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        淺談型鋼拱架加固既有隧道施工工法

        2018-04-16 07:30:32李華
        建材與裝飾 2018年13期
        關(guān)鍵詞:限界拱架天窗

        李華

        1 工程概況

        陽平關(guān)至安康鐵路增建第二線站前工程,新分水嶺隧道起訖里程GDyk30+334~GDyk33+860,全長3526m。根據(jù)設(shè)計文新分水嶺隧道在進(jìn)口GDyK30+382-470段與既有分水嶺隧道線間距為34~42m,新建隧道控制爆破開挖時需對既有分水嶺隧道K30+382-470段根據(jù)襯砌內(nèi)輪廓制作H125型鋼鋼架,按1榀/m架設(shè)進(jìn)行加固,長度88m。新建新分水嶺隧道采用控制爆破的方法進(jìn)行開挖,控制爆破最大震速應(yīng)控制5cm/s內(nèi)。

        2 既有分水隧道加固施工方案

        施工前組織設(shè)計、施工、監(jiān)理單位與漢中工務(wù)段在開工前現(xiàn)場對既有隧道現(xiàn)狀及病害情況進(jìn)行勘察、留影、確認(rèn),并對隧道現(xiàn)有病害設(shè)置觀測標(biāo)志,共同做好施工期間的觀測、記錄工作。

        因既有隧道臨時拱架加固涉及到隧道限界尺寸發(fā)生變化,組織施工單位與設(shè)備管理單位漢中工務(wù)段按照鐵路隧道建筑限界管理辦法提前做好臨時拱架安設(shè)后的隧道限界尺寸變化的測算、報批工作。在經(jīng)貨運處報請總公司批復(fù)同意后,方可實施現(xiàn)場臨時拱架安設(shè)施工。

        既有隧道臨時加固前,組織設(shè)計、施工、監(jiān)理單位和各設(shè)備管理單位現(xiàn)場踏勘確定加固施工影響的既有行車設(shè)備,現(xiàn)場制定既有設(shè)備遷改或防護(hù)措施,并組織施工單位及時實施到位。

        既有隧道加固施工的所有施工內(nèi)容均須納入施工天窗點內(nèi)實施。制定供電段配合作業(yè)的施工流程及相應(yīng)安全措施,掛設(shè)接地線由供電段工作人員配合完成。

        施工影響范圍內(nèi)的隧道電纜溝應(yīng)提前用砂填滿,防止加固施工期間損傷或污損光電纜。據(jù)設(shè)計文件要求既有分水嶺隧道加固里程為K30+382-470段加固長度88m,加固方案為襯砌內(nèi)輪廓制作H125型鋼鋼架,按1榀/m架設(shè)。鋼拱架、錨桿等位置應(yīng)保證距接觸網(wǎng)定位、懸掛和承力索等既有行車設(shè)備最小距離不小于500mm。同時要適當(dāng)調(diào)整拱頂接觸網(wǎng)設(shè)備上方錨桿位置,以防止鉆孔漏水或漏漿對接觸網(wǎng)設(shè)備造成影響。施工前對影響范圍內(nèi)的回流線、架空地線須加裝絕緣護(hù)套,絕緣護(hù)套材質(zhì)應(yīng)經(jīng)供電段驗收確認(rèn)。

        3 型鋼拱架加固隧道施工工藝及流程

        3.1 施工工藝流程

        接觸網(wǎng)及回流線、架空地線、通信及信號電纜防護(hù)→拱架拼裝→錨桿加固→檢查驗收→逐日填寫拱架尺寸檢查表→施工完成后拆除拱架。

        3.2 施工工藝流程控制要點

        (1)H125型鋼鋼架由場外加工,運至現(xiàn)場安裝;鋼架分A、B、C三種類型。

        (2)每榀鋼架在拱腳及拱腰處設(shè)置φ22鋼筋錨桿進(jìn)行加固,錨桿鋼筋錨入襯砌深度40cm。鋼架底腳焊接擴大鋼板,并支墊枕木頭,枕木頭不得橫跨相鄰蓋板。架設(shè)的鋼架應(yīng)保證距接觸網(wǎng)定位、懸掛和承力索的最小安全距離500mm。若拱頂鋼架內(nèi)緣距接觸網(wǎng)承力索距離不能滿足最小距離500mm,并且接觸網(wǎng)導(dǎo)高為最低導(dǎo)高,無法調(diào)整,必須在拱頂鋼架內(nèi)緣設(shè)置防電絕緣板。相鄰鋼架間采用φ22連接鋼筋連接,連接鋼筋間距2m。

        (3)每榀鋼架安裝完成后,與設(shè)備管理單位人員共同檢查,填寫尺寸檢查表。因加固區(qū)段位于既有隧道洞口端,材料及加固設(shè)備運輸距離較短,施工期間不在既有隧道避車洞內(nèi)存放任何施工材料及機具,施工完畢后清理好施工現(xiàn)場,做到工完料盡。施工過程中減少揚塵對隧道內(nèi)環(huán)境的污染。

        (4)要點停電拆除拱架,運輸至隧道洞外儲存場地,將錨桿切割至于隧道襯砌平齊。施工現(xiàn)場做到工完料盡。

        3.3 隧道內(nèi)既有“四電”設(shè)備防護(hù)措施

        (1)設(shè)置鋼架加固區(qū)段對施工影響范圍內(nèi)的接觸網(wǎng)回流線、架空地線安裝絕緣護(hù)套。

        (2)通信、信號電纜位于隧道內(nèi)左右兩側(cè)電纜溝內(nèi),施工前要點在通信、電務(wù)、工務(wù)人員配合下,利用天窗點,打開電纜溝蓋板、用細(xì)砂將電纜溝填滿,起到保護(hù)電纜的作用。

        4 型鋼拱架加固隧道施工

        4.1 “天窗點”施工工序節(jié)點時間計劃

        鋼架安裝要點時間計劃:采用現(xiàn)場拼裝作業(yè)臺架,進(jìn)出隧道按10min計,現(xiàn)場安、拆作業(yè)臺架時長20min,施工作業(yè)安裝每榀鋼架60min(其中包括安裝完成后場地的清理工作),安裝鋼架與打設(shè)錨桿平行作業(yè),因此每次天窗時間90min。

        表1 每次施工作業(yè)時間統(tǒng)計表

        4.2 加固施工

        4.2.1施工工藝流程

        施工工藝流程:召開施工點前會,明確施工及防護(hù)作業(yè)內(nèi)容,進(jìn)行施工安全交底→車站運統(tǒng)46登記要點→行調(diào)、電調(diào)下令給點→駐站聯(lián)絡(luò)員通知現(xiàn)場負(fù)責(zé)人→掛設(shè)接地線→進(jìn)行鋼架安裝及回流線、架空線絕緣護(hù)套安裝→檢查驗收→驗收合格→機具人員撤離施工現(xiàn)場→取消接地線防護(hù)→恢復(fù)接觸網(wǎng)供電,取消封鎖,登記開通線路。

        4.2.2各分項施工工序

        (1)施工臺車支架

        采用組合式腳手架,隧道內(nèi)現(xiàn)場拼裝,高度6m共3層。

        (2)鋼架制作及加工

        鋼架加工在遠(yuǎn)離既有線的加工場集中加工,不對既有線運營產(chǎn)生任何影響。每榀拱架的制作必須按照提前定位量測得既有隧道二襯輪廓測量數(shù)據(jù)進(jìn)行加工。定位量測作業(yè)在天窗點內(nèi)進(jìn)行。

        為便于現(xiàn)場操作,每榀鋼架根據(jù)斷面尺寸分5段加工。設(shè)10mm厚連接鋼板,鋼板與鋼架焊接,為便于施工鋼架采用M20×70螺栓連接。

        鋼架加工分段如圖1,為便于施工及襯砌半徑,鋼架分A、B、C三種類型,相同類型鋼架半徑、長度均相同。

        圖1 鋼架架立及加固示意圖

        (3)鋼架運輸

        按施工天窗時間,結(jié)合每榀鋼架安裝時間確定每次安裝任務(wù),運至現(xiàn)場。運輸時必須施工負(fù)責(zé)人、安全防護(hù)員到場,嚴(yán)禁在天窗點外時間進(jìn)行運輸作業(yè)。

        (4)鋼架安裝

        鋼架安裝在天窗點內(nèi)進(jìn)行作業(yè),必須在斷電情況下且必須在行調(diào)令和電調(diào)令全部收到后進(jìn)行?,F(xiàn)場負(fù)責(zé)人、技術(shù)員、安全員、監(jiān)理員等必須到場。

        安裝前,必須對每榀鋼架位置進(jìn)行放樣標(biāo)識,施工人員根據(jù)標(biāo)識位置先進(jìn)行錨桿孔施工,再安裝邊墻鋼架,最后安裝拱部鋼架,并快速進(jìn)行拼裝連接。鋼架安裝必須保證鋼架密貼襯砌面,如有空隙采用鋼板填塞。鋼架安裝不得侵入行車限界。鋼架安裝完成后,聯(lián)合供電、工務(wù)配合人員進(jìn)行檢查,填寫檢查登記表。

        (5)鋼架固定

        鋼架與鋼架間連接采用φ22鋼筋連接,錨桿采用φ22鋼筋,每榀鋼架在拱腰及拱腳各設(shè)置一處鎖腳錨桿進(jìn)行固定,錨桿與鋼架焊接牢固。錨桿錨入襯砌深度為40cm。鎖腳錨桿長度55cm。

        注意事項:鉆孔及打入錨桿、焊接施工時應(yīng)對附近設(shè)備進(jìn)行保護(hù),嚴(yán)禁風(fēng)槍、焊渣等與設(shè)備(主要是接觸網(wǎng))接觸及碰撞,防止破壞設(shè)備。

        (6)檢查和觀測

        每榀鋼架加固完成后,聯(lián)合工務(wù)、供電、通信、電務(wù)等設(shè)備管理單位人員進(jìn)行進(jìn)行聯(lián)合檢查并填寫檢查登記表。每日安排專人設(shè)置好駐站防護(hù)后利用列車間隔時間進(jìn)行進(jìn)行檢查和觀測。每日檢查和觀測頻次為3次。白天兩次,夜間一次。每周利用天窗點聯(lián)合工務(wù)、供電等設(shè)備管理單位綜合檢查一次,共同現(xiàn)場量測臨時拱架限界尺寸,確保臨時拱架不超限,始終不影響列車運行安全。

        (7)現(xiàn)場清理

        鋼架安裝加固后,及時清理現(xiàn)場,小型機具及剩余材料及時清理出隧道?,F(xiàn)場安全員、設(shè)備部門配合人員對現(xiàn)場及設(shè)備進(jìn)行檢查確認(rèn),所有人員退出洞外,并通知恢復(fù)供電,開通線路。

        (8)鋼架拆除

        新分水嶺隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后,在“天窗”時間內(nèi)拆除。拆除前先申報“要點”計劃;拆除時逐榀拆除,拆除鋼架必須在天窗內(nèi)整榀拆除,防止拆除不徹底對行車造成隱患。

        拆除作業(yè)必須在斷電情況下進(jìn)行,其施工防護(hù)要求與加固施工一致。拆除作業(yè),嚴(yán)禁碰撞接觸網(wǎng)等設(shè)備,拆除物品及時清理出現(xiàn)場。

        (9)施工注意事項

        ①鋼架施工時,必須等接觸網(wǎng)斷電后,接地線掛設(shè)完成后方可施工;同時將掛設(shè)接地線納入施工流程,并請供電段工作人員配合完成。

        ②鋼架安裝前,必須對每榀鋼架位置進(jìn)行放樣標(biāo)識,保證架設(shè)的鋼拱架距接觸網(wǎng)定位懸掛和承力索的最小距離不小于500mm。

        ③鋼架安裝應(yīng)穩(wěn)固,安裝過程中不得碰撞接觸網(wǎng)等設(shè)備,不得侵入行車限界,每次鋼架架設(shè)前與架設(shè)后均向工務(wù)段提報限界材料。對已施工完拱架在工務(wù)人員的配合下每天對已架設(shè)的拱架進(jìn)行查看。

        ④拱架每次拼裝必須成環(huán),形成整體,鋼架拆除前,須經(jīng)站段檢查確認(rèn)隧道狀態(tài)同意后方可拆除。

        ⑤既有隧道加固,每次做到工完料盡,嚴(yán)禁任何材料、機具遺留在洞內(nèi)。

        5 結(jié)束語

        既有隧道隨著時間的推移逐漸老化,部分新建隧道施工時對既有隧道存在影響,需要加固處理,由此可見,型鋼拱架加固工法具有施工簡單,施工速度快等特點,解決了在確保既有隧道安全的前提下,并提出新建隧道控制爆破施工相關(guān)難點和重點,對同類型工程具有一定的借鑒意義。

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