李世勝
新建黃大鐵路以80m鋼桁梁分別跨越張東線和德大鐵路聯(lián)絡(luò)線,其中74#墩緊鄰既有鐵路干線,屬于臨近鐵路營業(yè)線施工。該橋墩施工條件復(fù)雜、施工難度大,一旦發(fā)生工程事故造成運(yùn)營鐵路中斷將產(chǎn)生巨大的影響,本文結(jié)合具體工程依次闡述了跨營業(yè)線橋梁從基礎(chǔ)、基坑開挖到承臺(tái)、橋墩等部位關(guān)鍵施工技術(shù)及安全事項(xiàng)。
該跨線工程位于沿海地區(qū),地下水位0.4m,埋藏較淺,地層巖性較為復(fù)雜。本段橋梁在此處以80m鋼桁梁方式頂推跨越,74#墩位于淄東線坡腳位置,緊鄰營業(yè)線,共8根Φ1.25m鉆孔灌注樁,樁長56m;承臺(tái)尺寸為12.5×6.8×2.5m;墩高為13m。
施工前聯(lián)系各設(shè)備管理單位勘探現(xiàn)場,確認(rèn)施工范圍內(nèi)所有光電纜位置并防護(hù)。對(duì)施工范圍內(nèi)場地進(jìn)行整平,將既有坡腳水溝改移至74#承臺(tái)東側(cè),在便道位置埋設(shè)φ50cm涵管,以保證張東線既有水系的暢通。
(1)在張東線施工坡腳位置前后10m范圍增設(shè)硬隔離設(shè)施,硬隔離長度20m,高1.5m;材料采用2m長、Φ48mm的鋼管和密目網(wǎng)組成,鋼管埋入土中0.5m,上掛密目網(wǎng)。
(2)施工前,在張東線的兩側(cè)路肩和兩側(cè)坡腳以內(nèi)50cm位置埋設(shè)沉降觀測樁,在K76+803、K76+795、K76+811位置設(shè)三排觀測樁。材料采用Φ100mm松圓木制作,長0.5m,插入土中0.4m。用徠卡電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測。在樁基承臺(tái)施工期間,每4個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次觀測,在墩身施工期間,每12個(gè)小時(shí)觀測1次,如有沉降突變,立即向調(diào)度室報(bào)告。
(1)根據(jù)地質(zhì)分析,并經(jīng)過前期多次鉆孔試驗(yàn)決定采用反循環(huán)鉆機(jī)成孔。
(2)樁基施工過程中,泥漿池和鉆渣存放地分別設(shè)置在74#墩東側(cè)32m和46m的位置,不會(huì)影響和污染張東線的邊坡和道床。
(3)鉆機(jī)垂直于張東線站立,站位受力點(diǎn)進(jìn)行碎石換填,并下墊鋼板。施工時(shí)高度6.61m,在施工靠近張東線的樁基時(shí),距離張東線東側(cè)鋼軌為10.4m,不會(huì)對(duì)行車造成危險(xiǎn),將鉆機(jī)用纜風(fēng)繩下錨于75#墩方向,保證其不會(huì)向張東線方向傾倒。
(4)吊車吊裝站位
吊車選擇25t吊車,垂直于張東線站立和吊裝,站位受力點(diǎn)進(jìn)行碎石換填,并下墊鋼板。鋼筋籠存放于74#墩和75#墩之間,6m一節(jié)。吊車吊裝鋼筋籠施工時(shí)高度7.9m,在施工靠近張東線的樁基時(shí),吊車距張東線東側(cè)坡腳為15.33m,吊臂長度13.75m,傾覆后距離坡腳1.77m,不會(huì)對(duì)行車造成危險(xiǎn)。吊裝樁基鋼筋籠,按吊車工作半徑10m,吊臂13.75m考慮,查吊車性能表可知此時(shí)吊車有效吊重6t,鋼筋籠主籠長度分成3節(jié),上部鋼筋籠每節(jié)6m,單節(jié)最大重量0.893t,則起吊鋼筋籠的安全系數(shù):6/0.893=6.72>1.4(安全系數(shù)),因此起吊過程安全。
圖1 吊裝位置圖
導(dǎo)管安裝和樁基混凝土灌注時(shí),吊車站位同吊裝鋼筋籠時(shí)的站位及防護(hù)相同,吊裝均不會(huì)對(duì)行車造成危險(xiǎn)。
基坑開挖前,先進(jìn)行鋼板樁防護(hù),在鋼板樁內(nèi)側(cè)進(jìn)行井點(diǎn)降水,再進(jìn)行開挖。
74#墩承臺(tái)邊緣距張東線坡腳距離為2.56m,承臺(tái)平面尺寸為12.5×6.8m,高度2.5m,承臺(tái)以上覆土20cm?;娱_挖深度為2.7m,在承臺(tái)四周距離承臺(tái)1m位置設(shè)置拉森鋼板樁進(jìn)行防護(hù),在鋼板樁內(nèi)側(cè)距離鋼板樁0.5m位置設(shè)置井點(diǎn)降水裝置,承臺(tái)采用垂直開挖。74#墩承臺(tái)基坑支護(hù)選用拉森Ⅳ型鋼板樁進(jìn)行支護(hù),井點(diǎn)降水采用φ5cm的PVC管沿四周間距1.5m布置。鋼板樁埋深6.5m,井點(diǎn)降水PVC管埋入深度5.5m。
鋼板樁施打采用打樁機(jī)施打,站位及防護(hù)方式同吊車站位,鋼板樁插打時(shí)由現(xiàn)場防護(hù)員監(jiān)控,人工用纜風(fēng)繩拴住鋼板樁向75#墩方向稍微用力,保證鋼板樁不會(huì)向張東線側(cè)傾倒,保證張東線的安全。
開挖完成后進(jìn)行樁頭破除,檢測,鋼筋綁扎,模板安裝,承臺(tái)混凝土澆筑。模板安裝和混凝土澆筑均采用吊車配合施工,吊車站位及防護(hù)方式同樁基施工,不會(huì)侵線。
(1)墩身外側(cè)設(shè)置雙排腳手架,腳手架以承臺(tái)為基礎(chǔ),設(shè)置于承臺(tái)頂上,距離張東線最近的一根豎向鋼管距離張東線坡腳為2.94m,距離最近的一根鋼軌為9.57m。腳手架間距為1m。腳手架采用Φ48×3.5mm鋼管搭設(shè),承臺(tái)以上30cm設(shè)一排水平掃地桿,豎向鋼管長度為14m,順橋向鋼管步距為1m,橫橋向步距為1m,掃地桿上兩排橫桿間距為0.6米,其余間距為1.2m,最上面兩層橫桿間距為0.6m,鋼管間設(shè)置剪刀撐,外側(cè)掛密目網(wǎng)防護(hù),保證腳手架不傾倒,不侵線,示意圖如下:
圖2 腳手架設(shè)置及模板吊裝示意圖
(2)模板安裝及拆除均采用吊車作業(yè),吊車站位距離張東線坡腳13.37m位置。墩身模板分節(jié),每節(jié)高度不大于2m,其重量不大于2.0噸;為確保安全,使用QY25t汽車吊,吊裝2 m節(jié)模板,臂長16.3m,吊裝半徑10m,起吊高度14 m,查吊車性能表此時(shí)起吊重量5.8噸,安全系數(shù)為5.8/2=2.9>1.4(安全系數(shù)),能確保吊裝安全。
(3)吊車立于74#墩東側(cè),垂直于張東線站位,支腿受力點(diǎn)進(jìn)行碎石換填,并下墊鋼板。保證站位穩(wěn)定,不會(huì)傾倒。
(4)墩身模板已多次使用,無質(zhì)量問題,模板之間用對(duì)拉桿進(jìn)行固定,保證模板的整體性和穩(wěn)定性,保證模板不會(huì)傾倒,保證張東線的安全。
(5)混凝土澆筑采用42m臂長泵車泵送,泵車位于74#和75#之間,距離張東線坡腳不小于30m,不會(huì)侵線。
(6)墩身養(yǎng)護(hù)采用墩頂灑水,覆蓋土工布的方式。土工布的四個(gè)角用繩子固定在模板上,保證土工布不會(huì)掉落,不會(huì)侵線及影響張東線的行車安全。
(7)墩身模板拆除的防護(hù)方式同安裝方式相同,原則是保證張東線的行車安全,不得侵線。
開工前與設(shè)備管理單位和行車組織單位分別簽定施工安全協(xié)議,明確雙方的安全責(zé)任和義務(wù),及時(shí)協(xié)調(diào)施工與運(yùn)營的關(guān)系,解決行車與施工中的安全問題。
嚴(yán)格按照路局批準(zhǔn)的施工方案和施工計(jì)劃組織施工,嚴(yán)禁任意擴(kuò)大施工范圍。對(duì)全體參加施工人員按要求進(jìn)行鄰近營業(yè)線施工安全培訓(xùn)教育,考試合格后方可上崗。嚴(yán)格貫徹執(zhí)行現(xiàn)行的《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》和有關(guān)既有線施工安全的規(guī)定。
跨兩條營業(yè)線80m鋼桁梁是全線重點(diǎn)工程,安全施工是重中之重。74#墩緊鄰既有線,地下水位高,施工難度極大。施工時(shí)要遵守一般安全防護(hù)規(guī)定和鐵路局的各項(xiàng)營業(yè)線施工管理規(guī)定,在保證兩條鐵路運(yùn)營安全的條件下完成了施工任務(wù)。本工程在施工過程中未發(fā)生任何安全和質(zhì)量問題,并得到各方一致好評(píng),為以后類似工程施工提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。