铁路驼峰平台新建钢结构雨棚施工组织探讨

朱安林 中国铁路上海局集团有限公司上海上铁建筑工程（集团）有限公司

1 工程概况

南翔站下行驼峰提钩平台改造及新建雨棚工程位于南翔站站内，南翔站驼峰平台为露天作业平台，作业人员工作环境较为恶劣，雨雪、炎热天气时影响调车、提钩作业，且峰顶平台部分走行区域不平整，危及人身及作业安全，为改善作业环境，消除安全隐患，对南翔站驼峰提钩平台进行改造并新建雨棚。新建雨棚采用钢结构框架体系，结构总长度36.3 m，宽度28.90 m～35.90 m，柱距9.1 m、8.4 m、14 m，建筑面积1176㎡。雨棚结构采用C30承台基础（长×宽×高：1.8 m×3.6 m×1 m），承台底设置截面尺寸为0.35 m×0.35 m的锚杆静压桩，桩长度为30 m。

2 铁路驼峰平台区域施工的特点及难点

2.1 提钩作业繁忙，施工干扰大

雨棚施工范围覆盖南翔站编组站咽喉地区驼峰平台峰顶位置，两条提钩解体列车作业线路即推1线、推2线日常24小时作业，十分繁忙。雨棚基础、排水暗沟及平台改造施工涉及到铁路的行车设备安全，如何减少行车与施工间干扰，保证铁路行车和施工安全是重中之重。

2.2 施工场地及通道限制，材料进出难度大

铁路驼峰平台区域普遍存在道路及场地受限问题，本项目因联通两侧的过轨铁路涵洞限高、限宽，另一侧施工车辆及机械无法通行到达，如何合理解决施工所需机械、材料运输困难是本工程的难点。

2.3 地质条件差，地基处理不确定因素多

本工程场地地质情况自上而下如下：①杂填土、②三层粉质粘土、③层淤泥质粉质粘土、④层淤泥质粘土、⑤1-1层粘土、⑥层粉质粘土、⑦1层砂质粉土、⑦2层灰粉砂。且杂填土厚度较厚，最大厚度达5.6 m,地下障碍物多，存在多条铁路重要缆线，如何有效避免损坏缆线和锚杆静压桩基施工顺利是关键点。

2.4 施工封锁点多，施工计划协调难度大

由于新建雨棚及平台改造范围处于驼峰咽喉区，各阶段施工主要涉及封锁的线路及区域包括：推1线、推2、南迂线、北迂线、联8线、联9线及上海枢纽03#供电单元接触网停电，全周期均是营业线封锁施工，如何在兼顾南翔站推峰运输产能的前提下，又要保障项目的施工工期以及场内设备管理单位维修及施工，着实增加了项目施工计划协调的难度。

2.5 雨棚吊装跨度大，安全风险较高

设计新建雨棚跨度为28.90 m～35.90 m，最大达35.9 m，单根钢立柱长约15 m,重约7 t。由于场地道路受限，汽车吊只能在南侧进行单侧吊装，在北侧钢立柱吊装时，需跨越整个铁路驼峰平台，尤其是北侧最远柱吊距达41 m，电气化区段大跨度吊装安全风险非常突出。

3 施工组织方法及安全风险管控措施

3.1 锚杆静压桩的施工组织及措施

（1）地质情况不明，先探孔后压桩

根据设计锚杆静压桩需压到地下30 m，由于对地质情况不完全掌握，个别桩位在下穿箱涵三角区位置涵洞基础影响沉桩，因此采用人工探挖浅层及工程小型钻机施工前进行探孔探测地下情况，浅层缆线探挖后可加强保护，主要确定深层有无障碍物，击穿深层土体中障碍物，打通压桩路径为后续压桩创造有利条件，防止因未事先探明地下有关结构情况而影响压桩。

（2）方桩厂家生产，蒸汽养护，与基础施工同步

根据设计采用强度为C30，截面尺寸为0.35 m×0.35 m的锚杆静压桩，各厂家均无现货，为确保工期兑现，在场内基础施工时，提前联系场外厂家批量生产，通过合理添加早强剂、蒸汽养护等措施，保障了方桩自身质量及满足了现场的压桩供应需求。

（3）材料运输及配重加载，确保压桩顺利

北侧材料和配重运输及加载因场地及道路限制，需利用三组火车平板运输，通过倒装线高站台将50 t汽车吊开上平板，随后装载方桩及配重块等主要材料并经过货运部门严格的装载加固检查，由车站协调安排调车牵引平板驮运至施工现场，再用平板上汽车吊将材料及配重吊运至各桩位处，保障压桩的顺利进行，施工结束后同样的方法收回至倒装线卸车。

3.2 基础施工组织及地下缆线保护措施

（1）邻近铁路开挖施工，做好线路监测养护

邻近线路进行基坑开挖时，需对线路路基进行沉降观测。施工前在施工地点30 m范围内的线路路肩处按间隔10 m/个设置沉降观测桩，采用Φ32钢筋，打入路基1 m深，对钢筋桩进行编号，并读取原始数据。基础施工期间，观测结果在预定的变化范围内时，原则上观测频次每2 h一次，当变形达到报警值时，应立即停止施工，并联系建设单位、设备管理单位、监理单位，启动应急预案，加大监测频率，立即对线路轨道几何状态进行检查，待路基稳定后方可继续施工。

（2）基础施工前，提前做好人工探挖缆线

开始施工前，通过建设单位及行车组织单位，邀请各设备管理单位人员到场进行管线交底及确认，在基础施工范围的横纵方向分别同时安排人工挖探沟，对于开挖出来的不明地下缆线分别给予确认，各设备管理单位明确相关保护方式或者迁移出施工范围，确保不影响基础施工。

3.3 钢结构吊装方法的选择及安全措施

（1）结合驼峰现场实际及大件钢构件有关参数，安全合理确定吊装方法。本工程吊装采用中联牌ZAT3000V753.1（300 t）全地面起重机，80 m主臂吊装,相关参数吊机工况表可查。雨棚大件吊装共计8根钢结构立柱和4根屋面梁，重量表如表1所示。

表1 重量表

分别对最重柱、吊距最远柱、最重屋面梁、吊距最远屋面梁进行验算：

A、最重柱：起重最重柱重量为7 t，起重臂长20.4 m。选择汽车吊在该工况下可起吊重量为44 t，安全系数为44/7=6.286＞1，符合起重要求。

B、最远柱：起重最远柱吊装吊距40.916 m，钢柱重量6.95 t,起重臂长60.1 m,选择汽车吊在该工况下可起吊重量为8 t，安全系数为8/6.95=1.151＞1，符合起重要求。

C、最重屋面梁：最重屋面梁重量为9 t，最重屋面梁（4轴梁）吊装吊距为22.625 m，起重壁长35.504 m。选择汽车吊在该工况下最大可起吊重量为32.5 t，安全系数为32.5/9=3.61＞1，符合起重要求。

D、最远屋面梁：最重屋面梁重量为8.37 t，最重屋面梁（3轴梁）吊装吊距为26.110 m，起重壁长36.750 m。选择汽车吊在该工况下最大可起吊重量为25.5 t，安全系数为25.5/8.37=3.04＞1，符合起重要求。

（2）严格按照既定方案吊装，落实各项安全卡控措施。①由于驼峰雨棚钢构吊装范围涉及电气化铁路，在进行北侧4根钢柱及4根屋面梁吊装时，需要南翔站及集团公司运输部大力支持，整个驼峰平台线路含推1线、推2线、南迂线、北迂线、联8线、联9线垂停300 min，并且上海枢纽03#供电单元接触网同步停电；②300 t大吊机站位地坪处铺垫路基箱，严格打好马腿确保稳固并严密监测防沉降失稳，吊装前仔细对吊索吊具进行专项检查，确保安全牢固；③吊装作业时落实专人指挥及专人防护，配备对讲机，保持沟通顺畅，另外由于构件长大还需利用缆风绳拉住作牵引，以防构件在吊装过程中失控；④密切关注天气状况，遇到风力在6级及以上等恶劣天气下禁止吊装作业；⑤施工现场吊装区域做好隔离警示工作，严禁外来人员进入吊装风险区域。

3.4 优化封锁计划，减少对行车影响

由于工期十分紧张，原先与车站沟通垂停驼峰平台所有线路以满足平台改造施工需要，但是出于车站实际生产考虑，整个南翔编组站如此将处于“瘫痪”状态，在既要保障工程施工又要兼顾行车运输、推峰产能的前提下，项目部主动思考结合施工组织对原来的封锁计划进行合理优化，调整为南北两侧分开封锁，即上午封锁南峰，施工作业人员在南侧驼峰平台进行铺面改造施工，也不影响车站提钩组作业人员在北侧正常推峰；下午则封锁北峰，施工作业人员在北侧驼峰平台进行铺面改造施工，也不影响车站提钩组作业人员在南侧正常推峰。另外，后续在涉及屋面檩条构件及屋面板施工时同样适用，这样既保证了充足的施工时间又大大减少了对行车的影响。

3.5 积极协调配合各单位，整体推进施工进度

在施工期间每天都需要封锁或利用天窗点，与此同时工务、电务、供电、通信、维管段等路内设备管理单位也在驼峰区域进行维修及大改造施工，对项目部施工构成一定的干扰，包括有关施工计划及施工范围有一定冲突，通过与车站及各设备管理单位强有力的沟通，将设备管理单位的施工或者维修内容纳入到项目部的施工计划相结合，对每日施工工作量掌握清楚，各自划分作业范围、作业顺序及明确各自的安全卡控措施，做到结合部施工安全有序，确保各方互不干扰，相互配合从而整体推进工程进度。

3.6 安全防护体系有效设置，确保营业线施工安全

在历次封锁施工中，严格按照施工人身安全防护预案设置防护体系并明确其职责；尤其是涉及接触网停电封锁时，需在驼峰信号楼及调度大厅分别设置驻站联络员，明确其具体防护范围以及现场防护员充分掌握当日作业内容、各自防护位置、范围，驻站联络员与现场防护员加强联络应答；人员进出场均按照指定路径集中行走，劳务工无正式职工带班的，禁止上道作业。另外驼峰南北两侧非垂停时，施工时在推1线、推2线间严格按照上铁施工[2021]301号文（附件22）要求规范设置软隔离，严禁超范围施工，做好安全防护确保营业线施工安全。

4 结束语

结合铁路驼峰平台的特点，分析了驼峰钢结构雨棚施工全周期的主要特点和风险，保证了铁路行车和施工安全。针对平台改造和钢构雨棚施工特点，合理安排施工组织，并按此优化封锁计划，既保障了施工工时，又兼顾了运输效益。关于吊装方法及吊车的选择方面，受钢构大件有关参数影响，本工程未采用轨道吊，由于驼峰场地原因，南侧具备一定通行条件故本工程采用300 t汽车吊进行钢立柱及屋面梁吊装，同时北侧压桩施工阶段，由于地形受限，本工程采取平板驮运50 t汽车吊进行装卸材料。在后续类似的驼峰改造施工中，本工程可以作为参考及具有一定的借鉴意义。