鄰近營業線擋墻頂推施工技術研究

趙興輝

摘要： 結合鄭徐客專徐州樞紐鄰近營業線擋墻頂推施工技術展開研究，闡述了鄭徐客專徐州樞紐鄰近營業線懸臂式擋墻頂推的施工作業方法，因鄭徐客專徐州樞紐鄰近營業線安全風險大，原位澆筑需在天窗點施工，采用擋墻頂推為為今后鄰近營業線擋墻施工提供了一些可借鑒的經驗。

Abstract： Based on the jacking construction technology of the retaining wall of the adjacent business line of Xuzhou Junction of Zhengzhou-Xuzhou passenger dedicated line， this paper expounds the construction method of the cantilever retaining wall jacking. Because of high security risk in construction， the in situ pouring needs to be constructed in the skylight point. The application of retaining wall jacking provides some reference for the adjacent line retaining wall construction in the future.

關鍵詞： 鄰近營業線；擋墻；頂推

Key words： adjacent business line；retaining wall；jacking

中圖分類號：U417.1+16 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）08-0161-03

0 引言

隨著近幾年客運專線及高鐵的迅猛發展，對鐵路的運輸需求不斷增加，必須對既有車站站場進行改造。在節約征地、減少新建工程的情況下，一般鐵路樞紐設計距離既有線范圍內，因新建線距離既有線較近，路基高差較大，靠近既有線側路基邊坡支擋一般采用懸臂式擋墻進行收坡。受場地限制、材料運輸困難且距離營業線較近，擋墻施工采用預制頂推法施工，在不影響結構物的使用性能的條件下，保證了線路安全，減少了對鐵路運輸的影響，又解決了在既有線附近施工場地狹小無法正常原位現澆的難題。

1 工程概況

鄭徐客專徐州樞紐新建隴海下行聯絡線與既有隴海下行線平行。在K211+815～K212+430段因新建隴海下行聯絡線距離既有隴海下行線距離較近，路基較高，靠近既有隴海下行線側路基邊坡支擋采用懸臂式擋墻進行收坡。其中在K211+995～K212+430段新建隴海下行線利用既有徐州聯絡線上行路基，右側鄰近隴海下行線，所以需對原既有徐州聯絡線上行路基進行邊坡開挖，幫寬。

擋墻頂面邊側距離隴海下行線線路中心距離為5m～16m。K211+995～K212+430段因距離隴海下行線距離較近，場地受限，所以懸臂式擋墻施工采用頂推法施工。

2 影響范圍

本段工程在停運徐州聯絡線上行后施工，距離既有隴海下行線較近，路基高度為2m～5m，靠近既有線側路基邊坡支擋采用懸臂式擋墻進行收坡，擋墻邊側距離接觸網回流線距離為0.5m～8.5m，距離接觸網回流線高度為4m～6.96m，因距離隴海下行線距離較近，場地受限，所以懸臂式擋墻施工采用頂推法施工。施工過程中懸臂式擋墻可能傾覆對既有線影響較大，在施工過程中小型設備、材料機具有可能侵入鐵路限界。施工過程中將嚴格遵守鄰近營業線施工的各項規定及相關文件要求，并在設備管理單位監督下組織施工，確保營業線正常運營。

3 工藝原理

3.1 滑道設置

地基采用高壓旋噴樁加固完成后，現澆鋼筋混凝土臺座作為滑道。懸臂式擋墻每8m劃分為一單元節，施工前準確放樣出每單元節兩端滑道的位置。

3.2 墻身預制

預制前鋪設混凝土墊層及塑料薄膜，設置為滑床，在滑床上進行擋墻墻身的預制。

3.3 墻身頂推

在封鎖點內開挖營業線線路道床至設計標高，采用千斤頂對墻身進行頂推就位。

3.4 墻身錨固

頂推至設計位置后，通過在預留口處人工挖孔，灌注混凝土代替凸榫增加基礎的牢固性。

4 施工方案

施工工藝流程圖見圖1。

4.1 臺座、滑道設置

在每一板擋墻底板兩端下面設置60cm×60cm×7.2m C40鋼筋混凝土滑道。在滑道遠離既有線端設置1m×0.6m×1.3m C40鋼筋混凝土臺座。

4.1.1 臺座、滑道基礎開挖

施工前根據擋墻每板位置放樣出滑道的具體位置，進行滑道制作，滑道基礎開挖采用60型挖機配合人工開挖，在擋墻底板兩端各2m處位置開挖60cm×60cm×7.2m的滑道，開挖完成后進行鋼筋綁扎、C40混凝土澆筑。

4.1.2 臺座、滑道制作

臺座、滑道基礎采用C40鋼筋混凝土澆筑，待基礎開挖完成后，進行鋼筋綁扎、混凝土澆筑。

4.2 澆筑混凝土墊層

在邊坡開挖及碎石墊層施工完畢后，在預制及頂推懸臂式擋墻場地范圍內，澆筑混凝土墊層，混凝土墊層為C15混凝土，厚度15cm，平板振動器振搗，施工時由測量班嚴格控制找平層標高，確保懸臂式擋墻基底平整度。

4.3 滑動層設置

在混凝土墊層上鋪設塑料薄膜，并在滑道上灑一層0.2cm厚的滑石粉作為懸臂式擋墻與基礎之間的滑動層。

4.4 懸臂式擋墻擋墻預制施工

懸臂式擋墻預制施工時，每8m為一個單元進行預制施工。

4.5 懸臂式擋墻頂推

在懸臂式擋墻墻身強度滿足后，在封鎖點內開始進行頂推。

4.5.1 施工準備

①準確測量墻身軸線、擋墻基礎開挖尺寸和標高。

②聯系工務段、電務段、通信段等相關單位做好協調工作，做好相關現場防護等。

③機械、出土便道、臺后基礎回填等安排就緒，進行人員分工和安全技術交底。

④頂進設備進場后首先要進行配套檢驗，進場前進行檢查和校核，以確定頂力與壓力表之間的關系。

4.5.2 頂進設施安裝

在混凝土臺座與懸臂式擋墻底板間設置千斤頂，鋼立柱、鋼墊板等。將千斤頂與油壓泵等校核完成后，在預定位置進行安裝。

液壓系統：

液壓系統由動力機構（高壓油泵）、操縱機構（控制閥、調節閥電氣集中控制平臺）、執行機構（千斤頂）、輔助裝置（油箱油管、液壓元件、壓力表等）組成。

①頂力320t千斤頂2臺（行程1m），配套泵站1套。

②液壓傳動系統的動力機構、高壓油泵、油箱及其輔助裝置的布置，使用油泵和千斤頂應配套。

③設置液壓系統的油管時，應符合下列要求：

1）油管內徑應按流量決定，但回油管路主油管的內徑不得小于10mm，分油管的內徑不得小于6mm。油脂過濾，油管清洗干凈，油路布置合理，密封良好，便于調整與控制，不影響施工工作。

2）液壓系統的各部件，應進行單體試驗，合格后方可安裝，全部安裝后必須試運轉，詳細檢查油路、千斤頂及操作箱達到要求方可使用。

3）在頂進過程中，當液壓系統發生故障時，嚴禁在工作情況下進行調整與控制，以防傷人。

④傳力設備。擋墻頂進過程中，在千斤頂至擋墻間設置鋼頂柱，頂柱型號有0.5m，0.7m，1m三種，兩塊頂柱之間通過螺栓連接牢固。在頂柱與擋墻底板間設置一塊0.8m×0.8m×2cm厚鋼板，是擋墻底板受力更加均勻。現場施工中擋墻頂推總行程為0.5m～2.5m，滿足要求。

⑤設備安裝調試。在墻身混凝土強度滿足要求后，即可安裝頂進設備。調試的目的是全面檢查液壓元件是否可靠，千斤頂功能有無異常，管路是否泄漏，調整溢流閥的作用壓力，并逐步加大油壓力推動墻身，測定啟推力。

4.5.3 千斤頂、纜風繩設置

在每一節混凝土澆筑完成后，需在混凝土臺座與懸臂式擋墻頂端設置兩道纜風繩（纜風繩為Φ12mm鋼絲繩）。防止懸臂式擋墻傾倒，侵入鐵路安全限界。

4.5.4 啟動試推

在頂推裝置安裝完畢準備就緒、封鎖命令下達后進行懸臂式擋墻試頂，滑動無異常后方可繼續加壓頂推。否則，應立即停止施工，改善滑動層，以免造成懸臂式擋墻傾倒，侵入鐵路安全限界。

試頂工作一般以動墻身為止，因此在試頂時要加強對墻身位移的觀察。試頂工作是操縱兩臺千斤頂一起頂出，頂柱碰到鋼板后油壓力逐漸升高，當克服墻身的啟動阻力后，墻身被頂動，壓力迅速下降，此時壓力表上的最高壓力值，經換算后就是該墻身的啟動阻力，由于考慮到管道內的壓力損失和克服千斤頂的內在摩擦阻力，實際推力是根據壓力表反映的0.97左右，故試頂時應有專人負責，隨時注意變化情況，開泵后當油壓升高5～10MPa時需停泵觀察，發現異常及時處理，千斤頂活塞開始伸出，頂柱壓緊后應立即停頓，經檢查各部位無異常后可再開泵，并記錄數據。

4.5.5 頂進、挖土

4.5.5.1 頂力計算

墻身底板與基底的摩擦系數，由基底材料性質決定，經現場拉力試驗確定摩擦系數可取0.6～0.7，為安全保險起見，施工計算取0.7。

本次施工中擋墻自重最大為250t，摩阻力為250t×9.8×0.7=1715kN，擋墻啟動推力為50t×9.8×0.7×1.2=2058kN=210t

考慮到壓力損失及克服千斤頂的內在阻力，采用兩臺320t千斤頂進行頂推。

安全系數K=（320t+320t）/210=3，滿足現場施工要求。

4.5.5.2 擋墻頂推

在試頂無異常后，開啟高壓油泵，持續緩慢加壓，待墻身移動后，減少油壓力，降低墻身推進速度，使墻身緩慢前進，速度控制在1m/10min，在墻身前進一個行程后使千斤頂的活塞恢復到原位，在空擋處填加頂柱，并將頂柱用螺栓連接，繼續加壓進行頂推。懸臂式擋墻持續頂推，待頂推至既有隴海下行線路基坡腳處時，需采用人工在線路坡腳挖土頂進，挖一個頂程工作面后頂推一個頂程，禁止超挖。擋墻底部土方嚴禁挖深，每層挖土深度控制在20cm。

頂推過程中，時刻觀察油壓表讀數，出現故障及時停止作業。

①頂推開始后，在油壓表讀數升至5～10MPa后需停泵觀察各部位有無異常。

②持續頂推至擋墻開始移動后，注意油壓表讀數（視擋墻本身自重而定，一般為15～25MPa之間），擋墻移動后迅速減少油泵壓力，使擋墻平穩、緩慢前進。

③在擋墻持續緩慢、平穩前進中注意觀察油壓表讀數，使其保持在一定值（視擋墻本身自重而定，一般為10～20MPa之間），來保證擋墻以緩慢平穩的速度前進。

④頂推工程中注意事項：

1）頂推過程中設專人對擋墻進行盯控，觀察擋墻是否移動，移動過程中是否平穩、緩慢，滑道是否平順，有無變形，有沒有傾覆的危險等。

2）頂推過程中不斷實測擋墻軸線位置，擋墻頂面標高；擋墻就位后，是否在設計位置，標高有無誤差，前后線型是否銜接。

3）頂推時設專人對設備油泵、壓力表、千斤頂進行觀察，看各部位頂推過程中有無異常，計算千斤頂行程的剩余量，安設頂柱等。

4）開挖時必須做到四不挖：即列車通過時不挖、機械設備發生故障時不挖、較長時間不頂進不挖、交接班前不挖土。

5）施工過程中必須預防土方坍塌，保證行車及人身安全。挖土頂進過程中設專人進行盯控，測量人員對既有線路基進行監測，挖土時如發生坍塌，影響行車安全時，應迅速組織搶修加固。

4.5.6 頂推就位

在懸臂式擋墻頂推至設計位置后，拆除頂推裝置。

4.6 回填夯實，線路開通

頂推完成后立即對既有線路擋墻外側進行分層回填，每層回填厚度不超過20cm，采用人工配合小型機具進行壓實。壓實完成后，解除封鎖命令，線路開通。

4.7 墻身錨固

在頂推至預定位置后，通過在懸臂式擋墻底板預留的1.1m×1.1m正方形缺口，采用人工挖孔，安裝鋼筋籠，灌注C40混凝土。將樁頂鋼筋引入懸臂式擋墻底板，使鉆孔樁和懸臂式擋墻底板連接成為一個整體，提高懸臂式擋墻與地基之間的整體性。

5 結語

鄭徐客專徐州樞紐懸臂式擋墻采用頂推的施工工藝，克服了施工場地狹窄，材料運輸困難，受鐵路要點計劃安排與因素的影響，大大提高了工作效率，減小了對營業線的施工影響，對同類型鄰近營業線擋墻施工施工具有一定的參考價值。

參考文獻：

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