周德堅
(中國中鐵七局集團路橋工程有限公司 陜西西安 721000)
關(guān)于鐵道施工中幾種常見的施工技術(shù)分析
周德堅
(中國中鐵七局集團路橋工程有限公司 陜西西安 721000)
當(dāng)代交通出行方式逐漸多元化,鐵路運輸是中國基礎(chǔ)類的建筑工程,在大眾的平日生活活動中有著極大的影響。改革開放以后中國現(xiàn)代化設(shè)施逐漸增多,同時鐵路施工技術(shù)也在不斷進步。本文從鐵路施工與維護等常規(guī)技術(shù)出發(fā),通過具象化地對技術(shù)實施解析,提升鐵路施工質(zhì)量。
鐵路施工;施工技術(shù);解析;探討
目前,我國鐵路建設(shè)工程中,最重要的常規(guī)施工技術(shù)是明挖法,這是由于明挖法簡便、迅速、成本低廉并且安全性強,然而對周邊地域是一種破壞。截止到目前,高層建筑的施工技術(shù)通常使用明挖法。除此之外,還有蓋挖法等先進的施工技術(shù)。鐵路工程施工技術(shù)的先進性,保證了我國鐵路交通的穩(wěn)定性以及安全性。
1.1 放坡挖掘技術(shù)
鐵路施工階段,在工程地形和水文地形俱佳的前提下,放坡挖掘技術(shù)是首選。邊坡坡度依照地質(zhì)、基坑挖掘深度和本區(qū)域同種土體邊坡穩(wěn)定值明確。基坑的挖掘深度需要與施工需求相吻合,要布置排水溝、集水井的基坑的挖掘應(yīng)適度增大;基坑由上至下臺階式挖掘,預(yù)防掏底挖掘產(chǎn)生問題,挖掘應(yīng)隨刷邊坡。
而要預(yù)防長時間水流沖擊而導(dǎo)致邊坡坍塌,要應(yīng)用水泥土護坡。水泥土護坡是在施工路段挖掘粘性土以及水泥,攪拌后用于護坡作業(yè)。其模式便捷,能夠節(jié)省水泥成本,并且強度理想,能夠應(yīng)付水流沖擊,是明挖法中較常用的挖掘辦法。
1.2 型鋼支護施工
型鋼支護通常應(yīng)用打樁機抑或沉拔樁機鑿入鋼梁抑或鋼板樁,依照相異區(qū)域以及地理環(huán)境布置樁距,樁與樁間應(yīng)使用木背板、水泥土抑或鋼絲網(wǎng)混凝土支護。而假如基坑深度較大,要使用雙排樁,通過拉桿抑或連梁承擔(dān)壓力。鐵路施工通常使用多層鋼橫撐支護工藝,并通過單根抑或若干根錨桿,通過與型鋼相連構(gòu)成邊坡支護系統(tǒng)。
1.3 連續(xù)墻支護施工
連續(xù)墻支護通常使用鋼筋繩以及液壓抓斗成槽設(shè)施,或通過多頭鉆抑或切削輪式成槽機械作業(yè)。槽段應(yīng)用萬能土泥漿保護槽壁,澆灌水下混凝土,讓其構(gòu)成混凝土擋土墻構(gòu)造。為強化支護效果,通常使用鋼橫撐以及錨桿拉動連續(xù)墻一起承受壓力。連續(xù)墻不但承載能力理想,并且能夠隔絕水源。當(dāng)前,軟土地域的連續(xù)墻施工工藝已頻繁使用。
1.4 土釘強支護工藝
土釘強支護是在鐵路建筑現(xiàn)場的原位土中利用機器設(shè)備鉆機打孔,布置列布密度較高的較細錨桿,并且涂上混水泥漿或注漿,噴灌混凝土,讓土體、鋼筋、混凝土板面形成深基坑土釘支護系統(tǒng)。土釘?shù)奶厣牵貉刂烽L度與四周土體碰觸,形成群體功用,并和周圍土體構(gòu)成聯(lián)合體。在土體產(chǎn)生形變時,透過與土體碰觸形成粘合力以及摩擦力,讓土釘被動拉伸,能夠穩(wěn)固土體。
2.1 應(yīng)用范疇
暗挖法是在地表以下的施工模式,對鐵路施工來說正好適用。暗挖法的優(yōu)勢是對居民的打擾較小,然而技術(shù)性強,成本高昂,并且施工中有安全隱患。
2.2 淺埋暗挖施工工藝
淺埋暗挖法是根據(jù)“新奧法”的理論創(chuàng)設(shè)以及動工的辦法?!靶聤W法”的特征是:維持圍巖已有的特征,并通過圍巖的承受能力,使用錨噴支護應(yīng)付圍巖形變;依照具體狀況,解析并明確支護模式與時機。
這樣的施工工藝關(guān)鍵是設(shè)計師、工人以及監(jiān)測人員要加強交流。當(dāng)中,要把握新奧法三大核心技術(shù)“錨桿支護、噴混凝土支護以及現(xiàn)場量測技術(shù)。但是在施工實踐中,因為預(yù)裂、錨噴、光爆爆破等情況不理想,監(jiān)督與測量不準(zhǔn)確,在施工階段引發(fā)坍塌、初始階段支護形變等情況。
所以,設(shè)計知識與具體施工的密切融合,是“新奧法”成功的必備條件。淺埋暗挖法當(dāng)前應(yīng)用于土層較為松軟的鐵路工程。
2.3 多拱多跨暗挖法工藝
舉一個實例,中國的多跨多拱暗挖法施工工藝源自于北京西單鐵路工程,鐵路車站截面通常是三連供模式,建設(shè)中使用“雙眼鏡法”工藝,兩處同時挖掘,每段的挖掘支護時間間隔為10~20d,讓初始階段的支護形成既定強度并構(gòu)成支護封閉體后,逐漸挖掘上端。拱跨位置的初始階段支護形成功能超強的封閉體后,進行再次壘砌,之后挖掘中洞上端與下端。之后,又產(chǎn)生了“柱洞法”等多類暗挖作業(yè)法,之后鐵路建筑運用了三連拱、四連拱等等工藝技術(shù)。
2.4 平頂直墻暗挖法工藝
全球常規(guī)的暗挖法工藝中,頂端通常都是拱形構(gòu)造。中國的技術(shù)工程是在汲取蓋挖法、暗挖法以及房屋臨時建筑支撐等多種挖掘法的情況下,創(chuàng)設(shè)了平頂直墻超淺埋暗挖法。這類挖掘模式的特色是:可以反復(fù)利用暫時支撐,縮減挖掘工作面跨度,為再次壘砌作業(yè)預(yù)留一定的空間,構(gòu)成了力量轉(zhuǎn)化又保留了工程,避免了建筑資源揮霍,其施工工藝簡單,可以較理想地管控地表沉降。舉一個實例,當(dāng)前這類工藝在首都長安街地鐵站口和地鐵區(qū)間隧洞工程中被普及運用,運用情況較為理想。
3.1 應(yīng)用范疇
蓋挖法的特色是:依照相異的現(xiàn)場地理以及水文地理情況,與連續(xù)墻、混凝土灌注樁共同構(gòu)成邊坡支護構(gòu)造。蓋挖法是一類迅速、成本低廉、穩(wěn)定性強的施工模式,噪音污染小,有針對性的防護后對交通狀況不形成影響,比暗挖法成本更低。
蓋挖法業(yè)已是地鐵站臺的關(guān)鍵建設(shè)技術(shù),在上海、北京等地區(qū)業(yè)已開始運用,并獲得了理想的效果。
3.2 施工工藝
蓋挖法先修筑邊墻,并使用連續(xù)墻,然后使用混凝土灌注樁。混凝土灌注樁運用機器或人力打樁均可,為提升承載功能要使用擴底灌注樁或十字基礎(chǔ)樁,運用鋼管樁縮減樁徑。利用混凝土灌注樁作業(yè)階段,應(yīng)在板的部位灌注砂層,當(dāng)開挖深度到達板的方位時應(yīng)濾除砂石,讓鋼筋與施作板樁相融合。此外,還有蓋挖逆作法工藝,就是說:在樁與蓋板維護下層層挖掘,施做結(jié)構(gòu),挖掘到地層為止;此外,還有蓋挖順做法等等。
大連地鐵2號線,香工街站站臺主洞、風(fēng)道以及聯(lián)系通道等大斷面的挖掘均運用暗挖CRD工法挖掘。另外,在促進路站到春光街站的區(qū)域地鐵施工中,運用暗挖法和盾構(gòu)法挖掘,當(dāng)中暗挖區(qū)段長是右側(cè)線路657.305m,左側(cè)線路是654.21m,暗挖隧洞斷面的線路布置是單洞單線、單洞雙線以及渡線段三類;香工街站到沙河口動車站左側(cè)區(qū)域利用暗挖礦山法挖掘,長達到75.684m。
西安地鐵2號線鐘樓站臺,將明挖法與暗挖法融合,是一種分離島類站臺,站臺主隧洞和左線路以及右線路站臺間的橫過道,利用淺埋暗挖挖掘工藝,包含超前小導(dǎo)管灌漿、大管棚超前支護作業(yè),挖掘使用暗挖CRD工法和CD工法等挖掘工藝。
沈陽鐵道青年大街站,能夠同時乘坐1號線與2號線;站臺東西兩端由暗挖PBA工法挖掘段過渡到暗挖CRD工法挖掘段。
總之,中國對鐵路施工技術(shù)的把握與創(chuàng)新,帶動了我國鐵路工程的進步。然而,在鐵路施工技術(shù)的運用層面,還出現(xiàn)了諸多困難。而且因為中國幅員遼闊,地質(zhì)狀況呈現(xiàn)出多元化特征,因此鐵路隧洞等地下作業(yè)并不簡單。而持續(xù)研發(fā)并創(chuàng)新施工技術(shù),是大勢所趨。
[1]劉家兵.深厚軟土地基上跨淺埋地鐵樁板結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究[J].鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2013(7):16~19.
[2]唐衛(wèi)平.大型地下高速鐵路車站軌頂風(fēng)道自密實混凝土施工技術(shù)[J].鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2013(6):109~113.
[3]鄭先奇.京滬高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道長橋底座板施工技術(shù)[J].鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2013(2):38~43.
[4]邱瓊海.銅陵公鐵兩用長江大橋深水特大型沉井基礎(chǔ)施工技術(shù)[J].鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2013(4):51~55.
[5]王艷芳,高振凱,王亮,等.HZQ550型架橋機架設(shè)30‰坡度箱梁和通過高窄防風(fēng)屏障施工技術(shù)[J].鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2014(5):45~48,77.
U215.7
A
1004-7344(2016)09-0130-02
2016-3-1
周德堅(1974-),男,工程師,大學(xué)本科,主要從事鐵路工程施工管理工作。