梅亮亮
摘 要:本文以曹妃甸特大橋架梁施工為例,重點從架橋機防靜電、防侵線、運梁、拆除人行道及安裝硬隔離、架橋機對位和偏移等八個方面對鄰近既有線雙線墩架單線梁的施工安全保證措施進行了探討。
關鍵詞:鄰近既有線;安全保證措施
1 工程概況
CXYK129+653.48曹妃甸特大橋位于曹北-曹西區(qū)間,該橋為直線橋,線路為雙線。本橋采用雙線“T”型橋臺,單線“T”型梁架設,大里程方向左線已經開通,右線為本次施工需要架設的部分。橋上最大縱坡4‰,小里程端為上坡1440m,大里程端為下坡2190m。
2 施工前安全準備工作
施工準備工作是保證安全施工的前提條件。做好這些工作就為后續(xù)施工提供了有力的安全保障,然而,本次施工難度較大,存在兩個施工難點,一是架梁前,要拆除橋西側既有人行道板、支架、欄桿,安裝硬隔離,橋下無便道,橋上全長7.4km拆除施工存在困難;二是此次施工架設的右線橋上線路與既有線間距為4.0m,復線架梁施工時,既有線側存在接觸網,架橋機與接觸網最小距離1.5m,由于距離短,接觸網會產生感應電,嚴重影響施工安全,需要研究解決辦法,保證安全施工。在正式架梁前,必須解決所有難點,保證后續(xù)施工正常進行。
2.1 改造架橋機
為了保證既有線和架梁施工的絕對安全,對架橋機進行了改造。本次架橋所用架橋機為中鐵邯鄲橋梁機械廠生產的DJ—180型單臂步履式架橋機,對寬度改造后的DJ—180架橋機外形尺寸:長×寬×高=64.243m×4.00m×7.560m。另外,在架橋機組裝的同時,在架橋機1#柱、2#柱、靠近既有線接觸網一側立柱自上至下1.5m范圍內,安設絕緣板。絕緣材料采用SM35絕緣子、酚醛層壓紙板10mm厚,耐壓3萬伏。另外,在1#、2#、3#柱橫移梁上焊接架體止擋塊,保證與既有線的安全距離。
2.2 接觸網改造
改造前經現場實際測量及計算,架橋機架體距接觸網反定位桿最小距離為900mm,在架橋作業(yè)時接觸網停電方可確保安全。故委托設備管理單位將橋上及與工程線并行段的接觸網由反定位全部改為正定位,同時取消接觸網在架梁一側的受電線偏移,僅保留既有線一側的受電線偏移。接觸網改造完成后,經現場實際測量,架橋機1#柱、2#柱在架梁作業(yè)時距接觸網正定位桿(既帶電體)最小距離為1.5m。
2.3 道砟、鋼軌清理
①曹妃甸特大橋上既有線道砟較多,已沒過擋砟塊掉落在人行道上,人行道拆除前將道砟利用人工清理, 利用集中修天窗, 直接翻至線路中心或東側砟坡上。使得拆除人行道時不落砟,不浪費。
②曹妃甸特大橋在人行道上每隔約1km均放置備用軌,影響人行道拆除。利用集中修天窗,在拆除人行道之前將鋼軌人工翻至東側人行道。
2.4 拆除人行道、支架、欄桿、電纜槽及安裝硬隔離
人行道的拆除工作直接影響架梁工作的進行,然而,由于鄰近既有線又是在海上作業(yè),進展極為緩慢,為解決這個困難,大家集思廣益,自行加工吊裝欄桿杠桿架、鋼筋吊籃、軌道車等實用工具,經過多次試驗最終確定了一整套工作效率高、安全系數高的施工方法,具體內容如下:
①用氣割或等離子切割園鋼抽出。拆除電纜槽,將每個蓋鐵栓擰松(隔一拆掉一個)將每處蓋鐵橫連螺栓卸掉。
②用撬棍拆除人行道板(有水或有公路部位,撬取板的一端用繩子拴住板的中間),將板拉上線路再裝小車運走。
③放吊欄卸托架螺栓,上面配合人拉繩子,拆掉托架。
④拆掉托架隨后裝上硬隔離角鋼。
⑤用氣割切斷U型栓,拆掉托架(有水部位,在新裝的蓋鐵上掛好小滑輪,拴好托架再用氣割切斷U栓,將托架拉上線路,裝車運走)。
2.5 利用集中修將光纜切改至橋梁另一側
2.6 橋梁運輸
由于梁場就設在曹妃甸特大橋橋頭,距離較近,簡支梁均采用架橋機2#車運輸。運梁最大距離8km,往返時間需要4小時。
2.7 架橋機對位
架橋機在梁場內運梁便線上組裝,然后落在2#車上,利用封鎖點(可利用天窗點)運至橋頭,然后進行過孔、偏移、加固、喂梁、落梁作業(yè),該過程須停電。
2.8 架橋機偏移
接觸網與架橋機有1.5m的安全距離,為了更好的保證施工安全,需要架橋機在架體尺寸不變的情況下,將架橋機架體及運梁軌道中心線一起偏移20cm后,進行運梁、喂梁作業(yè)。
因架橋機架體向外偏移了20cm,則喂梁便線在靠近架橋機2跨(64m)位置開始,也必須逐漸和架橋機一樣偏移至20cm,方可達到喂梁條件。試架梁時經過實際測量,架橋機1#柱距離既有線中心2.52m,2#柱距離既有線中心2.23m,3#柱距離既有線中心2.47m。運梁線實際偏移量20cm。
上述情況需考慮梁體偏載,經設計院驗算合格,可以在1.5m的距離上再偏移20cm安全距離達到1.7m,滿足《鐵路技術管理規(guī)程》第203條接觸網帶電車體部分至機車車輛或裝載貨物的距離不小于350mm要求。試架梁時經過實際測量,架橋機最寬部位距離接觸網線2.3m,距離腕臂最外端1.7m。
架設順序為先架內邊梁,后架外邊梁。架設內邊梁時采用人工移梁方式。架設外邊梁時,架橋機通過整機外移50mm,機臂外移750mm一次落梁到位。
3 架梁施工安全保證措施
3.1 架橋機防靜電接地
架橋機安設接地線,利用既有墩臺接地(接地線采用電力專用固定卡具螺絲緊固),保證接地線接地電阻不大于10Ω。架橋機接地線,由1號柱走行梁連接到墩柱接觸網線桿地腳螺栓上,同時設置兩條接地線,隨架橋機前行交叉挪移,時刻保持有效接地。經過絕緣接地后,滿足《鐵路技術管理規(guī)程》第203條在接觸網支柱及距離接觸網帶電體部分500mm范圍內金屬結構物必須接地的要求。
3.2 防侵限隔離
防侵限隔離采用5×5角鋼,欄桿拆除后按照要求對既有線加強防護做硬隔離,每隔3m一個立柱,上部利用拆除既有欄桿上部角鋼作為上部隔離,中部利用拆除既有欄桿圓鋼或鋼絞線作為中部連接,最高部位距離軌面0.8m,符合鐵路相關要求。
3.3 運梁
①運梁采用2#小車運梁,運梁之前先檢查梁體是否已支撐、捆綁是否牢固,梁體固定采用3t手動葫蘆固定。同時用2#車上自帶的鋼支柱支撐梁體,鋼支撐與梁體接觸點用木楔擠實,并用鐵絲將鋼支撐捆綁牢固。固定完成后經安檢人員及現場監(jiān)理檢查后簽發(fā)運梁通行單,方可運梁。
②運梁發(fā)現異常后,立即停車,并進行補救措施,牢固后前行。同時,緊急停車時,做好防溜措施。
③每片梁的裝載加固要留有錄像備查,運行要有速度記錄儀備查。
④施工單位對運梁工程線的養(yǎng)護質量必須達到標準,并經工務部門專人檢查確認后,方可運行。運梁車距架橋機100m處屬于工務、供電、車務部門監(jiān)護范圍,施工單位在運梁工程線遠離既有線一側設置警示標志,警示標志分別為距離200m、150m、120m、110m、100m,100m處增加停車標志。運梁車在距架橋機100m處要一度停車,并上鐵鞋,確認前方架橋機準備就緒后緩慢靠近。
3.4 架梁
①架梁施工有縱坡時,架橋機縱向移位要有防止滑行措施。例如,采用三角墊木在輪子前后做防護,特別中支腿距梁端很近時,移位要注意控制。
②架橋機上吊梁天車在吊運混凝土梁運行時,前支腿部位要用手拉葫蘆與橫移軌道拉緊固定,加強穩(wěn)定性。
③架橋機架梁施工縱向位移要做好準備工作,必須一次到位,不允許中途停頓。
④每片梁就位時,要在兩端設臨時支撐,使大梁保持垂直和穩(wěn)定;第2片梁就位后除臨時支撐外,迅速將橫隔板鋼筋焊接,增強穩(wěn)固性。架橋機縱向行走前,要求每孔梁的橫隔板鋼筋全部焊接完。
⑤架橋機架梁施工時,要經常注意安全檢查,每架設一孔必須進行一次全面安全檢查,發(fā)現問題要停止架梁并及時處理后才能繼續(xù)架梁施工,不允許帶病工作。
⑥曲梁與機臂、曲梁與行車任何時候都必須有一組銷連,嚴禁有兩組不連接的現象出現。
⑦過孔時專人看護1號柱,發(fā)現傾斜及時通知現場指揮人員,立即調整。
⑧架第一孔橋時,2號柱橫移軌道處路基必須墊平壓實。兩端密排硬雜木。軌道用水平尺找平,兩根軌道平行度10mm。
⑨起吊梁片時必須設專人看護起升絞車鋼絲繩的盤繞情況,發(fā)現問題立即報告,必須重新盤繞,無誤后方可起吊梁片。
⑩吊梁小車起吊梁片時,吊梁扁擔要隨時調平。嚴禁扁擔體與梁體相接觸。
11架梁時,梁上盡量不要站人,站人時,嚴禁拿長、高工具設備。
12架梁期間,禁止鄰線(既有線)超限貨物通過,施工單位提前通知車務部門注意。
13架梁及架橋機停滯時間,任何人員嚴禁在架橋機頂部、肢體或持有的任何物體嚴禁超出架橋機架體范圍,以防侵限及觸電。具體范圍為,橫向不得超過架橋機1#、2#柱寬度限界(靠近既有線一側);豎向不得超過架橋機1#、2#柱頂面高度限界。天窗點內在停電的情況下,對架橋機的維修除外。
3.5 架橋機機體穩(wěn)定
①架橋機屬于大型起重設備,必須配置經培訓合格的指揮和操作人員,并持證上崗,同時,要求操作人員熟知設備的各項性能及參數,機組人員須明確分工,熟悉各自的工作內容,指揮、術語及信號,必須統(tǒng)一。
②架梁施工時,安排專人負責用水平尺、卷尺、線垂等專用工具測量機臂、橫移軌道和立柱的水平度、平行度、垂直度。確認機臂的水平度、橫移軌道的水平度和平行度,確保不超出允許值。
③施工前根據線路情況進行技術交底并對墊石標高進行復測,根據測量數據確定架橋機0#、1#、2#、3#柱的高度,確保架橋機過孔狀態(tài)及架梁狀態(tài)時0#、1#、2#、3#柱處機臂高差在允許范圍內。
④橫移軌道的調整。軌道全長高差不大于15mm,1#柱軌道中心到2#柱軌道中心(2#柱兩根軌道的中心)誤差不大于50mm,且軌道下部須用薄厚不同的硬雜木墊實。
⑤架梁狀態(tài)時,以2#柱升到最高位為基準,調整1#、2#柱間機臂水平高差在-50~+150mm范圍內。
⑥在架梁完畢、過孔對位開始前,1#柱和橋面采用剛性支撐及用2個10噸鏈條葫蘆和鋼絲繩將1#柱和已架梁片兩側連接,對1#柱在過孔對位進行保護。
⑦過孔狀態(tài),每次機臂前行前,以1#柱高度為基準,保證過孔時1#柱伸縮量滿足坡度要求,調整0#、2#、3#柱保持機臂水平。
⑧0#柱支撐要求:機臂縱移到位后將0#柱支撐在擬架梁前端墩帽處,支撐時既要保證墊平墊實,還要保證0#柱支撐后與1#柱之間機臂的水平度,其機臂的水平度誤差為-50~+150mm。
⑨3#柱支撐要求:機臂縱移到位且0#柱已在擬架梁前端墩帽按規(guī)定要求支撐完畢后,即支撐3#柱,支撐時既要確保3#柱墊平墊實,還要保證3#柱支撐后與1#柱之間機臂的水平度,其機臂的水平度誤差為-50~+150mm。
⑩架橋機運行過程中,除操作人員外,絕對不允許有人停留在架橋機及所吊梁片上。
11架設邊梁,機臂橫移時,為減少摩擦阻力及減少橫梁與曲梁的磨耗,定期需在橫梁軌道涂抹二硫化鉬——2#潤滑脂。
12保證架橋機的安全性,每次過孔及架梁時柱體銷軸必須穿插;架梁時,曲梁與機臂必須穿插銷軸及緊固鎖緊裝置。
13架橋機行進速度每小時限速5km,在橋上每小時2km。接近橋位時減速至0.5km,并距停車位置10m、5m、3m、1m處由指揮人員各發(fā)一次停車信號。
14吊起梁的鋼絲繩破斷安全系數不得小于10,選擇6×37鋼絲繩、直徑50mm、公稱抗拉強度1700N/mm2以上的鋼絲繩,需經計算,方可使用。
15架橋機在非工作狀態(tài)時,必須用吊架連接1#柱走行梁與1#柱橫移軌道;2#柱走行梁與2#柱橫移軌道。
16停止架梁(12小時以上)時,并做好防風防滑工作。
17架橋機解體再組裝后,必須經過技監(jiān)部門重新檢查驗收合格后,方可繼續(xù)作業(yè)。
18架橋機上安裝視頻監(jiān)控設備。
19架橋機利用2#小車發(fā)電機作為備用發(fā)電機。
20架橋機上懸掛安全警示標志、操作規(guī)程等。
21架橋機安裝靜電感應裝置,隨時監(jiān)測。
3.6 架橋機及梁車的防溜
在空重梁車,取送梁過程中,由于工程線與既有線間距只有5.0-14.5m,如果發(fā)生溜車事故,后果不堪設想,為確保架梁作業(yè)安全,施工過程中采取以下防溜措施。
①架橋機及牽引空重梁車的機車當靜止不動時,必須在剎車狀態(tài)。
②架梁作業(yè)前,為防止運梁車溜車,應將工程線的坡度、線間距等向運輸人員進行一個交底,在運輸過程中仔細按規(guī)操作。
③架梁作業(yè)人員下班前,必須對架橋機制動狀態(tài)、恰后是否采用鐵鞋、三角墊木防護;運梁車及牽引機車是否處于制動狀態(tài),前后輪是否采用墊木等防護進行仔細的檢查,確認沒有溜車危險后才能下班,同時必須留有專門的安全人員值班看守。
3.7 工程線安全保證措施
①工程線使用前,與工務、電務、車務等部門辦理相關手續(xù),手續(xù)齊全后方可使用。
②對架梁機械運行地段橫跨線路的高、低壓輸電線路、通信傳媒線路(光纜)、公跨鐵 (上跨)立交橋、公路等可能影響機械通行的凈空及其他障礙物進行調查測量。
③檢查運梁走行線路是否符合架梁要求:曲線外側不設超高,軌距、水平、方向等全部符合線路養(yǎng)護作業(yè)標準;橋頭100m范圍內的線路要平整順直,如橋頭位于曲線地段,不設超高。
④對橋頭填土的質量要進行詳細的檢查,橋頭護錐應在架橋機進工地前完成。橋頭架橋占用地段的道床厚度不少于25cm,橋頭線路壓道范圍、速度及次數均應符合有關規(guī)定。在整個架梁過程中,專門設養(yǎng)護人員負責整道養(yǎng)護。同時,對橋頭10m范圍內進行加木枕線路加固。
⑤架橋機在橋上曲線時,不設超高。當風速達到6級以上時停止架梁。
⑥每公里施工地段配3—5名線路工養(yǎng)護線路,保持軌面順直穩(wěn)定。
⑦既有線來車時,加強防護并確保人員、材料、機具不侵限。
3.8 施工防護
①Ⅲ級封鎖施工。
架橋機進行橋頭轉換按照Ⅲ級施工防護,接觸網停電。
施工作業(yè)點前后2000m和作業(yè)點各配備2名防護員,配無線對講機,并配備足夠的防護器材如:信號旗、信號牌、響墩、喇叭等,保持與駐站聯絡員和施工負責人相互間的隨時聯絡,給點后插紅牌封鎖,靠近車站不足2000m時紅牌設在出站信號機處。在給點前所有人員不得上線,給點后現場防護人員及監(jiān)控人員可站在既有線上進行監(jiān)控,點閉前回到工程線一側。
②鄰近既有線施工。
正式架梁施工及運梁施工,按照鄰近B類監(jiān)督施工進行防護,架梁作業(yè)期間鄰線不過車。在車站設專職駐站安全聯絡員,配置對講機(錄音),保持與工點的聯系,將車站行車調度員的指令及來車情況及時傳達給工點安全防護員及指揮員。施工單位現場安排施工負責人,專職安全員、防護員,設備單位安排現場監(jiān)控人員進行監(jiān)控。架梁施工開始前所有人員不得上線,在車站通知無列車通過可以進行架梁施工后現場防護人員及監(jiān)控人員可站在既有線上進行監(jiān)控,施工結束前回到工程線一側。
③施工單位負責人、防護員、駐站員之前要保持聯絡暢通,電臺要具備錄音功能,鄰線有車時,駐站員要與現場作業(yè)人員每3-5分鐘進行一次通話?,F場在長時間未接到駐站人員的通話試驗后要下道撤離到安全位置避車。
④運梁車距架橋機100m處必須一度停車,施工單位需在對應地點設置可移動“一度停車”牌,每天根據架梁進度對應移動停車牌位置,由現場工務、供電人員進行監(jiān)督。運梁車到達指定位置一度停車后以緩速運行至架橋機喂梁位置停車,施工單位派人在運梁車兩端以鐵鞋防護。
⑤橋面系、橫向連接、線路養(yǎng)護按照鄰近C類防護,監(jiān)控人員站在既有線硬隔離外側監(jiān)護。
參考文獻:
[1]徐浩.淺析某T梁施工技術[J].城市建設理論研究,2012.