周 偉
某大橋橋臺臨近既有線施工技術
周 偉
(中鐵二十局集團第四工程有限公司,山東 青島 266061)
近年來隨著社會經濟的不斷增長,鐵路運輸在經濟發展中起著舉足輕重的作用,隨著國家加大鐵路建設的投資比重,鐵路建設呈現迅猛增長態勢,新建、改擴建及增二線鐵路項目越來越多,鐵路建設臨近既有線施工對既有鐵路運營和安全影響較大,某新建線大橋橋臺由于與既有線路基擋墻間距較近,需在既有線擋墻外側垂直下挖7m多深基坑施工承臺,采取砂漿錨桿、注漿小導管、施作護壁擋墻等工程措施對既有線擋墻及路基本體進行防護,確保既有線運營安全和新建線橋臺順利施工。
既有線施工;砂漿錨桿;注漿小導管;護壁擋墻
臨近既有營業線施工,只有在制定切實有效的工程防護措施和安全管理措施下,才能得到鐵路相關主管部門的施工許可,才能保證既有線列車正常運營和乘客的生命財產安全受施工影響降到最低,才能保證施工正常有序的進行。
大橋橋臺為T型橋臺,承臺長8.3m、寬5.9m、厚1.5m,橋臺處既有線與新建線線間距僅8m,項目業主變更設計,取消了新建線橋臺與既有線之間的二根防護樁,由施工方自行考慮安全防護方案,該橋臺5根樁基均已澆注成樁。橋臺址平面圖見圖1。

圖1 橋臺址平面圖
大橋橋臺承臺根據設計圖紙及在樁基開挖時所揭示地質情況主要為既有線路基施工碎石填土,地表水無侵蝕性,地下水水位較低,在承臺底面以下,承臺基坑地質以碎石土為主。橋臺址橫斷面見圖2。

圖2 橋臺址橫斷面圖
由于該橋臺承臺距離既有線路肩擋墻較近,其側邊緣距既有線路肩擋墻僅60cm,開挖深度達7m。且既有線路肩擋墻破損較嚴重,墻體置于既有回填松散體之上,無穩固基礎,承臺開挖對既有線形成安全隱患,承臺施工難度較大。施工時既有線需設置慢行,慢行速度45Km/h,慢行段落長200m。
既有路基加固及防護施工前,先對既有擋墻(高200~300cm)露空、懸吊處采用C20混凝土回填密實[1],并對既有線擋墻進行噴錨支護,φ25砂漿錨桿,長5m,梅花型布置,間距2.5m。并在既有擋墻墻身水平方向下斜5°打入φ42鋼花管,并注入1:1水泥漿液,注漿壓力控制在0.3~0.4MPa以內,對既有路基填料進行注漿固結,小導管橫向伸入既有路基范圍,共1排,間距1m,5m/根,共8根[2]。錨桿利用風動鑿巖機鉆孔,鉆孔應按設計定出孔位,鉆孔鉆進要避免鉆桿擺動,保證孔位順直,其允許偏差為±150mm,孔深應大于錨桿長度的10cm,錨桿插入長度不得小于設計長度的95%,且應位于孔的中心。注漿嚴格控制注漿壓力,終壓必須達到設計要求,保持穩壓時間,保證漿液滲透范圍,過程中,專人記錄注漿情況,并留意路基和既有擋墻是否又變化,并根據實際情況調整注漿壓力、進度,保證注漿效果[3]。
承臺基坑開挖施工時,對既有路基加固采用設置C20鋼筋混凝土護壁擋墻方式加固,護壁擋墻采用雙層鋼筋網加強布置(見圖3)。護壁擋墻跳槽開挖,每段縱向長2m,高5m,護壁擋墻頂部寬50cm,底部寬140cm,開挖一段澆注一段,并沿護壁擋墻墻面設水平方向下斜5°打入φ42鋼花管,并注入1:1水泥漿液,注漿壓力控制在0.3~0.4MPa以內,5m/根,縱向間距2.5m,橫向間距1m,梅花形布置,共6排30根,當開挖至3m深時采用I22工字鋼斜撐加固(見圖4)。為確保施工安全,根據現場施工需要,對護壁擋墻進行加厚,最大可加厚至140cm,注漿小導管可加長L=8m、加密間距為1m。為了減小對既有路基的擾動,護壁擋墻開挖時盡量選擇小型施工機械開挖,當開挖至離護壁擋墻內側面30~40cm時,采用人工開挖至設計面。基坑開挖時做好排水設施,嚴防雨水或地表水流入基坑中,并及時澆筑基礎混凝土墊層。

圖3 護墻鋼筋布置圖

為防止在防護擋墻施做時,開挖所形成的側向臨空面過大,對既有路基造成安全隱患,承臺采用沿線路方向分段開挖,分兩次施工澆筑混凝土,即先預留承臺大里程端半幅土,小里程端半幅開挖至設計位置,并支模綁扎鋼筋澆注混凝土,待小里程承臺混凝土達到一定強度后,然后再進行大里程端半幅承臺開挖,支模綁扎鋼筋澆筑混凝土,最終完成承臺施工。承臺開挖平面圖見圖5。

圖5 承臺開挖平面圖
既有路基小導管注漿及既有擋墻加固處置→第一段護壁擋墻開挖→混凝土澆注→下一段護壁擋墻開挖→第二段護壁擋墻開挖及混凝土澆注→第一段護壁擋墻小導管注漿→小里程端護壁擋墻完成→小里程端小導管注漿完成→小里程端半幅承臺開挖及混凝土澆注→大里程端護壁擋墻分段開挖及混凝土澆注→小里程端半幅承臺開挖及混凝土澆注→橋臺混凝土施工。
施工防護排架體系由鋼管、竹夾板、錨桿連接形成。自橋臺臺前至臺尾路基段施工作業范圍,縱向設置單排施工防護排架,封閉新線施工現場。
排架縱向長30m,高3m,立桿(φ48鋼管)間距2m,共16根,同時在排架立桿處設鋼管斜撐,間距2m;橫桿(φ48鋼管)間距1.5m,共設二道,并在地面處設縱向掃地桿,立桿與橫桿之間用直角扣件連接。立桿底部通過錨桿套接,保證與地面連接牢固,錨桿長1.2cm,采用φ22鋼筋制作,外露(深入鋼管內)0.2m,埋深1.0m。竹架板橫向鋪設,兩端采用22#鉛絲與立桿連接牢固[4]。防護排架正面圖見圖6,防護排架正面圖、側面圖見圖6、圖7。

圖6 防護排架正面圖

圖7 防護排架側面圖
大橋橋臺從開始施工至施工結束,經過過程中采取砂漿錨桿、小導管注漿,設置護壁擋墻對既有線擋墻及路基本體進行加固和防護,采用防護排架對施工場地進行物理隔離,施工期間未發生任何危及行車和影響行車的安全問題,優質、高效、安全地完成了橋臺的施工。
另外,嚴格按照批準的施工方案組織施工。嚴格按與各設備管理單位簽訂的安全協議和規定的界限施工,嚴禁私自擴大施工范圍。施工前應對現場施工人員進行既有線施工安全知識學習和安全教育,并做好相應記錄,并對學習者進行考核,考試合格后方可進行既有線施工[5]。涉及營業線施工必須按規定著裝、佩戴必備的防護用品和正確使用防護用具,嚴格執行安全技術操作規程。機械設備施工人員、特種作業人員,必須經專業安全技術培訓考試合格后,方可持證上崗。等等都為臨近既有線施工技術、安全保證有力措施。
[1]唐進.鄰近既有地鐵深基坑開挖施工控制方案研究[C].天津建設科技,2020,30(03): 11-14+37.
[2]黃友發.深基坑臨近既有線近接施工技術探討[C].工程技術研究,2019.4(16):61-63.
[3]李紹聰等.隧道穿越不良地質段加固措施優化及效果分析[C].湖南交通科技,2020.46(04):71-75.
[4]毛文奇.鄰近既有線施工的安全監控[C].鐵道運營技術,2020.26(04):47-48.
[5]林新兵.臨近既有線施工安全防護與控制[C].鐵道建筑科技,2018. (06):117-120.
周偉(1985.9- ),男,漢,籍貫:湖南岳陽,職稱:工程師,學歷:本科,單位:中鐵二十局集團第四工程有限公司,研究方向:公路橋梁。
S210
A
1007-6344(2021)04-0254-02