林躍綱
(中國鐵路南昌局集團(tuán)有限公司廈門工務(wù)段, 福建 廈門 361011)
鷹廈線K617+590-K617+810水害地段棚洞工程。本地段均為半堤半塹,線路左側(cè)峭壁高約 60米。全段既有漿砌片石拱形骨架、擋墻、護(hù)墻、護(hù)坡,于 1967年至1969年分批分段進(jìn)行加固施工,至今50余年。墻體水泥砂漿老化、失修嚴(yán)重,其上部裸露之山體部分常有風(fēng)化巖石掉落。棚洞工程施工如無采取必要的加固措施,將嚴(yán)重危及施工的人身安全及行車安全。
棚洞鋼筋砼柱基礎(chǔ)施工,基坑距線路中心較近。鐵路軌道幾何尺寸,靜、動態(tài)結(jié)構(gòu),軌道所承受的應(yīng)力難以保障?;娱_挖的最小尺寸:K617+590~+810段為1.2m×1.6m,軌面距路肩為0.85m,基坑數(shù)量為126個(gè)。K617+920~k618+040段為1.4m×1.3m,軌面距路肩為0.85m,基坑數(shù)量為94個(gè)。在基坑開挖前先在距線路中心線2.1m~2.3m處,澆筑分段式C25鋼筋砼擋砟墻(每段1.60m×0.65m×0.20m)以保護(hù)線路石砟。
棚洞基礎(chǔ)采用明挖基礎(chǔ),臨近線路側(cè)采用插打拉森IV型鋼板樁進(jìn)行周邊防護(hù),再進(jìn)行開挖作業(yè),作業(yè)期間選擇晴好天氣進(jìn)行。開挖完成后及時(shí)報(bào)檢、及時(shí)施工基礎(chǔ)回填,基礎(chǔ)滿灌混凝土,框架棚洞立柱采用廠制鋼模澆筑,由于立柱及洞身混凝土量小,采用一次澆筑成型,每次澆筑高度不超過 6米。棚洞基礎(chǔ)及立柱混凝土澆注。
分三階段施工:第一階段進(jìn)行基礎(chǔ)的處理,第二階段進(jìn)行基礎(chǔ)的放樣,第三階段進(jìn)行棚洞立柱立模、鋼筋綁扎、砼澆筑。
根據(jù)設(shè)計(jì)棚洞基礎(chǔ)承載要求,地基基本承載力達(dá)到600KPa,施工中若棚洞基礎(chǔ)承載力不能滿足要求,應(yīng)及時(shí)提出,以便采取相應(yīng)措施。同一榀框架棚洞立柱基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在基本承載力大致相同的同一巖層上。開挖好后需提前監(jiān)理、設(shè)計(jì)驗(yàn)槽,符合設(shè)計(jì)后方可施工下一道工序。
根據(jù)現(xiàn)場施工條件和施工內(nèi)容,按五階段進(jìn)行棚洞工程施工進(jìn)度安排:考慮土方調(diào)配和防電拱架車進(jìn)出及施工場地制約等原因,施工從 K617+590-K617+810的廈門方向開始至鷹潭方向結(jié)束。
第一階段:接觸網(wǎng)承力索、導(dǎo)線下移和安設(shè)臨時(shí)鋼立柱等過渡工程。慢行條件下進(jìn)行棚洞基礎(chǔ)土石方開挖及基礎(chǔ)砼澆筑;棚洞內(nèi)側(cè)電纜溝、排水溝施工。以立柱高度3.5米處為分界線,采用兩階段施工防護(hù)方法。立柱高度3.5米以下,搭設(shè)雙排鋼管腳手架,掛安全網(wǎng)防護(hù), 采用組合鋼模板分兩次澆筑混凝土;人工垂直運(yùn)輸混凝土。立柱高度3.5米以上時(shí),利用防電拱架車做防護(hù)棚,采用吊車過軌垂直運(yùn)輸混凝土?;A(chǔ)底面主鋼筋混凝土保護(hù)層厚度要求 80mm,其他面保護(hù)層要求50mm,需技術(shù)員認(rèn)真檢查把關(guān),澆筑砼時(shí)要有固定措施,防止偏移。
第二階段:慢行條件下進(jìn)行立柱下部的澆注。棚洞立柱澆筑完畢并防電拱架拼裝好后,即著手進(jìn)行洞的放樣立模,之后進(jìn)行鋼筋位置的放樣。加工和綁扎鋼筋應(yīng)符合鋼筋砼施工規(guī)范,鋼筋位置準(zhǔn)確,不能漏扎及應(yīng)預(yù)留出足夠的混凝土保護(hù)層厚度50mm,確保拆模后不露筋。墊塊的強(qiáng)度等級應(yīng)和C35混凝土強(qiáng)度等級一樣??蚣軝M頂梁采用C35鋼筋砼就地灌注,灌注時(shí)應(yīng)先將橫頂梁、縱梁、內(nèi)邊墻頂帽、墻頂拉桿相接的鋼筋綁扎在一起,并整體灌注。洞頂拉桿施工前先將松動巖石清除,然后鉆入注漿錨桿,錨桿尾部外露部分應(yīng)與拉桿箍筋捆扎在一起??蚣苁脚锒礄M頂梁伸入縱梁的鋼筋在灌注時(shí)應(yīng)先預(yù)埋。拱圈施工時(shí)需與供電段共同確認(rèn)供電預(yù)埋件埋設(shè)方案。
第三階段:慢行條件下進(jìn)行防電拱架的拼裝。多功能防電拱架車是電氣化鐵路運(yùn)營區(qū)段棚洞帶電施工的創(chuàng)新設(shè)備??稍诮佑|網(wǎng)不停電,列車正常運(yùn)行的條件下進(jìn)行拱式棚洞及蓋板棚洞的施工,同時(shí)還可用于跨線橋、跨線渡槽、隧道襯砌等各項(xiàng)工程的帶電施工,在非電化區(qū)段采用多功能防電拱架車進(jìn)行上述各項(xiàng)工程的施工更為方便。它是一項(xiàng)具有較廣泛用途的鐵道線路上方建筑施工裝置。
防電臺車軌道地基處理需挖除30cm表層堆土及覆蓋層粉質(zhì)黏土,采用碎石換填按20cm一層進(jìn)行碾壓夯實(shí),填筑到與其它挖深同一平面。試驗(yàn)室人員采用靜力觸探試驗(yàn)方法對承載力進(jìn)行檢測,1m2不少于2點(diǎn)。本方案在設(shè)計(jì)基底承載力時(shí)按150KPa設(shè)計(jì),經(jīng)實(shí)測基底承載力只要大于150kpa即可進(jìn)行整平。
如不滿足設(shè)計(jì)承載力要求,必須加大開挖深度,采用水泥摻量5%的級配碎石分層碾壓夯實(shí),提高基底承載力。表層澆筑20cm厚的C25砼作表面硬化處理,混凝土面要高出原地面20cm,兩側(cè)制作排水溝將水引出,防止雨水浸入既有鐵路路基。
第四階段:慢行條件下進(jìn)行立柱上部、橫頂梁、縱梁、內(nèi)邊墻頂帽、培頂拉桿等項(xiàng)目的施工(含接觸網(wǎng)預(yù)埋鐵件);在此期間完成接觸網(wǎng)固定點(diǎn)的轉(zhuǎn)換施工。棚洞立柱澆筑完畢并防電拱架拼裝好后,即著手進(jìn)行洞的放樣立模,之后進(jìn)行鋼筋位置的放樣。加工和綁扎鋼筋應(yīng)符合鋼筋砼施工規(guī)范,鋼筋位置準(zhǔn)確,不能漏扎及應(yīng)預(yù)留出足夠的混凝土保護(hù)層厚度50mm,確保拆模后不露筋。墊塊的強(qiáng)度等級應(yīng)和C35混凝土強(qiáng)度等級一樣。框架橫頂梁采用C35鋼筋砼就地灌注,灌注時(shí)應(yīng)先將橫頂梁、縱梁、內(nèi)邊墻頂帽、墻頂拉桿相接的鋼筋綁扎在一起,并整體灌注。洞頂拉桿施工前先將松動巖石清除,然后鉆入注漿錨桿,錨桿尾部外露部分應(yīng)與拉桿箍筋捆扎在一起??蚣苁脚锒礄M頂梁伸入縱梁的鋼筋在灌注時(shí)應(yīng)先預(yù)埋。
拱圈施工時(shí)需與供電段共同確認(rèn)供電預(yù)埋件埋設(shè)方案。
第五階段:頂部防水板、土工布防水層、回填土等其它附屬工程施工(拱圈頂接觸網(wǎng)安裝)。
按圖紙要求在棚洞兩端洞門墻內(nèi)側(cè)對回填土層高度線每隔2~3m做出標(biāo)記,對于棚洞建筑長度較長的要相應(yīng)在中間設(shè)2~5道標(biāo)高控制點(diǎn),以便洞頂回填土層坡度線銜接平順。填土應(yīng)分層攤鋪并輾壓。每層鋪設(shè)的厚度應(yīng)根據(jù)回填料材質(zhì)、密實(shí)度要求和輾壓機(jī)具性能確定,每層鋪攤后,隨之耙平;碾壓時(shí),應(yīng)控制行駛速度,為保證壓實(shí)質(zhì)量,機(jī)械行駛速度不易過快,確保碾跡重疊。當(dāng)機(jī)械碾壓不到或不能用重型機(jī)械作輾壓的填土部位,如棚洞洞門墻內(nèi)側(cè),耳墻內(nèi)側(cè)以及洞頂排水溝溝底、溝幫附近等部位,應(yīng)用人工填土,用蛙式或柴油打夯機(jī)分層夯打密實(shí)。
本工程施工方法在既有線明洞施工中的應(yīng)用即保證了行車安全又在工期進(jìn)度方面取得了明顯效果,技術(shù)先進(jìn),施工簡便,便于操作,確保了既有線的行車安全和人身安全,無論是樁基、樁柱施工和防電拱架車、現(xiàn)澆頂棚施工均未發(fā)生一次列車和人身安全質(zhì)量事故,大大減少了工務(wù)監(jiān)護(hù)人員的工作量,并且結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)尺寸及質(zhì)量均滿足要求,受到監(jiān)理單位和南昌鐵路局的贊許。