肖春碑
(中鐵十二局集團第七工程有限公司,湖南 長沙 410004)
渝懷鐵路增建二線站前Ⅳ標管段內(nèi)1~5 m頂進框架箱涵,框架箱涵頂進中心里程為K543+802,頂進段全長49.5 m,頂進涵長度34.5 m,主體涵身采用C40鋼筋混凝土,頂進涵箱頂設瀝青防水卷材及鋪設3 cm厚C40聚丙烯纖維網(wǎng)砼保護層,側(cè)墻設涂2層聚氨酯涂料,沉降縫處安設橡膠止水帶。
頂進涵施工前,應上屬單位組織既有線供電、通信等相關單位進行聯(lián)合調(diào)查,對頂進涵施工現(xiàn)場涉及有關地下電纜管線進行探查。防護遷移后組織施工,其主要施工流程:挖孔樁、支承樁、滑板后背墻、涵身預制施工—封鎖線路,安設副跨、架設縱梁、橫梁扣軌—涵身頂進—回填—封鎖線路、拆除縱橫梁—線路養(yǎng)護并恢復常速。
現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)線路左側(cè)有光纜2根,線路右側(cè)有光纜1根,三根均位于既有路肩上,對頂涵施工沒有影響,為防止施工帶土頂進時引起覆土下沉,造成光電纜損壞或折斷,施工前需將光電纜開挖出來采用鍍鋅鋼管包裹防護固定在I10工字鋼上,施工時做好明顯防護標志,順線路方向沿涵洞中心里程各50 m。
樁基開挖或頂進作業(yè)之前,在相關設備單位的指導下對管線位置及埋深情況,與業(yè)主單位、設備單位及監(jiān)理單位確定具體的防護、遷移方案再進行防護遷移。
該框架涵采用頂進法施工,線路加固支承樁4根、頂進防護樁使用20根1.5 m×1.5 m的挖孔樁,3根2 m×3.75 m頂背樁,以及副跨4個1.5 m×1.5 m支墩,采用縱橫抬梁法架空加固線路,施工前辦理慢行計劃批復,挖孔樁施工應在限速條件下進行,限速45 km/h。
防護樁、支承樁以及頂背樁施工流程:樁基場地整平→組織測量,布放樁位→周圍臨時排水設施完善→開挖并澆筑護壁及鎖口砼→安裝電動卷揚機→重復上一節(jié)施工工序,循環(huán)作業(yè)直至設計標高→檢查持力層后進行擴底→終孔驗收→清理虛土、積水→安裝鋼筋籠以及聲測管→隱蔽工程驗收→澆筑樁身混凝土→超聲波檢測。
3.3.1 滑板制作
滑板在施工中應保證有足夠的強度和穩(wěn)定性,確保箱涵設計中心線和滑板中心線保持一致?;搴?0 cm,滑板下設通長錨固梁,錨梁與滑板軸線垂直,滑板下錨梁寬為40 cm,高100 cm,間距3 m,注意的是滑板下鋪設10 cm厚碎石墊層,且用小型機具夯填密實,與后背梁一次性整體澆注。為了防止滑板與箱涵底板相粘連以及減少啟動頂力,在滑板表面設潤滑層?;遄陨隙路謩e為:塑料薄膜、滑石粉(25%機油)、2 cm厚的M10的水泥砂漿抹面,20 cm厚的C20的砼滑板,10 cm厚的碎石墊層。
為防止箱涵頂進時產(chǎn)生扎頭現(xiàn)象,將滑板頂面做成船頭坡形狀,滑板仰坡坡度可為4‰~6‰。另外在滑板前端設置混凝土錨固段,確保箱涵在頂進過程中滑板前端出現(xiàn)損壞,避免耽誤施工。
3.3.2 后背墻制作
后背采用C25鋼筋砼后背梁,后背梁基礎寬度為1.0 m ×1.2 m×6.0 m(寬×高×長)后背梁,與后背樁連成整體,后背樁基礎采用2.0 m×3.0 m(寬×長)的人工挖孔樁,共3根,單根樁長16 m,挖孔樁鋼筋與后背梁鋼筋以及滑板鋼筋連成整體。
頂進涵身預制于線路右側(cè),基坑位于原地面,無積水影響,且預制框架距既有線距離較遠,對既有線無影響。施工前做好測量放樣工作,將滑板中心線、箱涵框架的中心線、以及箱涵頂進的中心線三者確保在一直線上,預制箱涵施工順序為:測量放樣→安裝底板鋼筋→安裝底?!鷿仓装屙拧B(yǎng)護以及安裝內(nèi)?!惭b側(cè)墻及頂板鋼筋→安裝外模→安裝鋼刃角→澆筑側(cè)墻及頂板砼→拆模、養(yǎng)護→施作涵身防水層。
箱涵直接在滑板上預制,分三次灌注成型,依次為底板、兩側(cè)邊墻及頂板。模板采用木模(面積不小于1.8 m2),內(nèi)、外模間用拉桿和木撐固定,防止跑模,施工時應保證模板的平順和穩(wěn)固。并注意每次灌注混凝土時,工作縫不能在同一平面內(nèi)。
因既有線線路右側(cè)貫通線和的影響,給D24型便梁的安裝帶來很大的難度,結(jié)合施工場地和環(huán)境,利用已批復的三個封鎖點進行吊裝。D24型便梁吊裝示意圖如圖1所示。
3.5.1 安設副跨
頂進框架涵頂進線路加固大、小里程兩端各設一孔8 m跨的副跨,副跨縱梁每側(cè)采用三片I45b工字鋼,橫梁采用I36c工字鋼。線路加固基礎主跨為直徑150 cm的挖孔樁,副跨兩端支墩為100 cm×100 cm×150 cm鋼筋砼支墩,安裝副跨放在一個封鎖點內(nèi),即利用220T吊車將工字鋼吊至既有線上,在人工搬運安裝就位,同時注意吊裝時應避免碰撞接觸網(wǎng)或線路貫通線。
圖1 D24型便梁吊裝示意圖
3.5.2 架設橫梁
安裝橫梁在第二個封鎖點內(nèi)進行,穿插橫梁前,定出橫梁下穿線路位置,且應先安裝線左縱梁,即用220 t吊車將向左側(cè)D便梁吊至已澆筑好的滑輪條形基礎上,利用滑輪運至線左,再利用預先制好的簡易龍門架和葫蘆將便梁抬起,拆掉枕木和鋼軌,最后放置于支撐樁的固定位置,同時施工橫梁橫穿。按照工務規(guī)則要求抽取每隔6根既有橫梁抽取1根出來,并重新調(diào)整間距,使每隔1根橫插1根橫梁,并派專人站施工邊兩端檢查線路方向、水平。如施工中發(fā)現(xiàn)線路彎曲等異常情況,應及時采取措施。在橫梁穿插過程中,應保證橫梁與軌道安設絕緣膠墊,以免出現(xiàn)紅光帶。待橫梁全部穿插完成,應振搗道砟密實,且恢復慢行。
3.5.3 架設縱梁
安裝縱梁在第三個封鎖點內(nèi)進行,同理利用安裝線左縱梁的方法。待線右縱梁就位后,立即先對縱橫梁間采用扣件連接,扣軌過程中,應注意橫梁與鋼軌間采用膠墊使軌道與橫梁保持絕緣,同時調(diào)整線路水平,以保證線路的穩(wěn)定。
由于兩側(cè)防護樁存在間隙,開挖工作坑時應根據(jù)既有線路基土質(zhì)和線路D24便梁加固情況確定,不宜超挖。箱涵上邊坡土方每次開挖進尺為2 m,同時涵身范圍內(nèi)每次挖掘進尺不得超過0.5 m,做到隨頂隨挖,避免路基塌方。
開挖頂進過程要嚴格控制工字鋼刃角切入土深度,且鋼刃角入土深度不小于1 m。如既有線路基為松散的或塑性土質(zhì),鋼刃角是保持樁基土方穩(wěn)定的關鍵,應保證刃角入土深度。此外,施工前還應制定相應的預防坍塌以及臨時排水措施。
該涵洞頂覆土厚為6.85 m,采用線路架空進行帶土頂進。該K543+802頂進涵設計最大頂力40 000 kN,采用5個1 000 t臥式液壓千斤頂進行作業(yè);油頂左右對稱布置;頂進時采用鋼刄角帶土頂進,挖土進尺每循環(huán)控制在0.5 m以內(nèi),頂進開挖前,應先在開挖框架涵涵頂土方,每次開挖前進2 m,將涵洞頂上方土開挖走,卸走頂進過程中對線路的頂力。
框架頂進到位后,及時施作八字墻,同時對道床及時進行恢復,對在頂進過程中發(fā)生的局部下沉處及時補充道砟,道床采用花崗巖道砟,并搗實。觀察并檢查線路方向及水平情況。對于涵洞兩側(cè)超挖及八字墻的回填,采用河沙回填,邊填邊用水夯法夯實回填的河沙,確保路基穩(wěn)定。待八字墻施工完畢及線路趨于穩(wěn)定后,方可進行下一步縱梁的拆除。
拆除縱、橫梁以及副跨在封鎖點內(nèi)進行,邊拆邊回填石碴并搗固,注意檢查線路軌距、方向、水平情況,發(fā)現(xiàn)變化及時調(diào)整,并派線路工日夜對加固地段線路巡查保養(yǎng),確保行車安全。
拆除工作應注意以下幾點:
(1)施工前,應做好準備工作,將石碴提前裝入袋裝并堆碼穩(wěn)妥。
(2)拆除應在已批復封鎖點內(nèi)施工,采用簡易龍門吊和葫蘆拆除縱梁。
(3)應事先讓防護員與駐站員、車站保持聯(lián)系,隨時以對講機向工地負責人通報情況,以確保拆除工作的順利進行。
(4)線路恢復按維修要求達到標準后,應向車站辦理慢行計劃的撤銷工作,且保持線路養(yǎng)護直至交驗完成。
(1)施工前,應和鐵路工務段、供電段等有關部門簽訂詳細的施工安全協(xié)議和施工配合協(xié)議,明確雙方施工范圍和雙方責任。并聯(lián)系設備單位詳細調(diào)查地下管線情況,認真制定管線防護或拆遷方案,且應加強協(xié)調(diào),保持密切聯(lián)系。
(2)頂進施工前,應對涵身進行全面檢查,確保箱涵主體結(jié)構(gòu)砼達到設計強度后,方可進行頂進施工。
(3)頂進施工過程中,如主體箱涵發(fā)生偏移,應調(diào)整千斤頂?shù)捻斄?、開挖方式進行糾偏。
(4)在滑板及涵身預制完成后,必須完善排水系統(tǒng),防止雨季積水浸泡既有線坡腳,從而影響既有路基邊坡穩(wěn)定,涵洞頂進就位后與路基排水系統(tǒng)順接。
(5)施工前,應完成既有線方案報批程序,審批程序完善后方可施工。
箱涵頂進施工是目前既有線常用的施工方法,本文用實例探討了對其一些關鍵技術(shù)的把握與應用實施,通過該頂進涵防護樁、框架涵體,線路加固 頂進等工序的施工,可為以后類似頂進施工提供參考,有較大的實用性。