中铁六局集团太原铁路建设有限公司 山西太原 030000
论文摘要 :
本文以京通铁路昌平至隆化段电气化改造工程K81+360-K81+405右侧、 K84+643-K84+680左侧及K84+730-K84+785左侧共三段柔性主动防护网施工为工程背景,在介绍主动柔性防护网的基本构成和防护模式的基础上,针对运营铁路主动防护网施工存在的安全风险大的问题,结合工程实例重点阐述了柔性主动防护网的施工技术方案及安全保证措施。作为一名技术人员,分析和总结了施工过程中的安全及质量控制要点,以便于指导今后同类工程的施工。
关键词:防护网施工运营铁路
一、前言
北京至通辽(京通)铁路从昌平站到黑山寺站区间七十公里,沿途属于低矮丘陵地带,地势比较平坦开阔;而黑山寺至古北囗一带,断层纵横、石质破碎,局部山体不稳。京通铁路于1977年正式通车,已运营四十余年,逐年累月的风吹、日晒、雨淋,使沿线山体的完整性已每况愈下;伴随着列车行驶时的震动,不时会有石块落下,已严重威胁了列车运行的安全,尤其京通铁路电气化后开通电力动车组,行驶速度将不断提高,需要加固不稳固的山体,确保列车运行安全,保障旅客生命安全。本文结合中铁六局太原铁建承建的京通铁路电气化工程JTDHGZ-SG1标段的三段柔性主动防护网施工,介绍了在运营铁路旁施工防护网须注意的安全事项以及采取的安全措施,为以后类似工程的施工积累了经验。
二、工程概况
本工程涉及3处柔性主动防护网施工,分别位于K81+360~K81+405右侧边坡,长45m;K84+643~K84+680左侧边坡,长37m;K84+730~K84+785左侧边坡,长55m;坡底距离线路中心最窄处约为4.1m,接触网杆位于线路右侧。三段防护网施工区段线路均位于北京市密云县石城镇境内,该地区受两次断裂影响,岩体较为破碎,节理裂隙发育,风化程度较大,山体受强烈侵蚀切割,地形破碎,中低山区。坡角介于46-51度之间。设计地震分组属于第三组,地震峰值加速度为0.15g(抗震设防列度7度)。
图1:拟施工坡面与既有线相对关系
经过现场调查,这三处地段因岩石节理,裂隙发育,存在危及行车安全的崩塌落石,根据相应地质情况,地形地貌,边坡坡率等因素综合判断,采用柔性主动防护网防护。
三、施工特点及难点
特点一:山体陡峭,施工人员的安全绳锚固点要可靠并设置多处锚点,保证安全。
特点二:岩体风化严重,正式施工前要清理掉表层软弱的浮石浮渣,防止滚落,确保铁路轨道及运营设施安全。
工程难点:施工场地周边无道路通达,材料运输困难;坡面陡峭,锚索施工危险性较高。
四、施工准备
4.1施工手续准备
由于本次主动防护网施工与运营铁路——京通铁路相邻,施工严格执行《改建铁路营业线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》(铁建设[2008]14号)、《铁路营业线施工安全管理办法》(铁运[2012]280号)及中国铁路总公司、北京局集团有限公司营业线安全管理各有关规定,与运营单位签订《既有线路施工安全协议书》,明确施工双方的安全责任后,办理与营业线邻近施工的相关手续。
4.2材料准备
(1)材料进场后,按照要求进行检测,并在取得合格的检测报告后方可实施安装。
(2)三处边坡地处偏僻无道路,材料由距离施工区域小里程方向1.2Km处的白河工区进入线路利用天窗点进行倒运。正式倒运前,2名防护人员分别位于白河工区大、小里程方向各800m处进行防护,运输时平板小车后10m处专人跟随检查是否有材料零部件遗撒。
4.3施工现场准备
在施工坡顶部和坡体中上部设置安全绳锚杆(采用φ28钢筋打入,孔深1~2米),间距3米。现场施工人员可利用这条绳索进行浮石清渣作业,并可方便后续钻孔的安装工作。进行浮石、危岩清理前,在距离施工点前后各800m安排防护人员,随时通报列车动态;有列车靠近时,严禁施工;确保监护人员、配合人员均撤出落石坠落半径范围后,施工人员方可对山体上的浮石浮渣进行清理。
五、柔性主动网施工
5.1测量定位
放线测量确定锚杆孔位(根据地形条件,孔间距可有0.3m的调整量),并在每一个孔位处凿一定深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑。
5.2注浆插入锚杆
注浆并插入锚杆(锚杆外露环套端不能高出地表,且环套段不能注浆,以确保支持绳张拉后尽可能紧贴地表),孔内应确保浆液饱满,在进行下一道工序前注浆体养护不少于3天。
5.3安装纵横向张拉绳
张紧后两端各用2-4个(张拉绳长度小于15m时为2个,大于30m时为4个,其间为3个)绳卡与锚杆外露环套固定连接。
5.4铺挂钢丝格栅
从上向下铺挂钢丝格栅,格栅间重叠宽度不小于5cm,两张钢丝格栅间的缝合以及与张拉绳间用Φ1.2mm铁丝按1m间距进行扎结(有条件时本工序可在前一工序完成前将钢丝格栅置于张拉绳下)。
5.5铺设钢丝绳网
从上向下铺设钢丝绳网并缝合,缝合绳为Φ8mm钢绳,每张钢丝绳网均用一根长约31m(或27m)的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉,缝合绳两端各用两个绳卡与锚杆外露环套进行固定联结。
六、安全防护控制要点
在防护施工过程中,为保证路线的正常运营,主要采取以下安全防护措施:
(1)三处坡面防护施工区段均为单一坡面,经验算,采用两层防护排架拦截即可满足要求。第一层排架防护 栏设置在危石和坡脚侧沟中间位置,用以拦截或缓冲落石的冲击力。排架采用钢管搭设,纵向立柱钢管按照0.8m的间距布置,钢管插入斜坡1m以上,对于坡面有岩石的地段采用Ф16 锚杆与钢管拉接。横向钢管按照0.5m的间距布置,与纵向钢管采用碗扣连接,然后用带钢丝的尼龙绳将竹排固定在钢管架上面。排架高 出坡面2.0m。第二层排架防护栏设置在山脚侧沟外侧,用来彻底拦截滚漏的碎石及坠落物,确保行车的安全,采用钢管排架,纵横间距均按照0.8m布置。纵向立柱钢管埋入地下1m,且用C15混凝土浇筑固定。
图2:防护排架设置示意图
(2)危岩清理要分段分层次自上而下人工清理,严禁上下工作面位于同一区段内,由于清危主要在欠稳定的边坡地段,施工后形成的坡体将采用锚杆加固和主动防护网,所以为防止形成新的滑体,对现状边坡坡面主要为清理险石、孤石及浮土,采用人工及简单机械清理,如小型撬棍,严禁采用凿岩方式及底脚撬动方式清理,遵免撬动大块石。每一层清理时,第一层防护排架距离最上层浮石、孤石等需清理岩体不得超过2m,防止意外掉落后,因冲击力较大砸穿防护竹排或弹出排架防护范围,滚至线路上,危及行车安全;在每一层清理完成后,将第一层防护排架下移2m开始清理下层浮石,对于撬动有困难的松石,不能贸然清理,要查清其与周围岩块的接触关系,当其成为上部岩块的主要支撑石时,则不清理。
图3:清理危石示意图
(3)在清理过程中,第一层防护排架会逐渐堆积杂土、碎石等,为减轻第一层防护排架压力,经验算在堆积高度达到0.5m时须停止清理,使用导链、橡胶桶及时将碎石、杂土吊运至坡底,专人转存至临时堆放处,待天窗期间集中运出施工现场。
(4)在邻近既有线的边坡上清理危岩时,应利用行车间隙进行,远端防护距离施工地点800m,在施工点下方,坠落半径以外10m,派专人盯控,若有碎石意外掉落至铁轨上,上方暂时停止作业,由专人收集碎石运至铁路外,确保行车安全。
(5)驻站联络员和工地防护员一经选派后不得任意调换,并配备专用手机和对讲机。相互通话时,严格执行复诵制度,防止错听,及时记录通话内容,包括列车运行时刻,机具上下道或开通线路的时分。
(6)各种用具、设备等不得侵入铁路限界。为防止侵限,在靠近营业线一侧,设置标志明显的限界桩,并拉带有红色布条的防护绳。
(7)施工时严禁将工具、材料及其它物品放在钢轨及其它任何妨碍行车安全的地点上,必须使用的料具等物品,由专人负责,人离开时,将料具等物品同时撤离线路以外,施工人员离开现场前,彻底检查确无危及行车安全的因素,并经现场运营人员确定,方可离开。
七、结束语
京通铁路昌平至隆化段电气化改造工程JTDHGZ-SG1标段三段防护网施工时,采用了防护排架来保障施工的安全,期间未发生落石坠落至铁轨或者砸伤现场人员的情况,保证了施工中人员、设备、运营铁路的安全,对既有线影响降到了最低。由于本次施工工程量较小,以及综合地形限制及经济性考虑的原因,在材料运输、渣石搬运及排架搭设等方面仍有不足之处。在以后类似的施工中,若条件允许可以采用机械辅助施工,并且定做排架及配套的防坠网来阻拦落石等。
参考文献
[1]《普速铁路工务安全规则》 铁总运[2014]272号
[2]《铁路沿线斜坡柔性安全防护网》 (TB/T3089-2016)
[3]《钢丝绳标准规定》 GB/T20118—2017
[4]《铁路营业线施工安全管理办法》 铁运[2012]280号
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