摘要：大城市土地资源稀缺。借鉴香港地铁上盖物业发展的成功经验，地铁上盖正在成为内地物业开发的新领域。地铁上盖施工期间如何保证地铁的运营安全，安全防护工作尤为重要。本文以北京市丰台区郭公庄车辆段五期工程上盖区为例，分析了安全防护的重点，介绍了安全防护的设计、施工、检查维护的理念和具体做法，为运营地铁上盖区的施工安全防护提供了参考。

北京地铁9号线郭公庄车辆段上盖及周边开发项目，是在已经建成并投入使用的车辆段上方及周边利用预留地进行的综合开发，总用地面积23.32公顷，开发项目包括3～10#共8栋地上21层的商业住宅楼，总建筑面积96917平方米。其中3～6#楼位于地铁运用库两条停车线的正上方，7～10#楼的首层、二层为地铁车辆段用房，已投入使用。

1.郭公庄地铁上盖区现状

上盖区南侧为地铁车辆段的绿化带、行车道（如图1所示）。绿化带宽度为5400mm，路灯高度为7000mm，二层挑檐离地高度为7800mm；行车道宽度7000mm，为沥青混凝土路面，在地铁车辆段内环形贯通。

地铁“咽喉区”（地铁进出车辆段停车检修库的通道简称“咽喉区”）女儿墙长180m，高1.4m，为200厚钢筋混凝土墙，女儿墙顶混凝土压顶宽为370mm，厚为80mm（如图2所示）。

2安全防护重点

根据上盖区施工现场总平面布置图(如图3所示)，上盖区的塔吊旋转覆盖区域有部分侵入了车辆段内的人员通道、行车道上方，如有悬吊物件从上方经过，存在坠物风险。

（北面4栋住宅楼由西往东分别为3～6#，南面4栋由东往西分别为7～10#）

7#住宅楼距离地铁“咽喉区”女儿墙最近，为27m，女儿墙高度为1.4m。上盖施工时应在靠线路侧边墙采取设施与标识，防止投掷异物或者人员靠近。

3.安全防护设计

3.1  地铁车辆段内的安全防护设计

车辆段内防护架作为上盖区7～10#住宅楼施工过程中高空坠物的安全防护。根据现场实际情况，结合施工单位相关经验，绿化带采用钢桁架防护，车辆段行车道采用钢管架防护。

绿化带采用钢桁架分析：

（1）绿化带宽度为5400mm，路灯高度为7000mm，二层挑檐离地高度为7800mm。

（2）绿化带内为草皮，土质比较松软，钢管架对土质要求比较高，一般立管要立在夯实土或混凝土之上，以免因地基下沉导致架体倾斜，发生危险。

（3）一般建筑施工使用φ48钢管最长为6m，超过6m的防护架不宜采用钢管。

（4）桁架立柱间距为3000mm～5000mm，布置比较灵活，间距较大，对绿化带造成影响较小。

（5）钢桁架开间较大，高度适合，方便车辆段员工出入。

（6）绿化带与施工建筑相邻，钢桁架有一定抗坠物冲击的能力。

 行车道采用钢管防护架分析：

（1）行车道宽度为7000mm，一般施工道路的通行高度不超过4000mm。

（2）行车道为沥青混凝土路面，路面比较硬实、平整，钢管架立杆底部垫木方或木跳板即可满足要求。

（3）采用6m长φ48钢管完全可以实现车辆通行高度大于4000mm，且立杆无接头，架体整体性有保证。

防护架组合剖面图：

根据北京地铁运营公司的意见，结合施工单位的相关经验，防护架组合剖面图（如图4所示）报地铁相关单位备案。

钢桁架防护设计：

    （1）主要参数：宽3900mm，高7800mm，钢结构柱截面500mm*500mm，钢桁架排距3000mm～5000mm，根据现场人行通道、市政管井等位置调整排距。

    （2）主要材质：柱、梁上弦及梁下弦均采用L50*5角钢，柱底下三层采用L40*4角钢，梁腹杆采用L30*3角钢。

    （3）架体结构：立柱、横梁、南侧边梁、挑梁截面尺寸均为500*500，北侧边梁、中梁截面尺寸为300*500。立柱与预埋钢板、横梁之间采用焊接连接。

    （4）架体安全性验算：

    各杆件的P-M值分布如图5、图6、图7，大于1意味着杆件失效，数字越小，杆件安全余量越高，校核结果为所有杆件均符合设计要求。

    钢管架防护设计：

（1）钢管防护棚主要参数：净宽：4800mm，净高4000mm，立杆排距600mm，立杆纵距1200mm~1500mm（根据人行通道位置调整，汽车坡道下停车位立杆间距2400mm~3000mm，采用双立杆+斜向支撑），水平杆间距1500mm（人行通道位置2400mm，两侧加斜向支撑）。

（2）钢管防护棚主要材质：φ48*3.5钢管及各种扣件。

3.2 “咽喉区”的安全防护设计

    地铁“咽喉区”女儿墙位于施工塔吊覆盖范围之外，不考虑高处坠物的影响，主要考虑对风荷载作业下的高空抛物的防护。根据现场实际情况，“咽喉区”拟采用钢架和双层钢丝防护，并报地铁相关部门审批。

    防护架设计：

（1）防护架总长度为180m，采用80*80方钢为立柱，间距4000mm。

（2）每根立柱在距地1200mm高处设置一根80*80方钢作为水平支撑，与立柱焊接牢固，水平支撑与女儿墙采用膨胀螺栓焊接牢固。在水平支撑上采用50*50方钢作为斜向支撑，分别与立柱、水平方钢焊接牢固，形成一个稳定的三角架。

（3）采用50*50方钢焊接“田”字架，“田”字架与立柱焊接牢固。

4.安全防护施工

4.1  车辆段内安全防护施工

钢桁架防护施工：

（1）防护棚采用双层防护，两层之间距离为700～800mm（由于场地内标高有偏差，局部会做出调整），顶层铺防护板，下层铺木层板。上层采用250mm*50mm*4000mm木跳板沿钢桁架短向（南北向）铺设，木跳板朝天面四周各背两根钢管，用铁丝绑扎牢固；下层采用L30*3角钢或镀锌圆钢下挂至桁架下部，沿短向（南北向）铺设100mm*100mm木方于挂件之上，间距1000mm左右，在木方上放置木模板，用钢钉钉牢。

（2）为了降低绿化带内架体基础沉降，强化了基础的刚度、整体性和稳定性，以避免绿化带内基础与沥青混凝土上基础的差异沉降，绿化带内桁架立柱基础：下层为1200*800*300混凝土板，内配单层双向12@200钢筋网片，上层为800*800*300 C25素混凝土柱基础，预埋4块8mm厚100*100钢板。

（3）由于沥青混凝土道路上的柱基础无埋入深度，拟采取将柱基础加大的措施保证防护架的整体稳定性和刚度，沥青混凝土道路上桁架立柱基础JC2：650*650*500 C25素混凝土柱基础，预埋4块8mm厚100*100钢板。

（4）桁架安装：

 a.钢桁架的立柱和横梁集中加工、焊接及拼装。

 b.采用汽车吊将立柱吊装就位，调整平整度、垂直度，柱脚与预埋钢板焊接。

 c.横梁安装时，采用汽车吊吊装就位，调整平整度、垂直度，横梁与立柱焊接。

钢管架防护施工管理：

（1）每排架均垫通长木跳板，设置斜向支撑，以确保每排架的刚度。

（2）防护棚采用双层防护，沿短向铺设6m长钢管间距1000mm～1500mm作为防护棚龙骨，两层之间距离不小于500mm（根据现场地面标高会做出部分调整），顶层铺防护板、下层铺木层板。钢管架以36m为一个整体架，整体架之间设置双立杆，相互之间钢管不连接，以防止架体因为外力作用发生倾斜时互不影响。

（3）防护架搭设完成以后，在钢管防护架内采取临时照明，安装60W节能防爆灯，间距不大于10m。

4.2 “咽喉区”安全防护施工

（1）立杆焊接两根350mm长φ16钢筋横档埋入500*500*300 C25混凝土基础中。

（2）混凝土基础上采用50*50方钢为扫地杆，沿防护架方向通长布置，与立柱焊接牢固。

（3）防护架西侧（靠工地一侧）采用网孔50*50的钢丝网与防护架焊接牢固，防护架东侧（靠线路一侧）采用网孔20*20的钢板网与防护架焊接牢固。

（4）整个防护架涂刷防锈漆，防止在施工过程中腐蚀、生锈。

（5）防护架上悬挂安全标语“严禁抛物、禁止攀爬”等。

4.3  施工完成效果

5.安全防护检查与维护

为了保证上盖区安全防护架的稳定性、安全性，保证地铁车辆段的正常运营，项目部安排专人对防护架进行检查和维护。

日常检查：每日上下午各巡视两次，并填写巡视记录；发现异常及时安排人员维护，较大问题需向项目经理及时汇报。日常检查项目至少应包括：架体立杆、水平杆、斜杆等是否发生外观变形，是否存在架体倾斜，是否存在地基沉降，是否存在防护架堆物放料，安全网是否完好，安全警示标识是否完好，是否有行人通行非安全通道等。

专项检查：以下四种情况需由项目经理组织防护架的专项检查，并形成检查记录，及时采取相应措施维护：（1）遇有五级以上强风或大雨后；（2）土壤解冻后；（3）停工超过一个月；（4）重大节假日放假前后。每月进行一次定期专项检查。

冬季检查：成立专门的防护架清雪小组，大雪过后及时清雪，防止因雪荷载过大，对防护架造成安全威胁。

该安全防护设施于2013年12月搭建完成。在中建五局的管理和维护下，在不影响车辆段工作人员日常出入的情况下，一直处于安全状态。目前，上盖区的８栋楼房已经施工到结构10层以上，地基未发生下沉，安全网完好，安全警示标识完好，并在万科一季度风险评估中荣获北京地区第一名的好成绩，得到了业主、监理及五局领导的充分肯定。

参考文献：

1、北京交通大学.地铁9号线郭公庄站车辆段运用库结构安全性影响评估报告.肖骁骐.2013.

2、北京钢铁设计研究总院.GB 50017-2003.钢结构设计规范.北京：中国计划出版社出版.2003.

3、中国建筑科学研究院.JGJ130-2011.扣件式钢管脚手架安全技术规范.北京：中国建筑工业出版社.2011.

（撰稿：屈根喜  张小凯  王志军  姚付猛  颜杰男）