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1滬寧城際鐵路建設(shè)安全特點(diǎn)

1．1工期異常緊張滬寧城際鐵路的原有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)工期為24個(gè)月，開(kāi)工后經(jīng)過(guò)四次重大技術(shù)調(diào)整后，從原來(lái)的200km以上時(shí)速的有砟軌道調(diào)整提升為300km以上時(shí)速的無(wú)砟軌道，但建設(shè)工期仍為24個(gè)月不做改變，從而成為當(dāng)時(shí)我國(guó)工期最短的高速鐵路建設(shè)項(xiàng)目之一。緊迫的工期增大了工程施工組織和管理的難度，造成一系列潛在的安全隱患。在工期壓力下如何按照工期要求合理配置生產(chǎn)要素和資源，科學(xué)合理制定項(xiàng)目的施工組織，安排好各個(gè)施工單元間、線(xiàn)上工程與線(xiàn)下工程間、站前工程與站后工程間的銜接以及項(xiàng)目進(jìn)度，確保工程質(zhì)量和安全，成為滬寧城際鐵路建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1．2大區(qū)段緊鄰既有線(xiàn)施工新建滬寧城際鐵路與既有京滬鐵路并行建設(shè)，沿線(xiàn)有170km線(xiàn)路離既有線(xiàn)距離不超過(guò)30m，最近處距既有線(xiàn)僅有5．5m，全線(xiàn)有39座橋梁需要跨線(xiàn)施工，30km管樁臨近既有線(xiàn)施工。而既有京滬線(xiàn)是我國(guó)東部沿海主要的南北運(yùn)輸通道，是我國(guó)最繁忙的運(yùn)輸通道，客、貨運(yùn)輸密度分別是全路平均的客貨運(yùn)輸密度的5．3倍和3．8倍，一直處于超負(fù)荷運(yùn)行和限制型運(yùn)輸狀態(tài)。京滬線(xiàn)的正常運(yùn)營(yíng)對(duì)于促進(jìn)當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速穩(wěn)定發(fā)展，具有至關(guān)重要的意義。新線(xiàn)與京滬線(xiàn)緊鄰并行施工，在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中不可避免地會(huì)對(duì)京滬線(xiàn)的運(yùn)輸產(chǎn)生干擾;反過(guò)來(lái)既有線(xiàn)運(yùn)營(yíng)也會(huì)對(duì)新線(xiàn)的施工進(jìn)展構(gòu)成很大影響。

1．3路基工程比例高滬寧城際鐵路全線(xiàn)正線(xiàn)全長(zhǎng)300．209km，路基累計(jì)長(zhǎng)96．812km，路基施工長(zhǎng)度約占全線(xiàn)里程的1/3，是我國(guó)路基所占比例最高的城際鐵路。滬寧城際鐵路有砟軌道改為無(wú)砟軌道后，由于工后沉降的特殊要求(工后沉降一般不應(yīng)超過(guò)15mm，路橋交界處的工后沉降差異值不大于5mm)，對(duì)地質(zhì)情況的核查、路基填料的控制、路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的控制以及路基填筑施工質(zhì)量的控制要求非常嚴(yán)格，提高了路基工后沉降控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。如何正確對(duì)路基沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。

2建設(shè)安全分析

與控制對(duì)策為了解決復(fù)雜環(huán)境條件下的滬寧城際鐵路建設(shè)安全難題，確保既有線(xiàn)運(yùn)營(yíng)安全和新線(xiàn)順利施工，在全面進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)安全分析基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的安全管理和安全技術(shù)對(duì)策。

2．1緊張工期的安全分析與對(duì)策

2．1．1建立安全協(xié)調(diào)管理機(jī)制滬寧城際鐵路建設(shè)過(guò)程中，為高效、快速解決施工安全問(wèn)題，緩解工期壓力，構(gòu)建了科學(xué)的建設(shè)安全協(xié)調(diào)管理機(jī)制:一是構(gòu)建以部、省、市相關(guān)負(fù)責(zé)人為主建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組的外部聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)機(jī)制，同時(shí)涵蓋既有線(xiàn)鐵路管理部門(mén);二是構(gòu)建以滬寧公司為主導(dǎo)的建設(shè)方內(nèi)部協(xié)調(diào)機(jī)制，進(jìn)行業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工、咨詢(xún)等參建單位之間的協(xié)調(diào)管理。

2．1．2合理安排施工組織(1)施工組織方案編制制定合理的施工組織方案是在緊迫工期內(nèi)完成施工任務(wù)并確保建設(shè)安全的關(guān)鍵。施工方案編制前，全面掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況、施工隊(duì)伍素質(zhì)情況、施工環(huán)境條件、既有營(yíng)業(yè)線(xiàn)具體運(yùn)輸情況，避免脫離實(shí)際而造成安全重大隱患。制定具體方案時(shí)，充分考慮既有線(xiàn)運(yùn)輸?shù)男枰?，盡可能減少日常施工中涉及施工封鎖、限速慢行等對(duì)正常行車(chē)干擾的因素。做到盡量減少施工作業(yè)的封鎖次數(shù)，縮短過(guò)渡的時(shí)間，提高臨時(shí)工程質(zhì)量，使限速滿(mǎn)足運(yùn)輸條件，并盡可能不去影響既有設(shè)備和設(shè)施的正常使用，以保證既有線(xiàn)正常的運(yùn)輸使用，并且使方案通過(guò)后能按計(jì)劃有效順利地執(zhí)行。(2)施工組織科學(xué)實(shí)施施工組織實(shí)施過(guò)程中由協(xié)調(diào)小組召集各參建單位協(xié)調(diào)施工問(wèn)題和相關(guān)配套環(huán)節(jié)，對(duì)方案進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，要求施工組織方案必須系統(tǒng)考慮各影響因素和突發(fā)情況，其中包括施工項(xiàng)目、作業(yè)程序、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、配合條件、準(zhǔn)備安排、勞力機(jī)具組織、安全措施、應(yīng)急預(yù)案等，做到作業(yè)細(xì)化到崗，責(zé)任落實(shí)到人，時(shí)間具體到分，銜接明確到點(diǎn)，最終形成綜合調(diào)度、統(tǒng)一安排、全面協(xié)調(diào)的施工組織模式。

2．2緊鄰既有線(xiàn)安全分析與對(duì)策滬寧城際鐵路緊鄰既有線(xiàn)開(kāi)展施工，既有線(xiàn)行車(chē)與新線(xiàn)施工相互影響和制約，給工程的安全控制帶來(lái)很大壓力。全面分析項(xiàng)目施工安全風(fēng)險(xiǎn)，制定切實(shí)可行的施工安全技術(shù)和管理措施，保證既有線(xiàn)運(yùn)營(yíng)安全、新建線(xiàn)路施工安全的“雙安”至關(guān)重要。

2．2．1緊鄰既有線(xiàn)施工安全風(fēng)險(xiǎn)要素分析(1)地下管線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。滬寧城際高速鐵路一些區(qū)段鄰近既有京滬線(xiàn)，特別是對(duì)于既有線(xiàn)車(chē)站等地段布滿(mǎn)了地下管線(xiàn)，新線(xiàn)施工需要進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)，將對(duì)既有線(xiàn)的通訊通信等地下管線(xiàn)造成嚴(yán)重安全威脅。(2)大型機(jī)械設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。滬寧城際鐵路路基施工時(shí)，針對(duì)線(xiàn)路地基處理，由于施工時(shí)大量采用管樁、CFG樁復(fù)合地基，使得包括樁機(jī)在內(nèi)的一些機(jī)架高的大型設(shè)備侵入既有線(xiàn)上空的可能性增大，導(dǎo)致高壓線(xiàn)路被觸碰的安全風(fēng)險(xiǎn);此外，在項(xiàng)目施工過(guò)程和機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)轉(zhuǎn)場(chǎng)的過(guò)程中，可能造成設(shè)備傾覆，使得既有線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行受影響，甚至發(fā)生嚴(yán)重安全事故。(3)邊坡開(kāi)挖穩(wěn)定性。新線(xiàn)施工期間，在既有線(xiàn)路基一側(cè)進(jìn)行基坑開(kāi)挖作業(yè)，可能導(dǎo)致原來(lái)的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)發(fā)生顯著變化，尤其是在既有線(xiàn)列車(chē)荷載作用下，難以保證開(kāi)挖邊坡的安全穩(wěn)定;特別對(duì)于雨季，由于大量雨水對(duì)開(kāi)挖邊坡進(jìn)行浸泡和沖刷，這將嚴(yán)重加劇其破壞程度，加上既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)的路基長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受列車(chē)荷載作用，邊坡塌滑將引起一系列連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致既有線(xiàn)路基發(fā)生大變形的可能性增大。(4)打樁振動(dòng)影響。新線(xiàn)管樁和方樁在打樁過(guò)程中，會(huì)對(duì)既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)造成擠壓作用，從而導(dǎo)致既有線(xiàn)路產(chǎn)生水平位移變形風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)打樁振動(dòng)會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。

2．2．2緊鄰既有線(xiàn)施工安全對(duì)策(1)地下管線(xiàn)保護(hù)新線(xiàn)開(kāi)工前，各施工單位應(yīng)首先對(duì)既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)的地下管線(xiàn)展開(kāi)調(diào)查，明確管線(xiàn)數(shù)目、走向和與既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)之間的距離，緊鄰既有線(xiàn)開(kāi)展新線(xiàn)施工必須把握好“先探測(cè)、挖移、后施工”的基本原則，即在項(xiàng)目動(dòng)工之前先做好調(diào)查，通過(guò)有力的措施來(lái)保護(hù)施工過(guò)程中開(kāi)挖出來(lái)的管線(xiàn)。針對(duì)施工中探明的地下管線(xiàn)分布區(qū)域進(jìn)行有效的隔離和防護(hù)。對(duì)可能發(fā)生意外情況的地下管線(xiàn)，事先制定應(yīng)急措施。(2)邊坡臨時(shí)防護(hù)滬寧城際沿線(xiàn)地層主要為粉質(zhì)黏土，這種土體在雨水的浸泡下，土質(zhì)會(huì)變得極其松散。滲水積水導(dǎo)致開(kāi)挖邊坡的不穩(wěn)定，甚至在部分區(qū)段出現(xiàn)塌滑，對(duì)施工質(zhì)量、施工工期造成不利影響，部分區(qū)段甚至出現(xiàn)垮塌情況。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，項(xiàng)目施工時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用了草袋(或編織袋)、砂石、木枕等材料對(duì)垮塌位置進(jìn)行碼砌，發(fā)揮了良好的防護(hù)作用。臨時(shí)應(yīng)急防護(hù)措施起到了穩(wěn)定邊坡的作用，隨著及時(shí)澆筑筏板、回填A(yù)B組填料，既有線(xiàn)路基安全得以保證，正常列車(chē)運(yùn)行未受到影響。(3)施工機(jī)械安全防護(hù)①?lài)?yán)格控制與既有線(xiàn)的安全距離。大型施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)之前，通過(guò)對(duì)樁位與既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)的護(hù)欄、圍墻之間的距離進(jìn)行測(cè)量，列表確定新線(xiàn)施工點(diǎn)與既有線(xiàn)設(shè)備之間的距離。②必須嚴(yán)格按照鐵路施工安全技術(shù)規(guī)程要求，有效控制架空線(xiàn)和附屬設(shè)施的安全距離。③科學(xué)進(jìn)行設(shè)備加固。針對(duì)那些可能侵入安全距離的大型機(jī)械設(shè)備，在新線(xiàn)施工過(guò)程中要盡量確保設(shè)備易倒方向遠(yuǎn)離既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)和架空線(xiàn)。④有效控制大型施工設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)。大型施工設(shè)備在轉(zhuǎn)場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)施“專(zhuān)項(xiàng)方案、專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)、專(zhuān)項(xiàng)見(jiàn)證、專(zhuān)項(xiàng)放行、專(zhuān)項(xiàng)檢查”制度，有力確保設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)安全。(4)管樁施工安全①堅(jiān)持由內(nèi)向外分散間隔施打的原則。從靠既有線(xiàn)最近的一排開(kāi)始，分散間隔施工，壓力緩慢消散后再進(jìn)行補(bǔ)孔，由內(nèi)往外連排施工。②設(shè)置應(yīng)力釋放孔?？拷扔羞\(yùn)營(yíng)線(xiàn)路一側(cè)的第一排管樁與既有線(xiàn)的距離小于20m時(shí)，在施工之前必須先對(duì)應(yīng)力釋放孔進(jìn)行設(shè)置。通過(guò)這一舉措，使得部分孔隙水壓力能夠及時(shí)消除，同時(shí)土體的水平位移能夠得到削弱，進(jìn)而達(dá)到降低打樁影響的目的。③觀(guān)測(cè)既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路基的水平位移情況。在管樁施工過(guò)程中，為了有效觀(guān)測(cè)施工所導(dǎo)致的既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路基水平位移變化情況，需設(shè)置既有線(xiàn)路基觀(guān)測(cè)樁，具體位置應(yīng)設(shè)置在緊靠護(hù)欄外側(cè)的既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路基面上。④針對(duì)緊鄰既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)最內(nèi)側(cè)的兩排管樁施工，建議采用靜壓法并對(duì)靜壓樁施工速度進(jìn)行控制，從而有效降低打樁對(duì)地基造成的附加應(yīng)力。⑤緊鄰既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)開(kāi)展新線(xiàn)管樁施工，應(yīng)嚴(yán)格控制在白天進(jìn)行，嚴(yán)禁夜間施工，從而降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

2．3全線(xiàn)路基工程比例高的安全分析與對(duì)策

2．3．1地基處理設(shè)計(jì)變更滬寧城際鐵路采取新型地基處理方式，即樁筏復(fù)合地基，樁筏復(fù)合地基借鑒了房建工程中CFG樁復(fù)合地基通過(guò)砂石墊層調(diào)節(jié)地基中樁土荷載分配的思路，2005年首先應(yīng)用于我國(guó)京津城際鐵路幾處松軟土地基段。滬寧城際鐵路地基處理方式主要采取了CFG樁、管樁+褥墊層+筏板地基處理方式，為避免CFG樁機(jī)侵入限界、管樁施打?qū)o鄰既有線(xiàn)路基與地下管線(xiàn)造成安全隱患，采用碎石注漿樁替代CFG樁和管樁。工程實(shí)踐證明，管樁施工振動(dòng)會(huì)對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生不良影響;其振動(dòng)噪聲污染嚴(yán)重，也不容忽視。同時(shí)，緊鄰既有線(xiàn)區(qū)段進(jìn)行施工，CFG樁機(jī)設(shè)備高大，進(jìn)場(chǎng)、換場(chǎng)對(duì)既有線(xiàn)空間存在侵入問(wèn)題，施工操作困難，對(duì)既有線(xiàn)正常運(yùn)營(yíng)影響較大。碎石注漿樁是近年來(lái)開(kāi)始推廣應(yīng)用的軟基處理的新方法，直徑為300～700mm，樁長(zhǎng)可達(dá)30m以上。與CFG樁、管樁相比，碎石注漿樁具有振動(dòng)小、施工機(jī)械輕便，大幅降低了施工對(duì)既有線(xiàn)影響程度。

2．3．2加強(qiáng)既有線(xiàn)安全監(jiān)控除采用針對(duì)性的工程措施外，滬寧城際施工現(xiàn)場(chǎng)還借助科研力量開(kāi)展了靜力、動(dòng)力安全監(jiān)控，對(duì)既有線(xiàn)路基穩(wěn)定性進(jìn)行安全測(cè)試，測(cè)試過(guò)程貫穿整個(gè)施工過(guò)程。為有效監(jiān)控路基狀態(tài)，測(cè)試分為靜力測(cè)試和動(dòng)力測(cè)試兩個(gè)主要組成。靜力測(cè)試內(nèi)容主要包括:(1)不同深度土層水平側(cè)向應(yīng)力;(2)地表水平方向位移;(3)土體深層側(cè)向位移。動(dòng)測(cè)方案用來(lái)檢測(cè)與評(píng)估既有線(xiàn)路基的實(shí)際情況，確保其正常運(yùn)行，測(cè)試主要包括列車(chē)通過(guò)時(shí)既有路基動(dòng)力響應(yīng)(振動(dòng)加速度、振動(dòng)位移)，現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)加速度采集靜力與動(dòng)力測(cè)試數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)反映既有路基的穩(wěn)定狀態(tài)，總體來(lái)看，其變形與動(dòng)力參量都在安全范圍以?xún)?nèi)，現(xiàn)場(chǎng)采取的工程措施起到有效保護(hù)作用。

2．4建立施工應(yīng)急預(yù)案為預(yù)防可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)，滬寧城際鐵路項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)編制了施工應(yīng)急預(yù)案，預(yù)案主要包括:(1)既有線(xiàn)鐵路應(yīng)急搶修規(guī)定;(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)劃分;(3)消息報(bào)送程序;(4)應(yīng)急保障措施(物資保障、隊(duì)伍保障、制度保障、技術(shù)和通信信息保障、救援保障、治安保障)等四部分內(nèi)容。該應(yīng)急預(yù)案從原則制度、實(shí)施程序、保障措施準(zhǔn)備等各方面做出了詳細(xì)工作，高效有序地作好鐵路突發(fā)應(yīng)急防治工作;在發(fā)生事故時(shí)，能以最快的速度有序地實(shí)施施工應(yīng)急處置，減少突發(fā)安全事故對(duì)滬寧城際鐵路施工、京滬既有線(xiàn)運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的不利影響，避免或最大程度地減輕事故造成的損失。

3結(jié)論

滬寧城際鐵路于2010年7月1日通車(chē)，滬寧公司提出新的應(yīng)對(duì)方法(安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、技術(shù)對(duì)策方案、現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控、信息反饋)實(shí)現(xiàn)了在超短工期內(nèi)、緊鄰既有線(xiàn)的不利施工環(huán)境下按期保質(zhì)保量安全建設(shè)。通車(chē)運(yùn)營(yíng)至今，未出現(xiàn)任何重大質(zhì)量問(wèn)題，事實(shí)證明了滬寧城際鐵路建設(shè)管理優(yōu)質(zhì)高效。

作者：楊建中單位：滬寧城際鐵路股份有限公司