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        滬通鐵路下穿G1501高速公路施工技術(shù)研究

        2016-07-05 08:27:09楊建中邵寅旭呂曉楠滬寧城際鐵路股份有限公司江蘇蘇州5600西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院四川成都6003
        科技傳播 2016年12期
        關(guān)鍵詞:施工方案風(fēng)險(xiǎn)管理

        楊建中,邵寅旭,呂曉楠.滬寧城際鐵路股份有限公司,江蘇蘇州 5600 .西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,四川成都 6003

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        滬通鐵路下穿G1501高速公路施工技術(shù)研究

        楊建中1,邵寅旭1,呂曉楠2
        1.滬寧城際鐵路股份有限公司,江蘇蘇州215600 2.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,四川成都610031

        摘要滬通鐵路是上海至南通的主要交通運(yùn)輸通道之一,它的修建對(duì)帶動(dòng)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但由于新建滬通鐵路地處長(zhǎng)江三角洲,軟土分布較為廣泛,地質(zhì)條件較為復(fù)雜,且新線多次與既有線交叉并行等因素,對(duì)既有線的安全運(yùn)營(yíng)帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。本文以滬通鐵路Ⅵ標(biāo)段中與既有京滬線同孔下穿G1501高速公路對(duì)既有線的安全運(yùn)營(yíng)造成的影響進(jìn)行安全技術(shù)研究,提出可行的施工方案,并未類似工程施工提供參考。

        關(guān)鍵詞施工方案;安全運(yùn)營(yíng);風(fēng)險(xiǎn)管理

        1 工程概況

        1.1工程簡(jiǎn)介

        新建上海至南通鐵路(南通至安亭段)位于長(zhǎng)江口,途徑江蘇省南通市,及蘇州市所轄的張家港市、太倉(cāng)和昆山等四縣市和上海市嘉定區(qū)。滬通鐵路是連接上海市與江蘇省南通市的高速客貨鐵路干線,是中國(guó)沿海地區(qū)鐵路網(wǎng)的重要組成部分之一。

        滬通鐵路鐵路等級(jí)為國(guó)家Ⅰ級(jí),其全長(zhǎng)248.9km,工程估算486.8億元,路段旅客列車設(shè)計(jì)行車速度:正線200km/h、聯(lián)絡(luò)線≤160km/h、局部地段限速;安亭至蘊(yùn)藻浜增建三四線處既有京滬鐵路設(shè)計(jì)行車速度120km/h。由于沿線地質(zhì)、環(huán)境復(fù)雜多變,且需多次修改并與既有線交叉并行,施工安全風(fēng)險(xiǎn)較為突出。滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速,滬通線修建期間對(duì)既有京滬線的安全及穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)一定的阻力,且地基加固處理時(shí)施工機(jī)械設(shè)備侵限影響既有京滬線的運(yùn)營(yíng)。因此,為確保施工期間既有京滬線的運(yùn)營(yíng)安全,需采用合理可行的施工方案進(jìn)行施工,將產(chǎn)生的所有風(fēng)險(xiǎn)和影響降低到最小。滬通鐵路現(xiàn)場(chǎng)照片詳見(jiàn)圖1。

        圖1 與既有京滬線同孔下穿G1501高速公路

        1.2地質(zhì)特征

        本線為長(zhǎng)江沖積平原河口新三角洲平原區(qū),局部為湖沼積平原區(qū)。全線地形平坦,地勢(shì)開(kāi)闊,海拔標(biāo)高2.0m~4.5m。沿線河網(wǎng)密布,水塘星羅棋布;公路交通發(fā)達(dá),城鎮(zhèn)化較快,廠房、民居密布;其余空地多為高產(chǎn)農(nóng)田、菜地。

        線路所經(jīng)地區(qū)為長(zhǎng)江沖積平原河口三角洲平原區(qū),底層成因主要為沖海積,局部為沖積及湖沼積,具有海陸相互交替沉積的特點(diǎn)。施工區(qū)域內(nèi)特殊巖土主要是第四系全新統(tǒng)松散堆積的淤泥質(zhì)土層及淤泥,該土層一般含水量大、壓縮性高,強(qiáng)度低,為軟土層,分布厚度一般5m~15m,局部厚達(dá)25m。天然含水量w=42.5%,天然密度r=17.7kN/m3,孔隙比e=1.2,壓縮系數(shù)a1~2=0.62mPa-1。

        1.3工程特點(diǎn)

        1)地基加固處理時(shí)施工機(jī)械設(shè)備侵限既有京滬線的運(yùn)營(yíng),為施工帶來(lái)了一定的難題。

        2)地基加固處理時(shí)對(duì)既有G1501高速公路橋墩的穩(wěn)定帶來(lái)了一定的風(fēng)險(xiǎn)。

        3)如何在不影響既有線安全運(yùn)營(yíng)的條件下保證施工質(zhì)量及進(jìn)度;且線間施工空間狹小,工程協(xié)調(diào)難度大,組織困難。

        2 施工方案

        滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿既有G1501高速公路,滬通鐵路此段需加固處理,地基加固處理時(shí)施工機(jī)械設(shè)備侵限既有京滬線的運(yùn)營(yíng),為確保施工期間既有京滬線的安全運(yùn)營(yíng),擬在北側(cè)鄰孔結(jié)合永久工程新建施工便線,采用施工過(guò)渡方案進(jìn)行此段地基的加固處理??紤]下穿G1501施工便線受上跨外青松公路鋼便橋限制,按速度目標(biāo)值60km/h修建,設(shè)計(jì)最小曲線半徑1 200m,夾直線最小長(zhǎng)度55.3m。詳見(jiàn)圖2滬通鐵路下穿G1501施工過(guò)渡方案平面示意圖。

        具體施工過(guò)渡方案如下:

        圖2 滬通鐵路下穿G1501施工過(guò)渡方案平面圖

        圖3 滬通鐵路下穿G1501立面圖

        第一步:按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)修建施工便線1(從G1501橋下鄰孔下穿)段路基;待便線1路基完成滿足鋪軌條件后,人工鋪設(shè)不影響營(yíng)業(yè)線運(yùn)營(yíng)安全段的便線1線路鋪?lái)恼肋_(dá)開(kāi)通條件。

        第二步:擇時(shí)封鎖此段京滬下行線,便線兩端撥接,將京滬下行線改至便線運(yùn)行,停運(yùn)便線范圍內(nèi)京滬下行線。

        第三步:對(duì)此段滬通下行線進(jìn)行地基加固處理;加固處理完成后,人工鋪設(shè)此段下行線不影響營(yíng)業(yè)線運(yùn)營(yíng)安全段的線路并鋪?lái)恼肋_(dá)開(kāi)通條件;同時(shí)修建便線2與已鋪滬通下行線相連,并且鋪?lái)恼朗贡憔€2達(dá)開(kāi)通條件。

        第四步:擇時(shí)封鎖此段京滬上行線,撥接此段京滬上行線兩端與便線2接通,將京滬上行線改至便線2及滬通下行線運(yùn)行,停運(yùn)便線2范圍內(nèi)京滬上行線,對(duì)此段滬通上行線進(jìn)行地基加固處理。

        第五步:G1501橋下滬通上行線地基加固處理完成后,擇時(shí)封鎖此段京滬上下行線,拆除便線1和便線2,按原設(shè)計(jì)位置和標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)通既有京滬上下行線。

        由于滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501高速公路,施工時(shí)既要考慮到對(duì)既有京滬線安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)造成的影響,又要防止施工時(shí)地基加固處理對(duì)G1501高速公路橋墩的穩(wěn)定帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。所以營(yíng)業(yè)線上的施工工序越少,安全風(fēng)險(xiǎn)越低,此施工方案工序較少,需侵限的空間有限,且施工便線和地基加固處理在同側(cè),使滬通鐵路的修建對(duì)既有京滬線和G1501高速公路的安全運(yùn)營(yíng)造成的風(fēng)險(xiǎn)減少到最低。因此,此方案為合理可行的施工方案。

        3 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理

        3.1工程風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

        所謂風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,即為工程風(fēng)險(xiǎn)管理的開(kāi)端,是在搜集相關(guān)工程資料與特定的科學(xué)研究方法的前提下,系統(tǒng)的識(shí)別工程建設(shè)過(guò)程前后所遇到的各種風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別流程一般是收集數(shù)據(jù)、分析項(xiàng)目中的不確定、分析并確定風(fēng)險(xiǎn)事件、編寫風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別報(bào)告。

        本次風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的主要對(duì)象是滬通鐵路與既有京滬鐵路同孔下穿G1501高速公路臨時(shí)施工便線撥接在G1501高速公路橋墩同側(cè)的施工方案給工程帶來(lái)哪些風(fēng)險(xiǎn)?風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的主要內(nèi)容有:

        1)與既有線同孔下穿G1501高速公路橋墩一側(cè),臨時(shí)施工便線的修建位置與既有京滬線的距離是否是安全距離?是否會(huì)影響滬通鐵路的正常運(yùn)營(yíng)?

        2)臨時(shí)施工便線的同側(cè)修建,施工時(shí)地基處理是否會(huì)對(duì)G1501高速公路一側(cè)橋墩產(chǎn)生沉降與位移影響?

        3)由于滬通鐵路臨時(shí)施工便線的修建,既有京滬線的運(yùn)營(yíng)速度在此施工段是否需要降低?

        3.2工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

        工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的前提下,對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析,并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)工程目標(biāo)的影響程度對(duì)風(fēng)險(xiǎn)大小進(jìn)行排序并分出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),為下一步的風(fēng)險(xiǎn)管理提供依據(jù)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法一般有定性分析要與定量分析兩種。所謂工程風(fēng)險(xiǎn)的定性分析就是對(duì)已識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)的影響程度進(jìn)行分析,并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)工程造成的影響程度進(jìn)行排序的過(guò)程。按照風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率一般把風(fēng)險(xiǎn)分為五個(gè)等級(jí),影響程度依次降低。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),將滬通鐵路此段施工方案對(duì)既有線造成的風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行了等級(jí)劃分,見(jiàn)表1。

        表1

        從表1可以看出滬通鐵路與既有京滬線同孔下跨G1501高速公路此段施工,G1501高速橋墩的沉降與位移是最易發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),因此,應(yīng)重點(diǎn)研究解決此段施工方案。同時(shí),由于臨時(shí)施工便線的修建需要加固處理路基,對(duì)京滬線路基沉降及營(yíng)業(yè)線的平穩(wěn)安全運(yùn)營(yíng)造成嚴(yán)重影響。雖然各種機(jī)械設(shè)備事故發(fā)生的概率較低,但這樣的風(fēng)險(xiǎn)極易危機(jī)施工人員的安全,造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失,因此,我們應(yīng)給與重視。

        3.3工程風(fēng)險(xiǎn)管理

        工程風(fēng)險(xiǎn)管理是指對(duì)工程未來(lái)發(fā)生的不確定性進(jìn)行識(shí)別、評(píng)價(jià)、應(yīng)對(duì)與監(jiān)控,降低不確定性對(duì)工程造成的影響,最大程度上保障工程總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。針對(duì)滬通鐵路此段施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理,主要是G1501高速公路橋墩位移、沉降與京滬線安全平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)。

        1)G1501高速公路橋墩位移、沉降。由于上海地質(zhì)條件普遍較差,加上大部分為軟土區(qū)域,所修建的施工便線下跨既有G1501高速公路,其地基的加固處理必將引起路基的位移與沉降。所以在G1501高速公路橋墩周圍打鋼護(hù)筒,將橋墩的地基應(yīng)力約束住,不得拔出,這就解決了橋墩的沉降與位移問(wèn)題。

        2)京滬線路基沉降。由于新建滬通鐵路分布在既有京滬線相兩側(cè),距離較近。因此,滬通線的修建影響京滬線運(yùn)營(yíng),為了避免這種情況的發(fā)生,擬在京滬線與

        G1501臨側(cè)橋墩同時(shí)修建兩天臨時(shí)施工便線,將京滬上下行線臨時(shí)撥接至臨時(shí)便線上,并在此段控制京滬線運(yùn)營(yíng)速度,進(jìn)最大可能降低對(duì)京滬線路基的影響。

        4 結(jié)論

        通過(guò)合理的施工方案,利用臨時(shí)便線的撥接并控制營(yíng)業(yè)線在此段的運(yùn)行速度,將風(fēng)險(xiǎn)降低到最小。通過(guò)對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)措施我們可以總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn):

        1)在與既有線同孔下跨既有線時(shí),做好安全防控措施尤為必要,為了防止新線的修建對(duì)既有橋墩造成沉降與位移影響,應(yīng)在橋墩四周用鋼護(hù)筒保護(hù)約束起來(lái),集中橋墩周圍的地基應(yīng)力,再進(jìn)行便線的地基加固處理,這是一個(gè)可行的選擇。

        2)新建鐵路臨近既有線施工,應(yīng)在不影響既有線安全平穩(wěn)的運(yùn)營(yíng)下進(jìn)行施工,利用天窗時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行施工,并在此段降低既有線運(yùn)行速度,控制在60km/h一下。確保整個(gè)工程在安全的基礎(chǔ)上能夠順利進(jìn)行。

        參考文獻(xiàn)

        [1]任旭.工程風(fēng)險(xiǎn)管理[M].北京:北京交通大學(xué)出版社,清華大學(xué)出版社,2010.

        [2]王卓甫.風(fēng)險(xiǎn)及其應(yīng)對(duì)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2005.

        [3]陳虎.高速鐵路工程設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)分析及應(yīng)對(duì)策略[J].蘭州:蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào),2015(12).

        中圖分類號(hào)TU7

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

        文章編號(hào)1674-6708(2016)165-0235-02

        作者簡(jiǎn)介:楊建中,高級(jí)工程師,滬寧城際鐵路股份有限公司。邵寅旭,滬寧城際鐵路股份有限公司。呂曉楠,西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院。

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