紧邻既有线铁路建设论文

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1沪宁城际铁路建设安全特点

1．1工期异常紧张沪宁城际铁路的原有技术标准的建设工期为24个月，开工后经过四次重大技术调整后，从原来的200km以上时速的有砟轨道调整提升为300km以上时速的无砟轨道，但建设工期仍为24个月不做改变，从而成为当时我国工期最短的高速铁路建设项目之一。紧迫的工期增大了工程施工组织和管理的难度，造成一系列潜在的安全隐患。在工期压力下如何按照工期要求合理配置生产要素和资源，科学合理制定项目的施工组织，安排好各个施工单元间、线上工程与线下工程间、站前工程与站后工程间的衔接以及项目进度，确保工程质量和安全，成为沪宁城际铁路建设的重点和难点。

1．2大区段紧邻既有线施工新建沪宁城际铁路与既有京沪铁路并行建设，沿线有170km线路离既有线距离不超过30m，最近处距既有线仅有5．5m，全线有39座桥梁需要跨线施工，30km管桩临近既有线施工。而既有京沪线是我国东部沿海主要的南北运输通道，是我国最繁忙的运输通道，客、货运输密度分别是全路平均的客货运输密度的5．3倍和3．8倍，一直处于超负荷运行和限制型运输状态。京沪线的正常运营对于促进当地的社会经济的持续快速稳定发展，具有至关重要的意义。新线与京沪线紧邻并行施工，在项目建设过程中不可避免地会对京沪线的运输产生干扰;反过来既有线运营也会对新线的施工进展构成很大影响。

1．3路基工程比例高沪宁城际铁路全线正线全长300．209km，路基累计长96．812km，路基施工长度约占全线里程的1/3，是我国路基所占比例最高的城际铁路。沪宁城际铁路有砟轨道改为无砟轨道后，由于工后沉降的特殊要求(工后沉降一般不应超过15mm，路桥交界处的工后沉降差异值不大于5mm)，对地质情况的核查、路基填料的控制、路基压实标准的控制以及路基填筑施工质量的控制要求非常严格，提高了路基工后沉降控制质量标准。如何正确对路基沉降进行监测和评估是保证工程质量的关键技术。

2建设安全分析

与控制对策为了解决复杂环境条件下的沪宁城际铁路建设安全难题，确保既有线运营安全和新线顺利施工，在全面进行项目建设安全分析基础上，提出了相应的安全管理和安全技术对策。

2．1紧张工期的安全分析与对策

2．1．1建立安全协调管理机制沪宁城际铁路建设过程中，为高效、快速解决施工安全问题，缓解工期压力，构建了科学的建设安全协调管理机制:一是构建以部、省、市相关负责人为主建设领导小组的外部联动协调机制，同时涵盖既有线铁路管理部门;二是构建以沪宁公司为主导的建设方内部协调机制，进行业主、监理、设计、施工、咨询等参建单位之间的协调管理。

2．1．2合理安排施工组织(1)施工组织方案编制制定合理的施工组织方案是在紧迫工期内完成施工任务并确保建设安全的关键。施工方案编制前，全面掌握施工现场的实际情况、施工队伍素质情况、施工环境条件、既有营业线具体运输情况，避免脱离实际而造成安全重大隐患。制定具体方案时，充分考虑既有线运输的需要，尽可能减少日常施工中涉及施工封锁、限速慢行等对正常行车干扰的因素。做到尽量减少施工作业的封锁次数，缩短过渡的时间，提高临时工程质量，使限速满足运输条件，并尽可能不去影响既有设备和设施的正常使用，以保证既有线正常的运输使用，并且使方案通过后能按计划有效顺利地执行。(2)施工组织科学实施施工组织实施过程中由协调小组召集各参建单位协调施工问题和相关配套环节，对方案进行系统的优化，要求施工组织方案必须系统考虑各影响因素和突发情况，其中包括施工项目、作业程序、技术标准、配合条件、准备安排、劳力机具组织、安全措施、应急预案等，做到作业细化到岗，责任落实到人，时间具体到分，衔接明确到点，最终形成综合调度、统一安排、全面协调的施工组织模式。

2．2紧邻既有线安全分析与对策沪宁城际铁路紧邻既有线开展施工，既有线行车与新线施工相互影响和制约，给工程的安全控制带来很大压力。全面分析项目施工安全风险，制定切实可行的施工安全技术和管理措施，保证既有线运营安全、新建线路施工安全的“双安”至关重要。

2．2．1紧邻既有线施工安全风险要素分析(1)地下管线风险。沪宁城际高速铁路一些区段邻近既有京沪线，特别是对于既有线车站等地段布满了地下管线，新线施工需要进行开挖作业，将对既有线的通讯通信等地下管线造成严重安全威胁。(2)大型机械设备风险。沪宁城际铁路路基施工时，针对线路地基处理，由于施工时大量采用管桩、CFG桩复合地基，使得包括桩机在内的一些机架高的大型设备侵入既有线上空的可能性增大，导致高压线路被触碰的安全风险;此外，在项目施工过程和机械设备进场转场的过程中，可能造成设备倾覆，使得既有线列车运行受影响，甚至发生严重安全事故。(3)边坡开挖稳定性。新线施工期间，在既有线路基一侧进行基坑开挖作业，可能导致原来的应力场和位移场发生显著变化，尤其是在既有线列车荷载作用下，难以保证开挖边坡的安全稳定;特别对于雨季，由于大量雨水对开挖边坡进行浸泡和冲刷，这将严重加剧其破坏程度，加上既有运营线的路基长时间经受列车荷载作用，边坡塌滑将引起一系列连锁反应，导致既有线路基发生大变形的可能性增大。(4)打桩振动影响。新线管桩和方桩在打桩过程中，会对既有运营线造成挤压作用，从而导致既有线路产生水平位移变形风险，同时打桩振动会对周边环境产生影响。

2．2．2紧邻既有线施工安全对策(1)地下管线保护新线开工前，各施工单位应首先对既有运营线的地下管线展开调查，明确管线数目、走向和与既有运营线之间的距离，紧邻既有线开展新线施工必须把握好“先探测、挖移、后施工”的基本原则，即在项目动工之前先做好调查，通过有力的措施来保护施工过程中开挖出来的管线。针对施工中探明的地下管线分布区域进行有效的隔离和防护。对可能发生意外情况的地下管线，事先制定应急措施。(2)边坡临时防护沪宁城际沿线地层主要为粉质黏土，这种土体在雨水的浸泡下，土质会变得极其松散。渗水积水导致开挖边坡的不稳定，甚至在部分区段出现塌滑，对施工质量、施工工期造成不利影响，部分区段甚至出现垮塌情况。针对这个问题，项目施工时在现场运用了草袋(或编织袋)、砂石、木枕等材料对垮塌位置进行码砌，发挥了良好的防护作用。临时应急防护措施起到了稳定边坡的作用，随着及时浇筑筏板、回填AB组填料，既有线路基安全得以保证，正常列车运行未受到影响。(3)施工机械安全防护①严格控制与既有线的安全距离。大型施工机械设备进场之前，通过对桩位与既有运营线的护栏、围墙之间的距离进行测量，列表确定新线施工点与既有线设备之间的距离。②必须严格按照铁路施工安全技术规程要求，有效控制架空线和附属设施的安全距离。③科学进行设备加固。针对那些可能侵入安全距离的大型机械设备，在新线施工过程中要尽量确保设备易倒方向远离既有运营线和架空线。④有效控制大型施工设备转场。大型施工设备在转场过程中，通过实施“专项方案、专项检测、专项见证、专项放行、专项检查”制度，有力确保设备转场安全。(4)管桩施工安全①坚持由内向外分散间隔施打的原则。从靠既有线最近的一排开始，分散间隔施工，压力缓慢消散后再进行补孔，由内往外连排施工。②设置应力释放孔。靠近既有运营线路一侧的第一排管桩与既有线的距离小于20m时，在施工之前必须先对应力释放孔进行设置。通过这一举措，使得部分孔隙水压力能够及时消除，同时土体的水平位移能够得到削弱，进而达到降低打桩影响的目的。③观测既有运营线路基的水平位移情况。在管桩施工过程中，为了有效观测施工所导致的既有运营线路基水平位移变化情况，需设置既有线路基观测桩，具体位置应设置在紧靠护栏外侧的既有运营线路基面上。④针对紧邻既有运营线最内侧的两排管桩施工，建议采用静压法并对静压桩施工速度进行控制，从而有效降低打桩对地基造成的附加应力。⑤紧邻既有运营线开展新线管桩施工，应严格控制在白天进行，严禁夜间施工，从而降低施工安全风险。

2．3全线路基工程比例高的安全分析与对策

2．3．1地基处理设计变更沪宁城际铁路采取新型地基处理方式，即桩筏复合地基，桩筏复合地基借鉴了房建工程中CFG桩复合地基通过砂石垫层调节地基中桩土荷载分配的思路，2005年首先应用于我国京津城际铁路几处松软土地基段。沪宁城际铁路地基处理方式主要采取了CFG桩、管桩+褥垫层+筏板地基处理方式，为避免CFG桩机侵入限界、管桩施打对紧邻既有线路基与地下管线造成安全隐患，采用碎石注浆桩替代CFG桩和管桩。工程实践证明，管桩施工振动会对邻近建筑物产生不良影响;其振动噪声污染严重，也不容忽视。同时，紧邻既有线区段进行施工，CFG桩机设备高大，进场、换场对既有线空间存在侵入问题，施工操作困难，对既有线正常运营影响较大。碎石注浆桩是近年来开始推广应用的软基处理的新方法，直径为300～700mm，桩长可达30m以上。与CFG桩、管桩相比，碎石注浆桩具有振动小、施工机械轻便，大幅降低了施工对既有线影响程度。

2．3．2加强既有线安全监控除采用针对性的工程措施外，沪宁城际施工现场还借助科研力量开展了静力、动力安全监控，对既有线路基稳定性进行安全测试，测试过程贯穿整个施工过程。为有效监控路基状态，测试分为静力测试和动力测试两个主要组成。静力测试内容主要包括:(1)不同深度土层水平侧向应力;(2)地表水平方向位移;(3)土体深层侧向位移。动测方案用来检测与评估既有线路基的实际情况，确保其正常运行，测试主要包括列车通过时既有路基动力响应(振动加速度、振动位移)，现场振动加速度采集静力与动力测试数据可以实时反映既有路基的稳定状态，总体来看，其变形与动力参量都在安全范围以内，现场采取的工程措施起到有效保护作用。

2．4建立施工应急预案为预防可能出现的安全风险，沪宁城际铁路项目管理机构编制了施工应急预案，预案主要包括:(1)既有线铁路应急抢修规定;(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级应急响应划分;(3)消息报送程序;(4)应急保障措施(物资保障、队伍保障、制度保障、技术和通信信息保障、救援保障、治安保障)等四部分内容。该应急预案从原则制度、实施程序、保障措施准备等各方面做出了详细工作，高效有序地作好铁路突发应急防治工作;在发生事故时，能以最快的速度有序地实施施工应急处置，减少突发安全事故对沪宁城际铁路施工、京沪既有线运营所产生的不利影响，避免或最大程度地减轻事故造成的损失。

3结论

沪宁城际铁路于2010年7月1日通车，沪宁公司提出新的应对方法(安全风险识别、技术对策方案、现场安全监控、信息反馈)实现了在超短工期内、紧邻既有线的不利施工环境下按期保质保量安全建设。通车运营至今，未出现任何重大质量问题，事实证明了沪宁城际铁路建设管理优质高效。

作者：杨建中单位：沪宁城际铁路股份有限公司