高空作业的环境较为复杂，整个施工过程中重要的施工场地是狭窄的，存在多处交叉作业的情况，加之施工过程中存在动火、临电等项目内容，造成现场施工环境的复杂多变，而这种复杂的环境中，若现场施工人员对于各类危险问题认识不足，安全防护措施不能有效落实，管理人员不能认真管控，就非常容易发生安全事故，不少安全事故都是在复杂、危险的环境下出现的

1.2工期较紧、任务较重

铁路跨线桥梁施工存在横跨复杂场景的情况，会给铁路、公路的正常运营造成诸多不便，具体施工过程中会产生不少安全隐患问题，而以最快的速度完成铁路跨线桥梁施工是各方的必然要求，这就造成工程现场施工工期较紧，相应的劳动强度加大、工作时间加长，现场施工人员容易出现疲劳状况和急躁情绪，造成注意力不集中、肢体运动障碍，进而容易出现安全事故问题。特别是高危险性工种的施工人员，对其心理素质和操作水平都是一项极大的考验，若不能有效适应，就会容易出现安全事故问题。加之铁路跨线桥梁施工工序较为复杂，在施工工期紧迫的情况下，容易在工程资源、时间、空间等方面出现矛盾，相关施工节奏加快、作业区域变换频繁、工序变化快、各类大型设备交叉作业，都会给铁路跨线桥梁施工现场安全管理工作带来较大的工作难度和压力。

2高速铁路长大跨海桥梁施工组织优化

2.1注重脚手架与高空作业安全防护控制

在工程脚手架施工过程中，为了达到施工安全要求，需要注重脚手架的合理搭设，固定好底脚，并在提高支架稳定性的过程中将横向剪力撑设置到指定位置，外挂安全防护网，增强铁路跨线桥梁脚手架搭设安全性。同时，在脚手架拆除过程中，应确定相应的拆除流程，先拆除中间扣，后拆除两头扣，对其中的大横杆、剪力撑等进行有效拆除，且在脚手架拆除过程中作业人员应系好安全带，在现场统一指挥下完成拆除作业。在铁路跨线桥梁高空作业安全防护控制中，应做到以下几点：1）施工前做好安全技术交底工作，并要求作业人员做好自身的安全防护。2）对高空作业进行中所涉及的仪表、电气设备等进行性能检查，并对高空作业人员是否具有良好的专业技术能力进行充分考查，降低这项作业进行中风险因素出现的概率。3）高空作业中所用的物料应达到堆放平稳的要求，且对作业过程中产生的废料进行及时清理，确保整个作业过程安全状况良好。

2.2加强挂篮施工安全控制

在工程挂篮施工过程中，为了确保施工安全性，需要加强施工安全控制。具体的控制要点包括：1）当挂篮施工计划完成后，需要在试拼及静载试验的支持下，加强挂篮变形与力之间的关系分析，为施工中底模标高的合理调整提供参考信息，提高挂篮施工精度，确保施工质量2）重视各施工环节检查。铁路跨线桥梁施工中包含了多个施工环节，加大了施工难度和施工风险。为了满足工程施工安全要求，需要施工企业及人员能够在实践中重视各施工环节的检查。检查内容包括：挂篮到达指定位置后，需要对与之相关的连结接头进行检查，确保该构件实践应用中的性能可靠性;对焊缝质量进行检查，对存在问题区域需要进行重新补焊;若检查中发现锚件存在非弹性形变问题，则应及时更换;落实好挂篮变形量实测工作，提高施工质量；合理设置防护网，优化应用过程中的抗风性能；施工作业开展前也应对路面标高进行复核处理，确保设置合理性等。3）施工中应在挂篮移动前对其中的各部分连接情况进行检查分析，如后锚系统运行工况、桥面上的机具情况、钢丝绳保险索的应用工况等，确保挂篮移动的安全性，避免施工安全事故发生。同时，在挂篮拆除过程中应系好防护绳，给予挂篮安全拆除可靠保障。

2.3风险减轻

风险减轻对策的目标是降低风险发生的可能性或减少后果的不利影响。对于已知风险，可以动用项目现有的资源。例如，可以通过压缩关键工序的时间、加班来减轻项目进度风险。不可预测风险是项目管理者很少或根本不能够控制的风险，直接动用项目资源一般无济于事。为了减轻这类风险，必须设法使其变为已知风险。但在施工过程中发现，胶州湾地质条件较为复杂，断裂带多，关键部位勘探资料不足，初期地质勘探点不足以覆盖桥位区的地质情况。因此及时进行了补堪，增加了覆盖密度，从而为钻孔灌注桩施工提供了准确的地质数据，对于保证钻孔灌注桩的施工和质量具有重要意义。可预测和不可预测风险的不确定性只有经过一段时间后才能减少。为了能够直接控制，可以把这些风险从将来提前到现在。

2.4注重人员素质培养，强化施工人员的安全意识

在铁路跨线桥梁施工作业落实前，为了避免施工安全问题发生，需要注重人员的素质培养，强化人员的安全意识。具体表现为：1）施工企业应在项目施工前积极开展安全宣传教育工作，提升施工人员对铁路跨线桥梁施工安全重要性的正确认识，在实际操作中规范自身的行为，避免引发铁路跨线桥梁施工安全问题。2）施工企业应结合项目施工的具体情况及安全施工要求，在项目施工计划实施前积极开展专业培训活动，组织项目施工人员进行施工安全知识的学习，做好相应的技术交底工作，完善培训后的考核机制，确保施工人员素质培养的有效性。

结束语

高速铁路长大跨海大桥长度较长、桥型复杂，施工组织设计方案极为复杂，对总工期和投资规模影响较大，需要对比研究施工组织关键因素。研究成果可为高速铁路长大跨海桥梁总体施工组织设计提供参考与借鉴。

参考文献

［1］中国铁路总公司．铁路工程施工组织设计规范［S］．北京:中国铁道出版社，2018（5）：133-134．

［2］曹政国．BIM在铁路施工组织设计中的应用探讨［J］．铁道工程学报，2018(12):99－103．

［3］贾彦斌．铁路项目指导性施工组织设计管理在工程建设中的应用［J］．铁道建筑，2014(12):130－133．