王興權(quán)
(中鐵四局集團第四工程有限公司,安徽 合肥 230061)
隨著國家經(jīng)濟的飛速發(fā)展,路網(wǎng)建設(shè)迅猛發(fā)展。各類平交鐵路道口已成為交通通行不暢的主要原因之一,且存在較大安全隱患。因此,平改立工程成為改變此類道口的主要模式。但在施工過程中,往往涉及既有鐵路線路,運營安全風(fēng)險較大,工期要求壓力大,因此此類工程方案的優(yōu)化顯得較為重要。
本項目位于南京市六合區(qū)內(nèi),存在既有化工園既有鐵路專用線。原設(shè)計采用新建7m+12m+12m+7m四孔分離式鋼筋混凝土框架涵由東向西下穿化工園專用線,道路中心線與專用線交點的鐵路里程為專用線K1+360.189,道路中心線與專用線法線交角為5.717°。
工作坑位于線路東側(cè)。工作坑采用鉆孔樁支護,采用高壓旋噴樁止水,采用水泥攪拌樁進行地基加固,全橋原設(shè)計采用頂進施工,頂進方向由東向西??蚣軜蛴晌飨驏|西依次編號為1號框架、2號框架、3號框架、4號框架,頂進順序為1→2→3→4,如圖1所示。
圖1 框架橋橫斷面圖
安全措施包含進行頂進涵措施樁之前的管線遷改,施工框架涵之前的各項安全措施及過程中安全防護等。
(1)施工前:施工方案先經(jīng)監(jiān)理單位、建設(shè)單位審核,然后由建設(shè)單位組織相關(guān)站段及鐵路運輸公司進行預(yù)審,最后報上海鐵路局組織評審。施工單位根據(jù)各階段評審意見完善施工方案,按照有關(guān)規(guī)定與有關(guān)鐵路運輸公司簽訂安全協(xié)議。
(2)管線改移保護方案:根據(jù)與鐵路運輸公司簽訂安全協(xié)議,確定對管線的保護及遷改方案,在鐵路運輸公司監(jiān)護下,對管線進行探測、防護或遷改。
(3)人員職責(zé)的明確及落實:包含施工現(xiàn)場負責(zé)人員、管理人員、防護員及安全員。由于涉及營業(yè)線施工,必設(shè)駐站聯(lián)絡(luò)員。同時,包含作業(yè)帶班人員、勞務(wù)人員。具體根據(jù)現(xiàn)場情況明確責(zé)任到個人,從工作流程及其要求均需明確。
(4)人員培訓(xùn):項目部施工負責(zé)人、主要施工管理人員、安全員、防護員、聯(lián)絡(luò)員、領(lǐng)工員、技術(shù)員和工班長“五員一長”及現(xiàn)場監(jiān)理均經(jīng)過上海鐵路局營業(yè)線施工安全培訓(xùn),并經(jīng)考核合格,取得上崗資格。“三電”遷改施工人員,根據(jù)各設(shè)備管理要求,由各鐵路運輸公司組織進行專項施工的再教育及考試。
工作坑采用高壓旋噴樁止水帷幕,坑中設(shè)置深攪樁進行加固,其中高壓旋噴樁樁徑為0.6m,雙排,且樁間距為0.5m。沿工作坑頂四周全封閉布置作為止水帷幕,坑中設(shè)置深攪樁樁徑為0.6m,樁間距為1.1m,樁長為6m?;觾?nèi)設(shè)置集水井,施工期間,水位降至底板底以下1.0m處。
頂進工作坑位于線路南側(cè),工作坑長47m,寬30m,最大開挖深度為7.2m。采用鉆孔樁和高壓旋噴樁止水帷幕的組合形式止水,四周設(shè)排水溝和集水井。基坑內(nèi)土方開挖分層、分區(qū)進行,每層開挖深度≤2m,嚴禁一次開挖到底或者超挖,挖到距離設(shè)計標(biāo)高還差0.5m時,采用人工開挖,挖到設(shè)計標(biāo)高后應(yīng)及時鋪設(shè)碎石褥墊層和澆注混凝土墊層進行封底。
框架涵主體混凝土設(shè)計強度等級C40,單孔框架主體長度為19m,含同體澆筑開口箱,中間兩孔凈寬12m,凈高6.45m,底板厚0.85m、墻身厚0.95m、頂板厚0.70m。兩邊兩孔凈寬7m,底板厚0.55m、墻身厚0.7m、頂板厚0.45m??蚣芎黧w預(yù)制混凝土分2次澆筑:第一次澆筑底板及下梗肋(底板以上0.5m)部分;第二次澆筑邊墻和頂板?;炷敛捎帽密囍苯尤肽仓?,施工時采用分層連續(xù)澆筑法。主體框架預(yù)制完成后,按照順序頂進施工即可。
施工步驟一:2組16m便梁,沿長蘆、殷莊方向各縱移1組,并架設(shè)24便梁1組,形成(16+24+16)m布局。線路加固完成并檢查合格后,進行護涵框架范圍(拉槽)土方掏挖,掏挖深度自頂板至下7.2m,基坑兩側(cè)按1∶1放坡,兩側(cè)條形基礎(chǔ)粘貼反光貼。護涵施工完畢后澆筑三角區(qū)素C20混凝土封閉。線路回填道砟后拆除3組便梁,其中1組16m便梁安排退場。
線路抬道完成后,施工護涵頂部回填區(qū),先施工臨時支墩4個,后架設(shè)16m便梁1組。線路加固完成并檢查合格后,進行護涵頂部素C20混凝土回填。
施工步驟二:護涵頂部回填完后,16m便梁向殷莊方向縱移,施工③號、④號蓋梁。同步架設(shè)24m便梁1組,線路加固完成并檢查合格后,進行1#框架范圍(拉槽)土方掏挖,掏挖深度自頂板至下4.9m,留小挖機操作空間4.6m,基坑兩側(cè)按1∶1放坡,兩側(cè)條形基礎(chǔ)粘貼反光貼。橫向拉槽完成后帶3.1m厚土層頂進1#框架。頂進過程中挖機正前方配合,框架內(nèi)鋪設(shè)鋼板后自卸車配合向外運土。頂進完畢后澆筑三角區(qū)素C20混凝土封閉。
施工步驟三:封鎖點內(nèi)人工縱移D24便梁1組,D16便梁1組,組成24m+16m布局。便梁長蘆端架設(shè)在頂進完成的①#框架頂,孔內(nèi)支座下加螺旋管鋼支撐加強,線路加固完成并檢查合格后,進行②#框架范圍(拉槽)土方掏挖,施工方法與上步驟相同。頂進完畢后澆筑殷莊側(cè)三角區(qū)素C20混凝土封閉。
施工步驟四:封鎖點內(nèi)人工縱移D24便梁1組,D16便梁1組,組成24m+16m布局。便梁長蘆端架設(shè)在頂進完成的②#框架頂,孔內(nèi)支座下加螺旋管鋼支撐加強,線路加固完成并檢查合格后,進行③#框架范圍(拉槽)土方掏挖,施工方法與上步驟相同。頂進完畢后澆筑殷莊側(cè)三角區(qū)素C20混凝土封閉。
施工步驟五:封鎖點內(nèi)人工縱移D24便梁1組,D16便梁退場。便梁長蘆端架設(shè)在頂進完成的③#框架頂,孔內(nèi)支座下加螺旋管鋼支撐加強,線路加固完成并檢查合格后,進行④#框架范圍(拉槽)土方掏挖,施工方法與上步驟相同。頂進完畢后澆筑殷莊側(cè)三角區(qū)素C20混凝土封閉。
由于相關(guān)施工工期要求,業(yè)主要求2019年7月必須開通時代大道主道路,因此必須對其進行優(yōu)化,結(jié)合地質(zhì)情況及主道路設(shè)U槽結(jié)構(gòu),考慮U槽工作面問題。決定改變措施樁位置,優(yōu)化頂進施工順序,變部分預(yù)制頂進為現(xiàn)澆,如圖2所示。
施工步驟一:封鎖點內(nèi)人工縱移D24便梁1組,D12便梁1組,組成24m+12m布局。便梁長蘆端架設(shè)在完成護涵框架頂,線路加固完成并檢查合格后,進行②#框架范圍(拉槽)土方掏挖,進行頂進作業(yè)。頂進完畢后澆筑殷莊側(cè)三角區(qū)素C20混凝土封閉。
施工步驟二:封鎖點內(nèi)人工縱移D24便梁1組,D16便梁1組,組成24m+16m布局。便梁長蘆端架設(shè)在頂進完成的②#框架頂,孔內(nèi)支座下加螺旋管鋼支撐加強,線路加固完成并檢查合格后,進行③#框架范圍(拉槽)土方掏挖,施工方法與上步驟相同。頂進完畢后澆筑殷莊側(cè)三角區(qū)素C20混凝土封閉。
施工步驟三:封鎖點內(nèi)人工架設(shè)D12便梁1組。便梁長蘆端架設(shè)在完成護涵框架頂,線路加固完成并檢查合格后,進行①#框架范圍(拉槽)土方掏挖,進行現(xiàn)澆邊涵作業(yè)。完畢后澆筑殷莊側(cè)三角區(qū)素C20混凝土封閉。
施工步驟四:封鎖點內(nèi)人工架設(shè)D24便梁1組,D16便梁退場。便梁長蘆端架設(shè)在頂進完成的③#框架頂,孔內(nèi)支座下加螺旋管鋼支撐加強,線路加固完成并檢查合格后,進行④#框架范圍(拉槽)土方掏挖,施工方法與上步驟相同。完畢后澆筑殷莊側(cè)三角區(qū)素C20混凝土封閉。
圖2 優(yōu)化后施工頂進順序
綜上,經(jīng)過現(xiàn)場優(yōu)化后,框架主涵優(yōu)先頂進,在其就位后,工作坑迅速回填,為U槽施工贏取了工作面。同時邊涵采用現(xiàn)澆的方式,互不擾動,同時進行,為總體施工工期的壓縮做了進一步優(yōu)化。因此原設(shè)計方案,最終節(jié)點工期為2019年8月10日,而優(yōu)化后節(jié)點工地為2019年7月10日,整體優(yōu)化工期為1個月。同時,減少了鐵路專用線開挖暴露的過程,進而有效降低了安全風(fēng)險。其可為后續(xù)同類型框架涵頂進,平改立工程的施工提供經(jīng)驗借鑒。