緊鄰既有線鐵路建設論文

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1滬寧城際鐵路建設安全特點

1．1工期異常緊張滬寧城際鐵路的原有技術標準的建設工期為24個月，開工后經過四次重大技術調整后，從原來的200km以上時速的有砟軌道調整提升為300km以上時速的無砟軌道，但建設工期仍為24個月不做改變，從而成為當時我國工期最短的高速鐵路建設項目之一。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要素和資源，科學合理制定項目的施工組織，安排好各個施工單元間、線上工程與線下工程間、站前工程與站后工程間的銜接以及項目進度，確保工程質量和安全，成為滬寧城際鐵路建設的重點和難點。

1．2大區段緊鄰既有線施工新建滬寧城際鐵路與既有京滬鐵路并行建設，沿線有170km線路離既有線距離不超過30m，最近處距既有線僅有5．5m，全線有39座橋梁需要跨線施工，30km管樁臨近既有線施工。而既有京滬線是我國東部沿海主要的南北運輸通道，是我國最繁忙的運輸通道，客、貨運輸密度分別是全路平均的客貨運輸密度的5．3倍和3．8倍，一直處于超負荷運行和限制型運輸狀態。京滬線的正常運營對于促進當地的社會經濟的持續快速穩定發展，具有至關重要的意義。新線與京滬線緊鄰并行施工，在項目建設過程中不可避免地會對京滬線的運輸產生干擾;反過來既有線運營也會對新線的施工進展構成很大影響。

1．3路基工程比例高滬寧城際鐵路全線正線全長300．209km，路基累計長96．812km，路基施工長度約占全線里程的1/3，是我國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砟軌道后，由于工后沉降的特殊要求(工后沉降一般不應超過15mm，路橋交界處的工后沉降差異值不大于5mm)，對地質情況的核查、路基填料的控制、路基壓實標準的控制以及路基填筑施工質量的控制要求非常嚴格，提高了路基工后沉降控制質量標準。如何正確對路基沉降進行監測和評估是保證工程質量的關鍵技術。

2建設安全分析

與控制對策為了解決復雜環境條件下的滬寧城際鐵路建設安全難題，確保既有線運營安全和新線順利施工，在全面進行項目建設安全分析基礎上，提出了相應的安全管理和安全技術對策。

2．1緊張工期的安全分析與對策

2．1．1建立安全協調管理機制滬寧城際鐵路建設過程中，為高效、快速解決施工安全問題，緩解工期壓力，構建了科學的建設安全協調管理機制:一是構建以部、省、市相關負責人為主建設領導小組的外部聯動協調機制，同時涵蓋既有線鐵路管理部門;二是構建以滬寧公司為主導的建設方內部協調機制，進行業主、監理、設計、施工、咨詢等參建單位之間的協調管理。

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完成施工任務并確保建設安全的關鍵。施工方案編制前，全面掌握施工現場的實際情況、施工隊伍素質情況、施工環境條件、既有營業線具體運輸情況，避免脫離實際而造成安全重大隱患。制定具體方案時，充分考慮既有線運輸的需要，盡可能減少日常施工中涉及施工封鎖、限速慢行等對正常行車干擾的因素。做到盡量減少施工作業的封鎖次數，縮短過渡的時間，提高臨時工程質量，使限速滿足運輸條件，并盡可能不去影響既有設備和設施的正常使用，以保證既有線正常的運輸使用，并且使方案通過后能按計劃有效順利地執行。(2)施工組織科學實施施工組織實施過程中由協調小組召集各參建單位協調施工問題和相關配套環節，對方案進行系統的優化，要求施工組織方案必須系統考慮各影響因素和突發情況，其中包括施工項目、作業程序、技術標準、配合條件、準備安排、勞力機具組織、安全措施、應急預案等，做到作業細化到崗，責任落實到人，時間具體到分，銜接明確到點，最終形成綜合調度、統一安排、全面協調的施工組織模式。

2．2緊鄰既有線安全分析與對策滬寧城際鐵路緊鄰既有線開展施工，既有線行車與新線施工相互影響和制約，給工程的安全控制帶來很大壓力。全面分析項目施工安全風險，制定切實可行的施工安全技術和管理措施，保證既有線運營安全、新建線路施工安全的“雙安”至關重要。

2．2．1緊鄰既有線施工安全風險要素分析(1)地下管線風險。滬寧城際高速鐵路一些區段鄰近既有京滬線，特別是對于既有線車站等地段布滿了地下管線，新線施工需要進行開挖作業，將對既有線的通訊通信等地下管線造成嚴重安全威脅。(2)大型機械設備風險。滬寧城際鐵路路基施工時，針對線路地基處理，由于施工時大量采用管樁、CFG樁復合地基，使得包括樁機在內的一些機架高的大型設備侵入既有線上空的可能性增大，導致高壓線路被觸碰的安全風險;此外，在項目施工過程和機械設備進場轉場的過程中，可能造成設備傾覆，使得既有線列車運行受影響，甚至發生嚴重安全事故。(3)邊坡開挖穩定性。新線施工期間，在既有線路基一側進行基坑開挖作業，可能導致原來的應力場和位移場發生顯著變化，尤其是在既有線列車荷載作用下，難以保證開挖邊坡的安全穩定;特別對于雨季，由于大量雨水對開挖邊坡進行浸泡和沖刷，這將嚴重加劇其破壞程度，加上既有運營線的路基長時間經受列車荷載作用，邊坡塌滑將引起一系列連鎖反應，導致既有線路基發生大變形的可能性增大。(4)打樁振動影響。新線管樁和方樁在打樁過程中，會對既有運營線造成擠壓作用，從而導致既有線路產生水平位移變形風險，同時打樁振動會對周邊環境產生影響。

2．2．2緊鄰既有線施工安全對策(1)地下管線保護新線開工前，各施工單位應首先對既有運營線的地下管線展開調查，明確管線數目、走向和與既有運營線之間的距離，緊鄰既有線開展新線施工必須把握好“先探測、挖移、后施工”的基本原則，即在項目動工之前先做好調查，通過有力的措施來保護施工過程中開挖出來的管線。針對施工中探明的地下管線分布區域進行有效的隔離和防護。對可能發生意外情況的地下管線，事先制定應急措施。(2)邊坡臨時防護滬寧城際沿線地層主要為粉質黏土，這種土體在雨水的浸泡下，土質會變得極其松散。滲水積水導致開挖邊坡的不穩定，甚至在部分區段出現塌滑，對施工質量、施工工期造成不利影響，部分區段甚至出現垮塌情況。針對這個問題，項目施工時在現場運用了草袋(或編織袋)、砂石、木枕等材料對垮塌位置進行碼砌，發揮了良好的防護作用。臨時應急防護措施起到了穩定邊坡的作用，隨著及時澆筑筏板、回填AB組填料，既有線路基安全得以保證，正常列車運行未受到影響。(3)施工機械安全防護①嚴格控制與既有線的安全距離。大型施工機械設備進場之前，通過對樁位與既有運營線的護欄、圍墻之間的距離進行測量，列表確定新線施工點與既有線設備之間的距離。②必須嚴格按照鐵路施工安全技術規程要求，有效控制架空線和附屬設施的安全距離。③科學進行設備加固。針對那些可能侵入安全距離的大型機械設備，在新線施工過程中要盡量確保設備易倒方向遠離既有運營線和架空線。④有效控制大型施工設備轉場。大型施工設備在轉場過程中，通過實施“專項方案、專項檢測、專項見證、專項放行、專項檢查”制度，有力確保設備轉場安全。(4)管樁施工安全①堅持由內向外分散間隔施打的原則。從靠既有線最近的一排開始，分散間隔施工，壓力緩慢消散后再進行補孔，由內往外連排施工。②設置應力釋放孔。靠近既有運營線路一側的第一排管樁與既有線的距離小于20m時，在施工之前必須先對應力釋放孔進行設置。通過這一舉措，使得部分孔隙水壓力能夠及時消除，同時土體的水平位移能夠得到削弱，進而達到降低打樁影響的目的。③觀測既有運營線路基的水平位移情況。在管樁施工過程中，為了有效觀測施工所導致的既有運營線路基水平位移變化情況，需設置既有線路基觀測樁，具體位置應設置在緊靠護欄外側的既有運營線路基面上。④針對緊鄰既有運營線最內側的兩排管樁施工，建議采用靜壓法并對靜壓樁施工速度進行控制，從而有效降低打樁對地基造成的附加應力。⑤緊鄰既有運營線開展新線管樁施工，應嚴格控制在白天進行，嚴禁夜間施工，從而降低施工安全風險。

2．3全線路基工程比例高的安全分析與對策

2．3．1地基處理設計變更滬寧城際鐵路采取新型地基處理方式，即樁筏復合地基，樁筏復合地基借鑒了房建工程中CFG樁復合地基通過砂石墊層調節地基中樁土荷載分配的思路，2005年首先應用于我國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樁機侵入限界、管樁施打對緊鄰既有線路基與地下管線造成安全隱患，采用碎石注漿樁替代CFG樁和管樁。工程實踐證明，管樁施工振動會對鄰近建筑物產生不良影響;其振動噪聲污染嚴重，也不容忽視。同時，緊鄰既有線區段進行施工，CFG樁機設備高大，進場、換場對既有線空間存在侵入問題，施工操作困難，對既有線正常運營影響較大。碎石注漿樁是近年來開始推廣應用的軟基處理的新方法，直徑為300～700mm，樁長可達30m以上。與CFG樁、管樁相比，碎石注漿樁具有振動小、施工機械輕便，大幅降低了施工對既有線影響程度。

2．3．2加強既有線安全監控除采用針對性的工程措施外，滬寧城際施工現場還借助科研力量開展了靜力、動力安全監控，對既有線路基穩定性進行安全測試，測試過程貫穿整個施工過程。為有效監控路基狀態，測試分為靜力測試和動力測試兩個主要組成。靜力測試內容主要包括:(1)不同深度土層水平側向應力;(2)地表水平方向位移;(3)土體深層側向位移。動測方案用來檢測與評估既有線路基的實際情況，確保其正常運行，測試主要包括列車通過時既有路基動力響應(振動加速度、振動位移)，現場振動加速度采集靜力與動力測試數據可以實時反映既有路基的穩定狀態，總體來看，其變形與動力參量都在安全范圍以內，現場采取的工程措施起到有效保護作用。

2．4建立施工應急預案為預防可能出現的安全風險，滬寧城際鐵路項目管理機構編制了施工應急預案，預案主要包括:(1)既有線鐵路應急搶修規定;(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級應急響應劃分;(3)消息報送程序;(4)應急保障措施(物資保障、隊伍保障、制度保障、技術和通信信息保障、救援保障、治安保障)等四部分內容。該應急預案從原則制度、實施程序、保障措施準備等各方面做出了詳細工作，高效有序地作好鐵路突發應急防治工作;在發生事故時，能以最快的速度有序地實施施工應急處置，減少突發安全事故對滬寧城際鐵路施工、京滬既有線運營所產生的不利影響，避免或最大程度地減輕事故造成的損失。

3結論

滬寧城際鐵路于2010年7月1日通車，滬寧公司提出新的應對方法(安全風險識別、技術對策方案、現場安全監控、信息反饋)實現了在超短工期內、緊鄰既有線的不利施工環境下按期保質保量安全建設。通車運營至今，未出現任何重大質量問題，事實證明了滬寧城際鐵路建設管理優質高效。

作者：楊建中單位：滬寧城際鐵路股份有限公司