900T箱梁架橋機跨繁忙既有線架梁施工優(yōu)化技術(shù)及安全措施

1、900t箱梁架橋機跨繁忙既有線架梁施工優(yōu)化技術(shù)及安全措施  900t箱梁架橋機跨繁忙既有線架梁施工優(yōu)化技術(shù)及安全措施鄭偉 摘要：本文通過df900d型架橋機架設(shè)900噸箱梁跨越國內(nèi)最繁忙的京滬既有鐵路施工實踐，總結(jié)了900t箱梁跨繁忙既有線架梁施工，在滿足最大行車安全施工架梁的要求下，如何優(yōu)化施工要點，以取得中斷行車的影響時間（要點時間）和施工安全的最佳平衡的方法和采取安全保障措施，對指導(dǎo)同類架橋機跨線架梁縮短施工要點時間及保障跨線安全架梁采取的應(yīng)對措施具有一定借鑒意義。一、工程概況 京滬鐵路是國內(nèi)最為繁忙的鐵路干線。新建京滬高速鐵路淮河特大橋在安徽省蚌埠市蚌埠東

2、站內(nèi)（貨下k972+935）上跨京滬鐵路正線，與京滬既有線相交成760角，該跨橋墩號為2213-2215#（dk841+084.29dk841+149.74）為兩32米預(yù)應(yīng)力簡支箱梁，梁重864噸。2214-2215#跨梁位于京滬上行客運線、下行客運線和下行貨運線3股道正上方，且與2215-2218#現(xiàn)澆梁相接，對架橋機而言屬于末跨架梁。  圖1 橋墩場景圖 （詳見附圖1）正線上方有三條接觸網(wǎng)，接觸網(wǎng)承力索高程31.80 米，軌面高程23.70米；箱梁底面高程為35.30米。接觸網(wǎng)承力索距箱梁底部的凈空為3.50米. 承力索距架橋機主梁底部的凈空為14.5米，滿足架橋機安全

3、架設(shè)的凈空距離, 承力索與2214#墩的距離是5.5米，與防護網(wǎng)的間距是3.5米；承力索與2215#墩距離是8.8米，與防護墻的最小距離是5.0米（詳見附圖一）圖2 接觸網(wǎng)高度示意圖二、設(shè)備簡介： 架梁施工中所使用的設(shè)備為運架分離式架梁設(shè)備， df900d型架橋機組，其特點是：喂梁簡支過孔，架設(shè)定點起吊，整機縱向穩(wěn)定性較大，安全性高。架橋機自重515t，額定起重能力900t，梁體起落速度00.5m/min, 過孔位移速度03m/min,安全系數(shù)2.0。接地電阻不大于4歐姆   圖3 df900d型定點起吊式架橋機三、施工工藝流程如下： 由于本次跨既有線架

4、梁屬于末跨架梁，作業(yè)流程圖如下： 從架梁流程來看，當(dāng)架設(shè)2213-2214#時的主機過孔及抽導(dǎo)梁作業(yè)、需要上跨既有線，對架梁安全密切相關(guān)。另外末跨架設(shè)比標(biāo)準(zhǔn)架設(shè)要增加架橋機前支腿和下導(dǎo)梁前后支腿的拆螺栓、收起支腿等工序，因此比正常標(biāo)準(zhǔn)架梁時間要長許多。四、初次要點時間   方案預(yù)審初次要要點時間主要根據(jù)正常的作業(yè)步驟來確定如下：要點時間及封鎖點內(nèi)工作安排表請點次數(shù) 施工內(nèi)容 要點時間（分鐘） 接觸網(wǎng) 備注第一次 架橋機主機在2213-2214#墩過孔 35 停電 第二次 架設(shè)

5、第2213-2214#孔時導(dǎo)梁過孔 50 停電 第三次 架設(shè)第2214-2215#孔架橋機過孔 70 停電 第四次 架設(shè)第2214-2215#孔箱梁 140 停電 第五次 架橋機爬2214-2215#梁面 60 停電 第六次 2214-2215#梁邊防護板安裝 60 停電 第七次 2214-2215#梁邊防護板安裝 60 停電 第八次 2214-2215#梁

6、邊防護板安裝 60 停電 第九次 運梁車駝架橋機過京滬既有線 20 停電  開始是按安全最大化來考慮的，總共要點時間555分鐘，9.25小時，最長一次時間用到140分鐘，其中有三次用于梁邊防護板的安裝。五、優(yōu)化措施上報上海鐵路局進行評審，運輸局領(lǐng)導(dǎo)感覺對國內(nèi)第一條繁忙干線京滬鐵路影響非常大，要求進一步進行優(yōu)化。要求中斷運輸?shù)募芰簳r間最長不得超過90分鐘，總時間進行大幅壓縮架梁用時，在滿足架梁安全的前提下盡量減少對既有線運輸壓力的影響。施工工序優(yōu)化： 給分析，箱梁防護板安裝，放在架梁前在梁場進行，32塊板3

7、2噸，加上箱梁自重剛好900噸，通過運梁車運到現(xiàn)場，省去了三次要點時間，大幅度壓縮了180分鐘。化整為零細節(jié)優(yōu)化， 將末跨箱梁的整孔架設(shè)過程分解為喂梁過程25分鐘和過下導(dǎo)梁過孔及落梁90分鐘，由于梁在既有線正上方，考慮安全因素這兩個過程間隔不大于30分鐘。同時充分利用間隔時間進行導(dǎo)梁后支腿螺栓拆解工作，正好又壓縮下導(dǎo)梁過孔時間，一舉兩得。去繁從簡，精簡過程優(yōu)化 對第五次架橋機爬橋面和最后一次架橋機退回作業(yè)時，只有架橋機操作室外露伸出梁面，且離接觸網(wǎng)有6.5米的凈空，此次要點可以取消采取“不停電”措施優(yōu)化 由于接觸網(wǎng)距架設(shè)的箱梁梁底有3.5米的安全凈空，中華人民共和

8、國鐵道部鐵路工務(wù)安全規(guī)則鐵運2006177號部令和鐵路局各專家的意見可以采取不停電措施，這樣可以在每次要點節(jié)約時間5分鐘以上。 經(jīng)過施工單位與鐵路局專家研究和勾通，最終確定的給點施工計劃如下：淮河特大橋上跨京滬線架梁給點施工計劃施工順序 施工項目 施工等級 施工時間 接觸網(wǎng) 附注1 主架橋機過孔  25分鐘 不停電 架橋機前端伸入京滬貨下、下行線上方2 下導(dǎo)梁過孔  25分鐘 不停電 與下一跨間隔時間要大于運梁車運梁時間3 主

9、架橋過孔（末跨）  35分鐘 不停電 末跨架設(shè)（主支腿增加拆收工序）4 喂梁  25分鐘 不停電 兩次要點間隔不得大于2小時，5 下導(dǎo)梁過孔、落梁  90分鐘 不停電  要點計劃總共給了200分鐘，比我們原計劃250%的時間 六、施工前演練 根據(jù)上海鐵路局初步要點計劃要求，我們在21042105跨、21162118跨及21212123跨進行跨既有線架梁演練。 演練目的是為了對架橋機的每一個過程細節(jié)進行作業(yè)程序優(yōu)化，人

10、數(shù)優(yōu)化分析，針對演練過程出現(xiàn)的問題及時整改確保架橋機在要點時間內(nèi)順利實施。 演習(xí)的內(nèi)容及優(yōu)化措施如下：施工順序 施工項目 施工等級 演習(xí)所用時間（分鐘） 滿足要點計劃的作業(yè)優(yōu)化內(nèi)容1 主架橋機過孔  20、 14，10， 軌道間距調(diào)整是關(guān)鍵，給點充裕，可將架橋機前支腿支放放在點內(nèi)完成。2 下導(dǎo)梁過孔  19，17，16 給點充裕，可將下導(dǎo)梁支立放在點內(nèi)完成。3 主架橋過孔（末跨）  40、 27，22 如果將架橋機前支腿螺栓放

11、在點內(nèi)做，則不能在點內(nèi)完成過孔，所以要提前拆螺栓，拆螺栓人數(shù)由4人增加到6人4 喂梁  45，25，18 點內(nèi)關(guān)鍵工序：主機大梁和下導(dǎo)梁支立要測量、調(diào)整精確，避免出現(xiàn)提梁吊桿犯卡和過梁墊板故障。5 下導(dǎo)梁過孔、落梁  90，75，68 點內(nèi)最關(guān)鍵工序：應(yīng)將下導(dǎo)梁螺栓松拆放在點外做，將收起下導(dǎo)梁前后支腿放在點內(nèi)做；下導(dǎo)梁過孔；落梁。提前檢查支座螺栓，避免螺栓故障影響落梁  我們還同時進行了架橋機設(shè)備故障實戰(zhàn)演練，當(dāng)出架橋機發(fā)動機出現(xiàn)故障時，架橋機增加備用一臺400kw柴油發(fā)電機，電源通過50mm2

12、的銅芯電纜與架橋機發(fā)電機的出口電閘相連，一旦架橋機出現(xiàn)故障立即投入使用，功率滿足要求。 人員高空墜落或觸電搶救演習(xí) 模擬人員高空墜落或觸電受傷后，聯(lián)系醫(yī)院救護車前往現(xiàn)場，確保人員得到最及時的救助。七、針對演練結(jié)果采取的對策 盡量減少對繁忙既有線的干擾，想盡辦法壓縮架梁時間，是建立在安全論證分析及為保證架梁安全所采取的細致完備的架梁安全防護措施基礎(chǔ)上的。 1、架梁前設(shè)備準(zhǔn)備措施 （1）架橋機、運梁車和龍門吊進行全面維護檢修，保證運、架設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)，嚴(yán)格執(zhí)行日檢，周檢和月檢制度，由物資設(shè)備負責(zé)落實，簽字，制定了要點封鎖施工工序責(zé)任分工及卡控

13、要點明細表，做到每一工序有責(zé)任人，工序完成有督察人簽字認可，然后才能進行下道工序，從工序卡控上確保安全。 （2）技術(shù)人員對墩臺錨栓孔進行復(fù)核檢查測量，確保不影響落梁對位； （3）箱梁架設(shè)前已對橋面、箱梁內(nèi)部、架橋機各個部位進行了全面檢查，確保沒有任何零配件、工具、支墊物或其他雜物，以免架梁時墜落影響接觸網(wǎng)安全，架梁時派安全防護員值班看守，隨時檢查橋機上面有無易墜物。并及時清理干凈 （4）梁面為了防止鋼絲繩斷股，在鋼絲繩附近嚴(yán)禁站人。同時梁面兩端拉警戒線，嚴(yán)禁閑人通過。架梁時嚴(yán)格執(zhí)行呼叫應(yīng)答制度，點內(nèi)施工工序嚴(yán)禁在點外超前準(zhǔn)備。 （5）進行作業(yè)前，由駐站聯(lián)

14、絡(luò)員提前三天以書面（電話）形式聯(lián)系設(shè)備管理單位，上海鐵路局蚌埠站、蚌埠工務(wù)段、南京維管段蚌埠東網(wǎng)工區(qū)負責(zé)人、落實現(xiàn)場監(jiān)護人員，設(shè)備管理單位人員未到不得架梁過既有線。 （6）既有線路施工現(xiàn)場防護請蚌埠工務(wù)段進行防護指導(dǎo)監(jiān)督，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進行防護。防護辦法如圖。 圖3 上跨京滬鐵路既有線施工防護示意圖 因2214#-2215#箱梁在蚌埠東站內(nèi)，防護方法是在施工地點兩端各50m處線路中心，設(shè)置停車信號牌（燈）。既在北京方向k972+879和上海方向k972+991處的貨下線、客下線和客上線各設(shè)移動停車牌（燈）前后各設(shè)一塊，共需6塊移動停車牌（燈）。  線路

15、開通前，須經(jīng)施工負責(zé)人、現(xiàn)場監(jiān)理和設(shè)備管理單位安全檢查人員共同檢查確認,防護人員、防護設(shè)施，已經(jīng)撤離現(xiàn)場，架橋機落梁已經(jīng)平穩(wěn)就位，達到放行列車條件后，方可開通線路. （7）、做好橋梁架設(shè)應(yīng)急預(yù)案，成立應(yīng)急預(yù)案領(lǐng)導(dǎo)小組下，對存在的不安全因素如不能及時采取有效卡控措施，極易因高空墜落造成人身傷害；機械設(shè)備故障或高空墜物造成施工中斷而影響既有線行車的安全事故進行危險源分析。我們結(jié)合現(xiàn)場工程實際，針對施工任務(wù)的特殊性仔細查找識別危險源并對不安全因素認真分析，及時采取應(yīng)對措施嚴(yán)加防范，確保跨既有線施工安全。形成應(yīng)急預(yù)案并制定嚴(yán)格可靠的安全措施，并做好應(yīng)急物資的準(zhǔn)備  （8）

16、同時本次900噸箱梁末跨架最主要有兩項不利因素：一、級施工在夜間；二、接觸網(wǎng)不停電。針對這兩點不利因素我們分別采取如下措施 1）夜間施工措施 架橋機增加備用400kw電源，電源通過50mm2的銅芯電纜與架橋機發(fā)電機的出口電閘相連，一旦架橋機出現(xiàn)故障立即投入使用，功率滿足要求。應(yīng)急物資設(shè)備到位，并報請監(jiān)理檢查簽認 2）本跨架梁在夜間施工，架橋機的原有照明系統(tǒng)已經(jīng)滿足夜間施工要求。但為了保證現(xiàn)場防護員作業(yè)和行走照明需要，在2213-2214跨和2215-2216跨橋上各設(shè)兩盞1000w的碘鎢燈，從梁上向下照射線路兩側(cè)，為防護員提供照明；另在既有京滬鐵路線路靠2214號

17、墩一側(cè)設(shè)六盞1000w照向鐵路線路的碘鎢燈。燈光向下打，避免眩橋上施工人員的眼睛。該工作已在3月16日晚上演練過，照明效果滿足要求。照明燈具布置見附圖  2）接觸網(wǎng)不停電措施 根據(jù)現(xiàn)場測量及圖紙?zhí)峁┑臄?shù)據(jù)，箱梁架設(shè)后梁底距接觸網(wǎng)承力索距離為3.5米，為了確保安全，現(xiàn)場已對架橋機通過地段向兩側(cè)延伸5米范圍內(nèi)所有接觸網(wǎng)線加設(shè)了絕緣護套.架梁時設(shè)備操作人員在距接觸網(wǎng)2米外的范圍施工時，接觸網(wǎng)可以不停電，但在接觸網(wǎng)5米以內(nèi)的金屬物都要接地，每次架設(shè)都要檢測。接地電阻不大于4歐。 上跨京滬線梁體泄水孔的處理措施 2214-2215#梁體架設(shè)后，部分泄水孔

18、正對既有線上方，其排水將會影響京滬線的運營情況，在架設(shè)之前，將2214-2215#橋梁鐵路范圍內(nèi)（即箱梁兩端3.5米以內(nèi)）不設(shè)排水孔，雨水由箱梁兩端引流排出，防止雨水下流影響鐵路運營。 箱梁架設(shè)后，立即將箱梁接地，保證接觸網(wǎng)饋電不受影響。架橋機移走后梁面加設(shè)梁面兩側(cè)的防護欄、防拋網(wǎng)及“高壓危險，禁止墜物”標(biāo)示牌，由線下和梁面施工工區(qū)負責(zé)立即進行防護。 八、施工優(yōu)化效果 由于采取了獨到施工優(yōu)化技術(shù)，精細地演練準(zhǔn)備，嚴(yán)密的安全保障實際架梁進行非常順利，安全圓滿地完成繁忙干線上跨架梁的任務(wù)，實際用時如下淮河特大橋上跨京滬線架梁優(yōu)化后實際效果施工順序 施工項目 施工等級 給點時間 實際用時 節(jié)約用時百分比1 主架橋機過孔  25分鐘 14分鐘 48%2 下導(dǎo)梁過孔  25分鐘 20分