摘 要:綜合了任丘電廠鐵路專用線D2K1+303.06處跨津保公路與既有京九鐵路線路新建橋臺的施工過程,研究了采用人工挖孔鋼筋混凝土防護(hù)樁的可行性,給出了防護(hù)樁的施工方法和施工安全防護(hù)措施。
關(guān)鍵詞:人工挖孔樁;防護(hù)樁;既有線路
人工挖孔樁具有機具設(shè)備簡單,施工操作方便,占用場地小,對鐵路營業(yè)線影響小,施工質(zhì)量可靠,施工速度快,造價低等優(yōu)點[1-4],因此,在既有線施工中得到廣泛應(yīng)用。文章結(jié)合任丘熱電鐵路專用線建設(shè)項目工程特點采用基樁上部長護(hù)筒人工防護(hù)樁工法,下部采用鉆孔防護(hù)樁工法相結(jié)合的工藝。
1 工程概況
新建任丘電廠鐵路專用線D2K1+303.05處跨津保公路大橋中心線與既有京九鐵路右線中心線間距8m,新線橋臺施工時,需拆除既有橋臺錐體護(hù)坡,為維護(hù)既有線設(shè)備,保證既有線行車安全,采用人工挖孔鋼筋混凝土防護(hù)樁進(jìn)行防護(hù),防護(hù)樁在既有線橫向和縱向成“U”形布置(見圖2),防護(hù)樁樁徑1.25m,樁間距1.75m,護(hù)壁厚0.1 m,樁頂設(shè)高0.5米、寬1.25米冠梁。樁身主筋采用Φ18 HRB335 鋼筋,混凝土等級C30。既有京九線橋臺后過渡段原地平面以上5.2米的填筑材料為砂夾級配碎石,自身穩(wěn)定性較弱,容易造成塌方,影響既有線安全,所以防護(hù)樁上部6米采用長鋼護(hù)筒護(hù)壁抵抗負(fù)摩阻力,下部采用鉆機進(jìn)行鉆進(jìn)。
2 防護(hù)樁檢算
在現(xiàn)場實測斷面的基礎(chǔ)上,建立了驗算模型,如圖2所示。為便于計算,將上述模型簡化,見圖3
(1)最小埋深驗算(按單錨淺埋樁計算)
為保證樁身穩(wěn)定,在B點的力矩為零,即?撞MB=0,由此可得出:
解方程得:t=8.26m,實際挖樁為8.5m,滿足要求。
(2)挖空樁截面驗算
設(shè)最大彎矩點出現(xiàn)在承臺的底部,則彎矩為:
樁身混凝土采用:C30,fc=14.3N/mm2,A=1226563mm2,保護(hù)層厚度取as=30mm,則rs=750-30=720mm
則樁的抗彎承載力為:
滿足要求。
3 防護(hù)樁施工方法
3.1 橋臺防護(hù)樁原地平面以上部分采用人工下鋼護(hù)筒的形式進(jìn)行制作,樁徑1.25m,施工時必須確保挖孔的垂直度。鋼護(hù)筒采用8mm厚的HPB235鋼板進(jìn)行彎制,單節(jié)護(hù)筒高度為1.5m,護(hù)筒間焊接成整體,護(hù)筒底必須伸入原地面下不小于1m,以保證護(hù)壁強度及既有線路基的穩(wěn)定。原地面以下橋臺防護(hù)樁采用小型正循環(huán)鉆機鉆孔方式進(jìn)行施工。
3.2 設(shè)計防護(hù)樁樁長為18.5m,地平面下采用小型正循環(huán)鉆機鉆孔方式進(jìn)行施工。
3.3 防護(hù)樁施工采用隔一打一的方法,避免路基凌空面過大造成路基的坍塌。
3.4 為確保防護(hù)樁的穩(wěn)定,在防護(hù)樁頂預(yù)留50cm鋼筋籠,增加寬度1.25m,厚度0.5m的冠梁,內(nèi)設(shè)通長連接鋼筋,將防護(hù)樁連接為一個整體。
3.5 由于既有橋臺后過渡段填料為砂夾碎石,容易發(fā)生溜塌,由于樁與鋼護(hù)筒已經(jīng)澆注成整體,既有護(hù)錐開挖時,隨開挖隨用8mm厚的HPB235鋼板將樁間孔隙全部焊死,確保其不會溜塌。
4 施工安全措施
4.1 孔下工作人員必須戴好安全帽,孔上工作人員應(yīng)專心致志,絕對保證孔下工作人員的安全性,防止一切地面墜物,并時刻注意孔下人員情況,有列車通過時應(yīng)停止孔下作業(yè),孔下作業(yè)人員應(yīng)在防護(hù)人員的監(jiān)護(hù)下提前上來。
4.2 所有使用的提升、裝土工具都必須做到牢固、可靠,并每天在開工前檢查,以保證孔下施工安全的可靠性。
4.3 挖孔、混凝土護(hù)壁、制作護(hù)壁鋼筋、澆搗砼必須嚴(yán)格按施工工序和施工安全操作規(guī)程進(jìn)行。
4.4 挖孔樁施工過程中,設(shè)專人觀測土體情況,以保證施工人員安全。
4.5 作業(yè)人員上下孔,必須通過專用吊籠或安全爬梯上下,下班期間孔口必須有可靠的覆蓋措施??紫伦鳂I(yè)人員在作業(yè)過程中,隨時留意孔內(nèi)各種變化情況。發(fā)現(xiàn)問題停止施工并及時處理。
4.6 挖出地面的土石應(yīng)距孔口邊緣2米以外,堆放高度不應(yīng)超過1米并及時運走。
4.7 鋼筋籠長度分節(jié)制作,每節(jié)長度為3米,鋼筋籠采用吊車吊裝。
4.8 鋼筋籠吊裝使用吊機進(jìn)行,施工時必須設(shè)專人進(jìn)行安全防護(hù),確保施工安全。
4.9 吊車臂、泵車臂距離接觸網(wǎng)桿回流線安全距離不小于2.5米,施工過程中派專人盯控。
4.10 施工中,施工后,施工單位要加強對該區(qū)段路基及線路幾何尺寸的檢查,24小時監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問題及時通知主管部門及設(shè)備單位。
5 結(jié)束語
通過對工程現(xiàn)場施工情況的分析和計算,采用人工挖孔樁施工是可行的,因此建議設(shè)計單位在做既有線路的防護(hù)設(shè)計時,可以優(yōu)先考慮人工挖孔樁形式的防護(hù)設(shè)計,以保證既有線路的安全和項目的經(jīng)濟(jì)性,但是,在施工的過程中還應(yīng)該注意正確的施工工序和保證施工過程中的施工安全。
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作者簡介:宋龍斌(1984-),男,河北省邢臺市人,助理工程師。