地铁地面线加装声屏障的施工安全与运营防护

　　
　　以南京地铁某地面线声屏障加装工程为例，介绍了地铁运营期间地面线加装声屏障的施工管理与运营安全防护措施，并结合地铁地面线路特点，对类似工程施工提出了有针对性的运营安全防护建议。
　　
　　关键词：地铁；运营期；地面线；声屏障；安全防护
　　 　　
　　摘要
　　关键词
　　1工程概况
　　2影响地铁运营主要危险源辨识
　　3运营防护施工准备
　　3.1地铁管线排查
　　3.2施工限界设置
　　3.3轨行区作业计划
　　3.4地铁运营应急配合
　　4主要施工方案与运营防护措施
　　4.1人工挖孔桩施工
　　4.2钢筋笼与钢立柱吊装
　　4.3吸声板与项部降噪器安装
　　5结语
　　参考文献
　　
　　城市地铁线路周边环境受到地铁运行噪声影响时，通常采用在轨道边设置声屏障，以切断噪声传播路径来达到隔声降噪的目的[1].地铁地面线一般位于地铁车辆段、停车场、隧道洞口与高架线路过渡段等区域，在上述区域加装声屏障时，由于线路高程与原地面高程接近，为了使到达受声点时的噪声量达到一定的衰减值，声屏障设计高度往往较高，且通常需要单独施作基础。由于地铁列车运行频次高，运营高峰期发车间隔仅为2~3min,如何在保证声屏障正常施工的同时，采取行之有效的安全防护措施，确保工程施工、地铁运营安全，成为项目实施的重点与难点，国内地铁行业也少有类似工程实践经验可供借鉴。
　　
　　1工程概况
　　
　　某工程位于南京地铁某车辆段附近，临近线路性质为运营中的碎石道床地面正线及联络线，工程内容为加装总长125m、高6m的直立插板式声屏障，其中正线下行单侧加装45m,与联络线道岔区段加装80m.声屏障距离线路钢轨外侧最近约4.5m.基础采用人工挖孔桩，桩长7m、桩径1m、桩心距4m,桩顶设底梁。声屏障立柱采用长6m的HW300mm×300mm×10mm×15mm型钢，与底梁预埋件栓接；顶部加装C型降噪器；屏体采用非金属复合吸声单元板。声屏障立面、剖面、现场图如图1所示。
　　 　　
　　2影响地铁运营主要危险源辨识
　　
　　声屏障主要施工工序为：场地准备→人工挖孔桩施工→底梁施工→钢立柱安装→声屏障吸声板安装→顶部降噪器安装。
　　
　　该工程施工区域距离地铁正线很近，根据上述声屏障的主要施工工序，在开工前需对施工期间可能影响地铁运营的危险源逐一辨识，并根据其发生的可能性及发生后对地铁运营造成的影响程度进行危险等级评价，以指导后续运营线路安全防护工作的开展。该工程影响地铁运营的主要危险源分析结果见表1.
　　 　　
　　3运营防护施工准备
　　
　　声屏障施工过程中，不得干扰和中断地铁列车正常运营。鉴于此，在工程常规施工准备的基础上，需要结合地铁运营管理要求及主要危险源分析结果，组织开展地铁管线排查、设置施工限界、申报地铁轨行区作业计划等前期准备工作；并据此编制《地铁运营线路安全防护专项方案》，经地铁运营单位审批后严格执行；同时签订《安全施工协议书》，明确双方在项目施工期间的安全责任和义务、施工责任地段和期限、安全防范内容和措施等。
　　
　　3.1地铁管线排查
　　
　　运营线路管线排查工作由地铁运营单位与施工单位协同开展，根据地铁运营信号，供电、通信、给排水、轨道等专业提供的技术资料，重点探明项目桩基区段内可能存在的预埋强、弱电线缆，排水沟，管涵等设施的实际走向及布置形式，并在施工总平面布置图及现场清晰标注；同时探查地铁高压接触网立柱、接触网线缆与拟建声屏障之间的空间位置关系，合理指导后续高空吊装作业方案编制，并在施工时予以重点保护和避让。
　　
　　3.2施工限界设置
　　
　　在施工区域与地铁线路之间设置高1.8m的防护栅栏作为施工限界，防护栅栏在距钢轨外侧2.5m处沿轨道线路连续设置，形成封闭施工区域，并挂设安全警示标志及夜间照明设施。栅栏底部设置朝向轨道一侧的斜撑并固定牢固，防止栅栏向轨道一侧倾倒，施工期间的限界要求需在施工前对全体施工人员进行交底，施工期间设专职防护员现场防护监督，任何材料、机具、人员不得侵限。
　　
　　3.3轨行区作业计划
　　
　　为确保工程施工安全及地铁线路设施不受影响，项目施工作业计划将根据具体施工内容是否需要地铁接触网停电进行划分，并按照危险等级及施工特点进行具体安全防护，见表2.
　　 　　
　　夜间作业时间为地铁停运后3h内（目前南京地铁一般夜间施工作业时段为00:50-03:50）[2],所有施工均需提前1个月向地铁运营单位申报轨行区施工作业计划（包括接触网停电要求），当日作业前需在临近车站完成请点，批准后方可进入施工场地作业；有接触网停电要求的夜间施工计划，必须在当日作业前确认地铁接触网已停电、接触网接地线挂设完毕后方可作业。
　　
　　3.4地铁运营应急配合
　　
　　为确保工程施工区段内地铁设施设备安全稳定、及时响应突发事件、保障次日地铁正常运营，在工程施工期间，由地铁调度、供电、信号、通信、轨道等专业成立配合小组，进行全过程跟踪配合。特别是对夜间进行的桩基钢筋笼、声屏障钢立柱吊装等危险等级重大的分部、分项工程，地铁相关专业需要根据本专业应急预案，提前准备人员、工（器）具、备品备件，及时应对可能发生的意外情况。
　　
　　4主要施工方案与运营防护措施
　　
　　4.1人工挖孔桩施工
　　
　　声屏障人工挖孔桩主要施工工序为：场地整平→放线定桩位→人工挖孔→桩孔检查→吊放钢筋笼→桩身混凝土浇筑→养护修边。
　　
　　人工挖孔桩施工前需先做静载试验，水平力做双向测试，重点测试背离地铁轨道一侧的水平力，达到设计要求后方可开展其余桩基施工。桩基开挖施工过程中应对影响范围内的线路路基进行监测[3],施工前在地铁线路路肩处埋设水平位移、垂直位移观测点，同时监测地铁轨面标高，施工期间每隔24h观测1次，严密监测地铁线路变形情况，如发现路基沉降量过大或有其他异常情况时，加密监测并及时通知地铁运营单位分析处理。同时，做好施工场区及临近地铁线路防排水工作，严禁堆土堵塞地铁线路排水沟槽。
　　
　　为防止桩孔壁坍塌，挖孔桩采用分层、跳桩开挖的方式，每节开挖深度1.2m,每开挖1层及时施作混凝土护壁。为确保人工挖孔桩施工安全，施工期间该区段地铁列车限速30km/h,同时施工作业人员需严密观测孔壁变化情况，特别是在地铁列车通过时须停止作业，如发现孔壁有塌落或护壁有裂纹现象应立即停工，采取应急支撑措施，及时通报地铁运营单位协同处理。
　　
　　4.2钢筋笼与钢立柱吊装
　　
　　人工挖孔桩钢筋笼与声屏障钢立柱均采用汽车吊夜间吊装作业，汽车吊停放在背离地铁运营线路一侧，当日请点完毕、地铁接触网停电及接地线挂设完毕后方可开始吊装，吊装过程中现场设专人指挥，地铁供电、轨道等专业应急人员现场配合。吊装采用四点起吊法，汽车主副钩配合作业，吊装作业范围要求远离地铁接触网2m以上，同时在背离地铁线路一侧设置拉缆。特别需要注意的是，如果钢立柱支承部位尚未紧固到位，松开吊车吊钩前一定要用拉缆临时固定，严防钢立柱在吊装过程中向地铁线路一侧倾倒，损伤地铁接触网、轨道等线路设施，这也是吊装过程中最不稳定、最危险的阶段。
　　
　　4.3吸声板与顶部降噪器安装
　　
　　声屏障吸声板安装时，沿钢立柱插入吸声屏体，调整好高度和顺直度后与支架固定。安装时施工脚手架安放在背靠地铁线路一侧并固定牢固，防止吸声板脱落掉入轨行区损伤地铁线路设施。上部吸声板安装时，需从H型钢立柱顶部开口处吊入，不得斜向插入，如图2所示。特殊情况下利用缆风绳辅助吊装，吊装作业范围需远离地铁接触网2m以上，严禁触碰地铁接触网。
　　 　　
　　顶部降噪器安装前，先安装钢立柱顶端横梁，横梁左右两侧对称布置，与立柱栓接，如图3所示。降噪器均匀安装于横梁上部，安装前需确认横梁安装是否牢固，严防横梁及降噪器坠落侵限。
　　 　　
　　5结语
　　
　　该工程声屏障施工期间，上述各项地铁运营安全防护措施得到有效执行，地铁运营安全平稳，同时工程施工各项管理目标也得到了有效保证。对于类似的地铁运营期间临近地面线路工程，为确保工程施工、地铁运营安全，施工期间需要重点考虑以下运营安全防护工作：
　　
　　1）依据现场情况与工程特点，辨识影响地铁运营的重大危险源，指导施工方案与施工计划编报，施工期间有针对性地设置安全防护措施。
　　
　　2）根据项目施工特点，开展线路水平位移、垂直位移、轨面标高等监测工作，对可能出现的线路异常情况及时分析预警。
　　
　　3）合理布设施工限界、科学编排轨行区作业计划，施工期间参建各方要严格遵守地铁运营单位管理要求，严防设备、材料、机具、人员侵限，并做好施工场区及临近地铁线路的防排水工作。
　　
　　4）编制应急预案，设立地铁各专业应急保障机制，及时应对突发抢险。
　　
　　参考文献：
　　
　　[1]胡连军，杨吉忠，于翔麟，等。城市地铁吸声降噪分析及工程措施概述[J].铁道工程学报，2015,32（8）：111-115.
　　[2]张学兵，俞太亮，张正贵。地铁运营线路施工安全控制要点[J].现代城市轨道交通，2012（2）：65-67.
　　[3]中铁二院工程集团有限责任公司。铁路声屏障工程施工质量验收标准：TB10428-2012[S].北京：中国铁道出版社，2012.