摘要:随着当前交通运输行业的快速发展,铁路工程发展非常快,铁路作为我国重要的交通工具,所以企业在建设铁路的时候,一定要保证铁路施工的安全,这样才能保障人们的人身安全。同时由于铁路工程具有复杂性的特征,所以在实际的施工管理中,一定要落实安全第一,预防为主的施工指导方针,并且还要针对施工安全管理中存在的一系列问题,采取适当的解决对策,只有这样才能避免安全事故的发生,从而保证铁路运营的安全。基于此,本文主要对铁路施工安全管理存在的薄弱问题及对策进行分析探讨。
关键词:铁路施工;安全管理;存在问题;对策研究
1、前言
施工安全管理工作的开展是确保铁路施工单位生产经营活动有序开展的关键,强化铁路施工安全管理工作对于铁路施工工作尤为重要,特别是伴随着我国经济发展速度的不断提升,铁路重载快速发展,铁路施工任务更加复杂多样,我国铁路施工单位在赢得经济利益的同时,也出现了不少安全问题,严重影响了我国铁路施工工作的开展,因此,为了保证铁路施工工作的顺利进行和人身安全,必须完善铁路施工安全管理,合理解决铁路施工中存在的安全问题,确保铁路施工的顺利开展。
2、铁路施工安全分析
2.1工程概况
本工程位于临沂市兰山区境内兖日铁路朱保站南侧。其中在兖石线K154+958处设计下穿铁路通道一座,通道顶部计划预留远期增建两条铁路线的需求。本框架桥为穿越既有兖石线铁路而设,其中心线与既有兖石铁路中心线斜交84°,纵段处于半径2500m的凹形竖曲线上,通道全长36m,框架采用5.0m+16.5m+16.5m+5.0m四孔钢筋混凝土现浇框架(图1)。
图1 下穿框架桥横断面
2.2水文地质情况
地勘资料显示,下穿铁路工程所在地的地质、水文情况较好,场地所处区域构造稳定,场地及附近除部分地段分布有较厚填土外,拟建道路沿线场地及地基总体稳定性较好,适宜建设。场地内地表水水量较大,对后续施工影响较大,应及时排除;上层滞水水量一般不大,施工前应及时清除;基岩裂隙水一般水量较小,对道路施工影响较小。场地水及土对混凝土结构及钢混凝土中的钢筋具有微腐蚀性;场地水及土对钢筋混凝土管材具有微腐蚀性。
2.3原设计要求的施工方案
本工程原设计要求采用框架预制、暗挖顶推施工工艺。其主要施工过程如下。
2.3.1开挖工作坑
基坑开挖前,应对地下管线、通讯信号电缆及既有设备进行详细的调查,并与其主管部门商定保护措施及签订有关安全协议。基坑按土质岩层厚度分级开挖,并在每级开挖后设置向内倾斜坡度2%~4%的护坡平台,宽度2m,并设置截水沟。分段分层开挖,每层开挖深度2m,基坑开挖到距离设计坑底标高0.3m后由人工进行清底,并对基坑进行整平。基坑四周排水沟,四角设置集水井,用潜水泵抽取地面水。工程实施范围地下水影响较小,因此不考虑地下降水措施。
2.3.2修筑工作坑底板、导向墩
开挖纵、横向地锚梁沟,设碎石垫层后便可进行滑板混凝土施工,并按设计图设地锚混凝土梁、导向墩。滑板混凝土施工养护三天后便可施工润滑隔离层,润滑层为设置2mm厚石蜡机油一层,滑石粉一层,隔离层设置塑料薄膜。
2.3.3框架主体预制
本框架桥采用现场浇筑,模板采用胶合木模板,满堂钢管支架支撑。框架分3次浇筑完成:第一次灌注框架底板及倒角以上20cm位置;第二次灌注框架边墙(高度至顶部倒角以下40cm);第三次灌注框架顶板及顶部倒角以下40cm。
2.3.4修筑后背
顶进后背采用2m×7m的C30钢筋混凝土后背梁及C15混凝土后背墙。C30钢筋混凝土后背梁与工作坑底板施工同步进行,并用钢筋连成整体,几何尺寸施工时可根据现场实际地形做调整。
2.3.5铁路加固
根据设计拟采用24m、12mD型梁加固线路,挖孔桩施工前需要用3—3—3—3吊轨梁对铁路进行加固处理。主体框架部分采用三跨24mD型便梁,将D型便梁的挖孔桩置于箱体中间,避开框架的梗腋及边墙位置,待铁路线路加固后在线下施工框架结构。
2.3.6顶推设备安装及施工
开顶前进行试顶,顶力约为结构自重的0.4~0.8倍,使顶镐同步逐渐加压,每次升压后稳定10min,并对设备、滑板、后背梁及箱体进行检查。在加压过程中,如油压突然下降,一是表明箱体已经脱离滑板开始移动,此时可继续顶进。二是后背或箱体出现变形,此时停止顶进,分析变形原因,采取加固措施。框架顶进方法为:在事先筑好的后背作为反力墙,用千斤顶等液压设备顶推箱身前进,待千斤顶回收后填放顶铁,然后采取对既有路基扰动最小的土方开挖方法进行施工,依次循环将箱身顶入就位。
2.3.7收尾工作
待箱体顶进到位后,箱体两侧按设计要求回填压实,并恢复铁路路基以及地下管线埋设。回填后仔细观测铁路的线路情况,进行路基沉降观测和保护工作。施工注意事项:
(1)框架结构预制质量控制:从影响质量的“人、机、料、法、环”五大要素进行控制,重点放在模板、支架搭设、钢筋混凝土工程、顶推作业的事前控制上。
(2)交通导行:施工中需要列车慢行或封锁线路施工提前向铁路部门提出申请要点计划,确保准时开通线路或解除慢行。封锁、慢行施工期间,必须安排驻站联络员驻站,防护员负责设立有关防护标志,施工负责人全程指挥协调等。
(3)监测与测量:顶进过程中的测量以及基坑监测是本次框架顶进施工的关键之一,施工过程中,注意对箱体轴向中心线的横向、竖向偏差控制,以保证框架正确就位。“做到一顶一测一纠”。
(4)顶推控制:箱体混凝土强度达到设计强度的90%时才可以实施顶推作业,安放顶铁或顶柱必须保证与顶进框架箱体轴线顺直一致,与横顶铁垂直,作业人员应站在安全线地带,顶进设备严禁在受力情况下进行维修和调整,严禁在顶铁上站人。
2.4存在的问题及方案变更论证
2.4.1存在的问题
原方案总工期234d。由于下穿工程范围内的房屋、电力、道路等迁改工作进度迟缓的原因,造成下穿工程范围内的工作场地于2016年9月20日才正式移交给施工方,而业主要求2016年12月20Et保证主线通车,在此情况下下穿工程工期压缩至90d。
如继续采用原方案,必须在90d工期内完成基坑开挖、后背制作、滑板、隔离层以及框架桥主体结构、顶推作业、回填等分部分项工程,不仅会因为工艺工序较为复杂,导致难以保证节点工期,而且会因赶进度不经济使用人、材、机等资源造成工程投资过高。另外,由于正值雨季期间进行下穿铁路框架桥顶推作业,增加了工程质量、安全风险。因此,经和业主、勘察、设计、监理等相关单位共同协商后,变更下穿铁路施工方案。
2.4.2方案变更论证
针对本工程节点工期难保证、建设投资过高、质量和安全风险较大、施工工艺工序较为复杂的特点,又考虑到既有铁路线(兖石铁路)为普通货运专线,且列车通行速度慢,列车班次少的实际情况,建议既有铁路线临时改线绕行,采取明挖现浇后回填恢复铁路线的方案。
(1)既有铁路线临时改线绕行
经与业主、地勘、设计、铁路产权等相关单位协商,确定将既有铁路线改迁至九港路下穿通道的东侧,留出下穿通道基坑开挖作业面。
(2)基坑开挖及支护
基坑开挖最大深度为10m,开挖范围作相应调整。原基坑底滑板、隔离层取消后,调整为采用C15混凝土作为框架基础垫层。在此基础上施工框架桥主体结构。
(3)框架桥主体结构施工
原设计为方便顶推作业将框架桥主体结构四个框架之间设计有10cm间隙,现调整为2cm。框架桥施工参照上节所述相关内容,主体结构完成后再进行装饰、排水、电力、照明、消防等附属工程。框架桥结构完成后,现场纵断面布置如图2所示。
图4
(4)恢复既有铁路线
下穿框架桥混凝土强度达到设计要求后,回填恢复既有铁路线,拆除铁路临时改线后便可进行下穿道路工程施工。
2.5方案实施效果
变更下穿工程自2016年9月20日正式开工,于2016年12月10日主体结构正式完工,共历时80d。
2.5.1工期保障
变更方案后,下穿铁路工程工期由原设计方案的234d缩短至80d,大大缩短了施工工期,满足了业主提出的2016年12月20日主线通车要求。
2.5.2工程规模及投资
变更方案实施后比原方案的施工内容、工程规模大幅缩小,施工工艺工序大为简化,基坑开挖以及框架桥主体施工已属于常规性施工技术。主体结构未发生大改变,减少了顶推相关的工程措施,增加了既有铁路的迁改及恢复工程。原方案造价投资额度为2473.14万元,变更方案实施后造价投资额度为2200.3万元,总体投资较原方案降低了272.8万元,节约了工程投资(表1)。
表1 两种施工方案投资差异 万元
2.5.3质量、安全保障
由于方案变更后工程规模减小,施工技术难度降低,现场危险源也相应减少。工程质量、安全管理风险降低至可控范围。
3、铁路施工安全管理的现状
3.1施工前准备工作不到位
铁路线的施工是一种非常庞杂的工程,需要许多部门进行配合,联合施工。但是目前我国铁路工程在施工的过程中,经常出现各个部门配合不好的情况,施工部门的准备工作也很不充分,影响施工进程。铁路工程施工由很多环节构成,不论哪个环节出现了问题,都会给铁路施工带来安全隐患。个别的单位对施工人员管理不到位,不能严格要求施工人员,对施工质量的监管也不到位,领导人员也不经常亲临施工现场进行指导。施工单位经常是没有做好准备工作就进行施工,由于准备不充分经常会出现许多问题,各单位之间配合沟通的也不够。
3.2施工设备管理不到位
在对现代化施工设备的管理方面,因为当前铁路施工大多使用大型的机械设备施工,这使得机械设备的运行状况直接影响施工进度与工程质量。
影响施工设备状态及其使用年限的主要因素包括经济因素与设备的技术因素两个方面。为了保证设备在固定的使用年限内正常稳定运转,在施工过程中应该根据具体的施工情况正确的使用机械设备,不得为了赶工期而过度使用设备。但是,在实际的施工过程中存在着设备负荷过重等问题,使得机械设备的寿命因为疲劳载荷而迅速缩短。同时,在施工之后部分工作人员并没有根据设备的磨耗和运行情况做好设备的保养工作,使得设备在施工过程中出现故障。一旦出现故障,不但损坏的设备需要维修,而且耽误了施工工期,导致整个工程项目的施工成本增加。据相关数据统计,当前铁路工程项目施工中因为设备损坏而导致的工程质量问题占到了铁路工程施工事故的25%。因此,做好施工设备的管理尤为必要。
3.3工程质量管理不力
质量管理贯穿铁路建设工程的整个过程,任何环节出现问题都会影响工程施工质量。例如设计单位没有深入现场进行勘察,使得设计方案无法满足现场施工的要求;施工单位没有按照施工方案或者施工工艺进行施工,使得工程质量无法保障;监理单位没有严格监管施工过程,对工程施工质量监管失当。
4、铁路施工安全管理的有关对策
4.1规范和完善铁路施工前的准备工作为了确保铁路施工工
作的顺利进行,需要施工单位和设备管理相关单位在铁路施工开始之前,就安全问题签订相关协议,明确双方的责任和义务,并要同各部门做好施工相关工作的核对工作,提前进行现场调查,制定施工流程图,施工方案及应急措施,确保人员、机具、材料等各项准备工作齐全到位。工程管理的相关部门都需要对每项施工规格和数量以及施工前的准确工作进行详细的检查,确保各项工作的准确无误。4.2做好铁路工程施工进度管理
在铁路工程项目施工的过程中,因为施工进度管理松懈而导致的管理问题所占的比重越来越大。由于铁路工程建设复杂、工期紧,部分施工单位为了追赶施工进度、加快其中部分施工环节的施工速度,导致其中存在诸多质量问题、安全问题,甚至引发严重的工程安全事故。因此,在实施铁路工程建设管理的过程中应该严格遵循施工进度计划,对施工各个阶段的工作内容、周期等进行合理分析和划分,保证工程施工进度管理的合理性。同时,要对影响施工进度的相关因素予以明确,制定针对性的解决策略,尽量保证施工项目进度达到预定要求。当铁路工程施工过程总出现因为工艺工序返工、质量问题而导致进度延期时,施工单位必须综合考核各个施工工序,在保证施工质量的基础上合理的压缩部分环节的施工周期,确保施工进度与预定时间的整体同步。
4.3加强施工质量管理
施工质量与施工安全有着密切联系,两者都决定着工程建设效益,但是在工程施工过程中,大部分施工企业并不能对两个方面进行有效的管理,存在一方偏重一方忽视的明显问题。为在整体上提高铁路工程建设综合效益,应抛去传统片面的观点态度,从综合角度出发,建立科学完善的质量管理体系,即在保证施工质量的同时,将安全管理落实到位。受铁路工程规模影响,安全管理的执行需要全员的参与配合,按照前期制定的施工方案,提高各部门之间的协调性,提高对其他因素影响的抵抗力,保证整个施工过程正常进行。
5、结语
为了确保铁路施工有序开展、保证铁路运输工作的顺利进行以及人们的生命财产安全,就必须完善施工安全管理工作,做好施工前的准备工作,提升铁路施工的安全性,杜绝施工中违章操作的发生,提升铁路施工质量。
参考文献:
[1]李宝明.加强铁路施工安全管理的对策探讨[J].铁道运输与经济,2011,33(6):72-75.
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[3]马建华.铁路施工安全管理探讨[J].城市建筑,2014,(4):141-141
论文作者:王恒敏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/18
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