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摘 要:对目前既有线棚洞施工技术管理方案的探讨,提出如何控制施工质量,如何最大限度减少行车干扰,在无施工慢行条件下进行棚洞基础施工及在不同施工现场情况下机械吊装T型梁方法。
关键词:路基 防护 棚洞施工 工艺
中图分类号: TU47 文献标识码: A
渝怀线涪陵至武隆段地处山区铁路,隧道进出口仰坡陡、险,形成探头、松动危石及危石群,给既有线安全造成很大压力。在危岩威胁地段,若以路基方案通过,支挡建筑物工程量巨大,且难以保证安全,隐患严重者可以采用明洞、棚洞等遮挡建筑物。
采用钢架棚洞整治隧道进出口仰坡及高路堑边坡危岩落石,增强路基设备抗震、抗洪能力是一项有效的措施。棚洞施工分为基础开挖(立柱、内边墙基础),立柱、纵梁及内边墙砼,T型梁预制架设,洞顶回填。
一、棚洞基础结构施工
(一)测量工作
1.派专职人员负责该项工作。
2.测量仪器在使用前必须作好复核检定工作,用后集中管理。
3.进行定位测量时,先要对各控制点进行复核,确认控制点无误后,方可进行定位测量。
(二)棚洞基础开挖
1.测量放线准确的确定基坑开挖位置后即可进行基础开挖施工,施工前应请求电务部门进场配合,了解铁路通讯信号电缆走向、位置,有电缆的位置应首先取出电缆,作临时处理后才能施工。
2.根据现场情况,开挖时顶部应留有锁扣、护壁位置,不能放坡开挖,防止道砟坍塌,强风化岩层带也应进行护壁处理。
3.开挖立柱基坑时,应跳槽开挖桩基基坑,待浇筑混凝土完成后,才能进行相邻桩基坑的开挖施工。
4.施工挖出的渣土应及时清运,禁止堆放在基坑周围。
5.在开挖深度满足设计要求后,立即进行孔底处理,必须作到平整无松渣嵌入深度符合设计要求,经监理工程师检查签认后才能进入下道工序。开挖过程中经常了解检查地质情况,若与地质资料不符,应向设计部门提出。
(三)棚洞立柱
1.为保证立柱成型后的质量,保证其垂直度和几何尺寸,立柱砼灌注全部采用一次支模到位。立柱模板采用组合刚模板,用钢管脚手固定,模板内涂脱模剂,立柱四周搭设钢管脚手架,施工时在各下料部位搭设操作平台,砼使用卷扬机牵引提升。
2.支模前重新准确定位,确定立柱中心位置,然后依立柱外径在基础砼上放线,组合刚模板与基础砼结合处垫一层泡膜,以防止漏浆。
3.灌注砼前重新测量,检查立柱中心和模板中心是否重合,钢筋笼保护层用砼垫块支垫,并应仔细检查,防止产生露筋现象。
4.立柱施工工艺流程
(四)棚洞纵梁
1.棚洞纵梁为连续刚构,施工时必须连续进行,不能中断。
2.采用钢管脚手架支撑,间距立杆按1.0m布置、平杆按1.5m布置,脚手架形成后应固定在立柱上,保证其稳定。支承脚手架的地表应事前进行处理,根据承载力情况处以人工夯打表土再铺垫一层枕木或条石,或对地面进行砼处理,以保证纵梁的成型质量。
3.纵梁底模采用木模,侧模采用组合钢模板,纵梁使用管架和拉片固定。
二、棚洞施工优化
(一)基础加固施工优化
在基础结构施工中,我们将桩基护壁锁口和加固线路的砼抬高到道床至轨枕面,保证了线路的稳定,之后进行桩基及内边墙基础开挖,同时预制横撑梁。桩基及内边墙浇注至横撑梁以下0.5m时,利用天窗修请点封锁区间,将横撑梁预埋到位后与桩基(立柱)或内边墙浇注成整体(封锁时间不小于90分钟,每处预埋横撑梁道床施工开挖长度不大于1.0m)。通过改进施工方法,基础开挖时不需要设置慢行,横撑梁施工仅需要两个封锁点,极大减少了施工对行车的干扰。
(二)工程封闭施工优化
在进行棚洞立柱、纵梁和内边墙施工时,采用封闭施工,即对靠近线路侧,采用网或板进行封闭隔离,减少了施工过程中因列车通过及供电接触网对施工人员的影响,杜绝施工人员、料具侵入线路限界,给施工人员提供了一个安全且干扰小的作业空间,作业效率和质量得到了极大的保证。
(三)在棚洞基础、立柱、纵梁施工的同时,现场对T型梁进行预制,确保在T型梁吊装时达到强度要求。经过上述施工细节的细化,棚洞基础开挖施工期间慢行45km/h可以取消,仅在横穿横撑梁时需要封锁区间施工。
三、T型梁吊装施工
方法一:满堂脚手架吊装T型梁,即在棚洞施工场地,满堂脚手架预制T型梁,人力起吊T型梁,横跨线路等一系列复杂而危险的吊移过程,每个停电封锁点架设T型梁3至5片,安全隐患突出,停电封锁时间多,施工进度慢。
方法二:采用龙门架对T型梁进行吊装,龙门架制作安装,T型梁起吊至龙门架横移,主要还是人力起吊横移T型梁。
以上两种施工方法的施工条件是很有限的,增设钢架棚洞的位置往往都是施工条件很不利,施工场地狭窄、陡险,脚手架、龙门架的安装难以完成。
方法三:T型梁吊裝及落梁,全过程机械化作业
(一)适用条件
除公路与棚线施工场地并行直接采用吊车开运至施工现场,停电封锁直接对现场预制的型T梁进行吊装,其他情况均可用此方法;
(二)T型梁预制
1.现场有条件预制T型梁的情况,在立柱和内边墙施工的同时,进行T型梁预制;
T型梁预制位置确定:
(1)根据轨道车停放位置,吊车,吊臂有效吊装旋转半径确定T型梁预制位置;
(2)根据T型梁设计安装位置,确定T型梁的预制方向(泄水孔端方向,目的是减小T型梁在空间旋转角度):
(3)根据T型梁吊装顺序确定T型梁、横顶梁预制先后顺序:
2、施工现场无法预制T型梁的情况,在就近车站预制T型梁,条件是:线路无接触网线,并且轨汽能够行驶进入,以便预制好的T型梁安全的用吊车装上轨汽平板。
(三)T型梁吊装
T型梁吊装前,吊车在可以装卸吊装的车站装上准备好的轨汽平板,按有关规定装卸。待施工计划停电封锁计划下达后,轨汽及装载有吊车的平板(如预制T型在车站时加挂装载有T型梁的轨汽平板)运行至施工现场,在预制T型梁时指定位置进行吊装作业。T型梁在现场预制时,每8~10分钟吊装一片T型梁;在车站预制T型梁时,每个封锁点吊装8~12片(受轨汽平板装载限制)。
(四)施工工艺
1.施工配合条件:区间请点封锁180分钟以上,区间加开路用列车,供电接触网停电、拆移接触网配合180分钟以上;
2.主要施工机具: 轨道车及平板(60t)各两台,25t吊车一台,铰链葫芦(5t)2台,千斤顶(8t)2台,浪风绳100m,再用木枕50根,枕木头100个,钢丝绳(8t以上)3付,其他相关材料。
3.T型梁吊装流程:
4.汽车起重机吊装T型梁图示:
三、施工注意事项
(一)T型梁预制
现场有条件预制T型梁的情况,在立柱和内边墙施工的同时,进行T型梁预制。T型梁预制位置确定:
(1)根据轨道车停放位置、汽车起重机吊臂有效吊装旋转半径确定T型梁预制位置(重点要考虑棚洞的净空是否满足汽车起重机最小旋转半径),避免吊装过程中移梁;
(2)根据T型梁设计安装位置,确定T型梁的预制方向(泄水孔端方向,目的是减小T型梁在空间旋转角度);
(3)根据T型梁吊装顺序确定T型梁、横顶梁预制先后顺序。
(4)施工现场无法预制T型梁的情况,在就近车站预制T型梁,条件是:线路无接触网线,并且轨道车能够行驶进入,以便预制好的T型梁用吊车装上轨汽平板。
(二)按照铁路货运规定装卸加固汽车起重机。采用平板装运汽车起重机时,必须在铁路货运部门的指导下进行,并对其限界、装载加固进行全面的检查核实,在得到货运部门的确认后方能运行。利用轨道车牵引在区间运行时按规定限速行驶。
(三)吊车装轨汽平板时,在对吊车按规定装车钢丝绳捆扎时要考虑轨汽运行至施工现场后,要松钢丝绳给吊车伸腿着力留活动空间,建议使用紧线钳和辅助安全绳配合使用,每次动车前要检查加固三角木和加固绳索(三角木用扒钉钉牢固);
(四)T型梁预制吊环要冷弯,并一次到位;
(五)吊车伸腿着力位置的支撑墩要搭设稳定牢固。如在桥台墩上,要搭设钢管架,钢管架支墩必须相互联结固定,使用枕木垛在路肩上搭设支墩时,顺线路方向的尽量使用长枕木,短枕木头长度不得少于0.8米,枕木间用扒钉和木楔子加固,确保伸腿着力稳定。支撑墩搭设的位置要充分考虑到吊车伸腿间距和纵向间距。
(六)加强与车务、供电、电务等相关部门、单位的联系,团结协作,密切配合是按时完成任务的关键。棚洞基础、立柱在施工中受接触网线、电杆及其他通信电杆、电缆的影响,及时与相关管理单位联系配合,以免造成停工、延误工期。
(七)做好应急预案措施,防止机械故障的发生。
四、结束语
综上所述,在施工计划紧张,施工任务及施工工期紧的情况下,按方法三施工,预计每个棚洞施工可控制在2至3个月,从基础施工到T型梁吊装的施工过程中大大提高工效,减少施工慢行对列车正常运行的干扰。
作者简介:冯阳、成都铁路局涪陵工务段涪陵桥路车间
关键词:路基 防护 棚洞施工 工艺
中图分类号: TU47 文献标识码: A
渝怀线涪陵至武隆段地处山区铁路,隧道进出口仰坡陡、险,形成探头、松动危石及危石群,给既有线安全造成很大压力。在危岩威胁地段,若以路基方案通过,支挡建筑物工程量巨大,且难以保证安全,隐患严重者可以采用明洞、棚洞等遮挡建筑物。
采用钢架棚洞整治隧道进出口仰坡及高路堑边坡危岩落石,增强路基设备抗震、抗洪能力是一项有效的措施。棚洞施工分为基础开挖(立柱、内边墙基础),立柱、纵梁及内边墙砼,T型梁预制架设,洞顶回填。
一、棚洞基础结构施工
(一)测量工作
1.派专职人员负责该项工作。
2.测量仪器在使用前必须作好复核检定工作,用后集中管理。
3.进行定位测量时,先要对各控制点进行复核,确认控制点无误后,方可进行定位测量。
(二)棚洞基础开挖
1.测量放线准确的确定基坑开挖位置后即可进行基础开挖施工,施工前应请求电务部门进场配合,了解铁路通讯信号电缆走向、位置,有电缆的位置应首先取出电缆,作临时处理后才能施工。
2.根据现场情况,开挖时顶部应留有锁扣、护壁位置,不能放坡开挖,防止道砟坍塌,强风化岩层带也应进行护壁处理。
3.开挖立柱基坑时,应跳槽开挖桩基基坑,待浇筑混凝土完成后,才能进行相邻桩基坑的开挖施工。
4.施工挖出的渣土应及时清运,禁止堆放在基坑周围。
5.在开挖深度满足设计要求后,立即进行孔底处理,必须作到平整无松渣嵌入深度符合设计要求,经监理工程师检查签认后才能进入下道工序。开挖过程中经常了解检查地质情况,若与地质资料不符,应向设计部门提出。
(三)棚洞立柱
1.为保证立柱成型后的质量,保证其垂直度和几何尺寸,立柱砼灌注全部采用一次支模到位。立柱模板采用组合刚模板,用钢管脚手固定,模板内涂脱模剂,立柱四周搭设钢管脚手架,施工时在各下料部位搭设操作平台,砼使用卷扬机牵引提升。
2.支模前重新准确定位,确定立柱中心位置,然后依立柱外径在基础砼上放线,组合刚模板与基础砼结合处垫一层泡膜,以防止漏浆。
3.灌注砼前重新测量,检查立柱中心和模板中心是否重合,钢筋笼保护层用砼垫块支垫,并应仔细检查,防止产生露筋现象。
4.立柱施工工艺流程
(四)棚洞纵梁
1.棚洞纵梁为连续刚构,施工时必须连续进行,不能中断。
2.采用钢管脚手架支撑,间距立杆按1.0m布置、平杆按1.5m布置,脚手架形成后应固定在立柱上,保证其稳定。支承脚手架的地表应事前进行处理,根据承载力情况处以人工夯打表土再铺垫一层枕木或条石,或对地面进行砼处理,以保证纵梁的成型质量。
3.纵梁底模采用木模,侧模采用组合钢模板,纵梁使用管架和拉片固定。
二、棚洞施工优化
(一)基础加固施工优化
在基础结构施工中,我们将桩基护壁锁口和加固线路的砼抬高到道床至轨枕面,保证了线路的稳定,之后进行桩基及内边墙基础开挖,同时预制横撑梁。桩基及内边墙浇注至横撑梁以下0.5m时,利用天窗修请点封锁区间,将横撑梁预埋到位后与桩基(立柱)或内边墙浇注成整体(封锁时间不小于90分钟,每处预埋横撑梁道床施工开挖长度不大于1.0m)。通过改进施工方法,基础开挖时不需要设置慢行,横撑梁施工仅需要两个封锁点,极大减少了施工对行车的干扰。
(二)工程封闭施工优化
在进行棚洞立柱、纵梁和内边墙施工时,采用封闭施工,即对靠近线路侧,采用网或板进行封闭隔离,减少了施工过程中因列车通过及供电接触网对施工人员的影响,杜绝施工人员、料具侵入线路限界,给施工人员提供了一个安全且干扰小的作业空间,作业效率和质量得到了极大的保证。
(三)在棚洞基础、立柱、纵梁施工的同时,现场对T型梁进行预制,确保在T型梁吊装时达到强度要求。经过上述施工细节的细化,棚洞基础开挖施工期间慢行45km/h可以取消,仅在横穿横撑梁时需要封锁区间施工。
三、T型梁吊装施工
方法一:满堂脚手架吊装T型梁,即在棚洞施工场地,满堂脚手架预制T型梁,人力起吊T型梁,横跨线路等一系列复杂而危险的吊移过程,每个停电封锁点架设T型梁3至5片,安全隐患突出,停电封锁时间多,施工进度慢。
方法二:采用龙门架对T型梁进行吊装,龙门架制作安装,T型梁起吊至龙门架横移,主要还是人力起吊横移T型梁。
以上两种施工方法的施工条件是很有限的,增设钢架棚洞的位置往往都是施工条件很不利,施工场地狭窄、陡险,脚手架、龙门架的安装难以完成。
方法三:T型梁吊裝及落梁,全过程机械化作业
(一)适用条件
除公路与棚线施工场地并行直接采用吊车开运至施工现场,停电封锁直接对现场预制的型T梁进行吊装,其他情况均可用此方法;
(二)T型梁预制
1.现场有条件预制T型梁的情况,在立柱和内边墙施工的同时,进行T型梁预制;
T型梁预制位置确定:
(1)根据轨道车停放位置,吊车,吊臂有效吊装旋转半径确定T型梁预制位置;
(2)根据T型梁设计安装位置,确定T型梁的预制方向(泄水孔端方向,目的是减小T型梁在空间旋转角度):
(3)根据T型梁吊装顺序确定T型梁、横顶梁预制先后顺序:
2、施工现场无法预制T型梁的情况,在就近车站预制T型梁,条件是:线路无接触网线,并且轨汽能够行驶进入,以便预制好的T型梁安全的用吊车装上轨汽平板。
(三)T型梁吊装
T型梁吊装前,吊车在可以装卸吊装的车站装上准备好的轨汽平板,按有关规定装卸。待施工计划停电封锁计划下达后,轨汽及装载有吊车的平板(如预制T型在车站时加挂装载有T型梁的轨汽平板)运行至施工现场,在预制T型梁时指定位置进行吊装作业。T型梁在现场预制时,每8~10分钟吊装一片T型梁;在车站预制T型梁时,每个封锁点吊装8~12片(受轨汽平板装载限制)。
(四)施工工艺
1.施工配合条件:区间请点封锁180分钟以上,区间加开路用列车,供电接触网停电、拆移接触网配合180分钟以上;
2.主要施工机具: 轨道车及平板(60t)各两台,25t吊车一台,铰链葫芦(5t)2台,千斤顶(8t)2台,浪风绳100m,再用木枕50根,枕木头100个,钢丝绳(8t以上)3付,其他相关材料。
3.T型梁吊装流程:
4.汽车起重机吊装T型梁图示:
三、施工注意事项
(一)T型梁预制
现场有条件预制T型梁的情况,在立柱和内边墙施工的同时,进行T型梁预制。T型梁预制位置确定:
(1)根据轨道车停放位置、汽车起重机吊臂有效吊装旋转半径确定T型梁预制位置(重点要考虑棚洞的净空是否满足汽车起重机最小旋转半径),避免吊装过程中移梁;
(2)根据T型梁设计安装位置,确定T型梁的预制方向(泄水孔端方向,目的是减小T型梁在空间旋转角度);
(3)根据T型梁吊装顺序确定T型梁、横顶梁预制先后顺序。
(4)施工现场无法预制T型梁的情况,在就近车站预制T型梁,条件是:线路无接触网线,并且轨道车能够行驶进入,以便预制好的T型梁用吊车装上轨汽平板。
(二)按照铁路货运规定装卸加固汽车起重机。采用平板装运汽车起重机时,必须在铁路货运部门的指导下进行,并对其限界、装载加固进行全面的检查核实,在得到货运部门的确认后方能运行。利用轨道车牵引在区间运行时按规定限速行驶。
(三)吊车装轨汽平板时,在对吊车按规定装车钢丝绳捆扎时要考虑轨汽运行至施工现场后,要松钢丝绳给吊车伸腿着力留活动空间,建议使用紧线钳和辅助安全绳配合使用,每次动车前要检查加固三角木和加固绳索(三角木用扒钉钉牢固);
(四)T型梁预制吊环要冷弯,并一次到位;
(五)吊车伸腿着力位置的支撑墩要搭设稳定牢固。如在桥台墩上,要搭设钢管架,钢管架支墩必须相互联结固定,使用枕木垛在路肩上搭设支墩时,顺线路方向的尽量使用长枕木,短枕木头长度不得少于0.8米,枕木间用扒钉和木楔子加固,确保伸腿着力稳定。支撑墩搭设的位置要充分考虑到吊车伸腿间距和纵向间距。
(六)加强与车务、供电、电务等相关部门、单位的联系,团结协作,密切配合是按时完成任务的关键。棚洞基础、立柱在施工中受接触网线、电杆及其他通信电杆、电缆的影响,及时与相关管理单位联系配合,以免造成停工、延误工期。
(七)做好应急预案措施,防止机械故障的发生。
四、结束语
综上所述,在施工计划紧张,施工任务及施工工期紧的情况下,按方法三施工,预计每个棚洞施工可控制在2至3个月,从基础施工到T型梁吊装的施工过程中大大提高工效,减少施工慢行对列车正常运行的干扰。
作者简介:冯阳、成都铁路局涪陵工务段涪陵桥路车间