江 云(中鐵七局集團(tuán)武漢工程有限公司,武漢 430074)
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上承式低位架空鐵路線的研究
江云
(中鐵七局集團(tuán)武漢工程有限公司,武漢430074)
摘 要:本文以某下穿鐵路隧道工程在下穿某貨場時(shí)采用的上承式低位架空鐵路線方案為例,對架空方法以及配套的深基坑開挖施工技術(shù)進(jìn)行了簡要分析。本工程設(shè)計(jì)采用明挖現(xiàn)澆法施工,利用排樁和對撐的支護(hù)結(jié)構(gòu),結(jié)合線路架空方案,成功解決了施工復(fù)雜情況下穿越鐵路隧道的施工問題,保證了施工期間的鐵路安全([1])。明挖現(xiàn)澆法是解決橫穿鐵路隧道施工的有效方法之一,線路架空及基坑防護(hù)工程是明挖施工的安全保障。對在不具備頂進(jìn)施工的工程中,具有重要的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:線路架空;基坑開挖;開槽施工
花城大道下穿鐵路隧道工程總長1260米,下穿三環(huán)線及武黃城際鐵路,下穿鐵路線灄武上下行、貨車外繞上下行線、471廠專用線、進(jìn)出折返段的機(jī)走線、武東車站到達(dá)場(I場)、武鋼集團(tuán)編組場(Ⅴ場)及機(jī)車修理庫進(jìn)車線,共計(jì)下穿53股電氣化鐵路。本下穿隧道工程為外輪廓尺寸總寬24m、總高8m的連續(xù)箱型框架結(jié)構(gòu)?;娱_挖防護(hù)及線路架空為本工程施工組織重點(diǎn)和難點(diǎn)。施工各股線路架空時(shí),根據(jù)既有架空設(shè)備、線路運(yùn)營情況、地質(zhì)等多種情況統(tǒng)籌兼顧,針對每股線路單獨(dú)制定專項(xiàng)施工方案,確保施工過程安全、穩(wěn)定、可控。
其中武鋼集團(tuán)編組場有鐵路線13股道,為降低架空支墩穿孔數(shù)量,擬對4~13道采用1孔D24工便梁+1孔16m跨工100工便梁架空,D24工便梁側(cè)加設(shè)6m小架空梁架空單股線路作為首選架空方案;對于1~3道,采用3孔16m跨工100工便梁整體橫抬架空。
2.1線路現(xiàn)狀
線路中線與箱橋中線夾角93°,上層覆土5.5m~5.9m,基坑垂直開挖平均深度14m。各股道間線間距一般為5m(6道與7道線間距6.5m,1道與2道為道岔),該貨場13股道現(xiàn)狀調(diào)車作業(yè)情況為:1道主要為武鋼運(yùn)煤通行道;2道~6道主要承接武鋼進(jìn)場礦渣等物資,該5股道上接觸網(wǎng)未供電;13道主要走市郊客線,12道為備用客線;7道~11道為正常調(diào)車線。
其中4-13道原設(shè)計(jì)均為2孔工100工便梁上承式架空線路。結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備以及該地區(qū)的復(fù)雜地形情況,擬采用1孔16m跨工100工便梁+1孔D24工便梁+6m工63a小縱梁的架空方式。6m小縱梁可以先行架空,以形成橫向小施工通道。保證挖孔樁作業(yè)以及人員進(jìn)出安全。
2.2貨場4-13道架空
詳細(xì)架空和基坑施工步驟如下:
(1)平面布置圖(圖1)
圖1
(2)架空立面圖(圖2)
(3)施工步驟
①開挖架空樁; ②要點(diǎn)架設(shè)I63a工字鋼梁和I100主梁; ③要點(diǎn)穿I63a、I100縱梁鋼枕,穿D型梁鋼枕,架設(shè)D24縱梁; ④抽槽開挖線下防護(hù)樁及橫撐立柱基礎(chǔ),并安裝橫撐及立柱、澆筑線下冠梁、架空樁系梁、防護(hù)樁頂小架空支墩?;觾蓚?cè)坡面噴錨防護(hù); ⑤開挖至第二道管撐底部,安裝第二道橫撐并澆筑架空樁第二道系梁。之后,開挖至基坑底部; ⑥澆筑框架底板混凝土。對于平行于線路的基坑邊坡采用掛網(wǎng)噴錨支護(hù)的方式對邊坡土體進(jìn)行防護(hù)。對防護(hù)樁采用掛網(wǎng)噴射混凝土并抹平,涂刷橡膠瀝青防水涂料并在沉降縫處預(yù)貼TQF-1防水卷材; ⑦澆筑箱涵邊墻及中墻混凝土,之后拆除第二道管撐; ⑧澆筑頂板混凝土,之后拆除第一道管撐; ⑨ 拆除橫撐立柱,填補(bǔ)箱涵在橫撐處的孔洞; ⑩ 基坑回填。
圖2
2.3線間架設(shè)架空梁開槽施工
貨場13股道架空梁均為上承式低位架空,架空前必須在軌道枕木頭外開挖約1m深的槽道,方能滿足架空梁架設(shè)的深度及寬度要求。槽道開挖前,利用要點(diǎn)時(shí)間,在線路兩側(cè)枕木頭位置打入φ48mm鋼管,鋼管頂端可與軌底平齊,鋼管底部伸入抽槽后的槽底面40cm;鋼管打入間距為0.6m,露出地面的豎向鋼管與縱向鋼管采用十字扣件連接,使各鋼管之間連接成整體;之后將股道兩側(cè)鋼管頂部用6#鐵絲繃緊拉直;之后分層挖除線間卸梁處的表層道碴,沿縱向每隔2m開挖一段1m長的槽道,每層槽道深20cm,挖成的槽道立刻使用木板對鋼管內(nèi)側(cè)進(jìn)行支擋。再繼續(xù)開挖相鄰1m長20cm深的槽道,并繼續(xù)用木板對線路進(jìn)行支護(hù),直到挖通為止;槽道開挖及支護(hù)完成后工便梁架設(shè)前,在槽道內(nèi)回填1m深土袋,保證線路路基安全和穩(wěn)定,并設(shè)專人24小時(shí)對線路進(jìn)行檢查和養(yǎng)護(hù)。
明挖現(xiàn)澆法是解決橫穿鐵路隧道施工的有效方法之一,線路架空及基坑防護(hù)工程是明挖施工的安全保障。在基坑施工過程中,只有對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑周圍的土體和相鄰的構(gòu)筑物進(jìn)行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測,才能對基坑工程的安全性和對周圍環(huán)境的影響程度有全面的了解,確?;又ёo(hù)結(jié)構(gòu)和相鄰建筑物及既有道路、鐵路的安全,以確保工程的順利進(jìn)行。在出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)反饋,并采取必要的工程應(yīng)急措施,甚至調(diào)整施工工藝或修改設(shè)計(jì)參數(shù)。
目前,該工程已經(jīng)順利完工,且已經(jīng)投入使用多年,各方反應(yīng)良好。在武漢市花城大道西段下穿鐵路隧道工程中,采用了明挖現(xiàn)澆法施工,利用排樁+對撐的支護(hù)結(jié)構(gòu),結(jié)合線路架空方案,成功解決了施工復(fù)雜情況下穿越鐵路隧道的施工問題,保證了施工期間的鐵路安全。在不具備頂進(jìn)施工的工程中,具有重要的意義。
參考文獻(xiàn):
[1]黃光輝.武漢市花城大道西段下穿鐵路隧道線路架空及基坑防護(hù)工程[J].城市建設(shè)理論研究,2014(20).
[2]房冬.下穿既有鐵路營業(yè)線框架涵架空頂進(jìn)施工與防護(hù)技術(shù)[J].建材與裝飾,2013(26).
DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.066