浅谈既有线站内地道接长施工过程方案优化和质量控制

2018-02-07王文海

中小企业管理与科技 2018年25期

王文海

（大秦铁路股份有限公司太原地区工程建设指挥部，太原030013）

1 工程概况

太原站是太原枢纽主要客运站，主要办理枢纽内普速列车始发终到及通过作业。此次太原站改造为太原站东广场的配套工程，主要是在太原站东侧增加两股道，一座旅客基本站台，同时对站内两座旅客地道和一座行包地道进行接长，接长的三座地道均为钢筋混凝土结构。每座地道接长计划分两部分进行施工，第一部分下穿既有9道和X道线路，影响既有线，第二部分在既有线外侧施工，不影响既有线。此三处地道接长范围地质勘探结果为填筑土，设计三处地道下地基处理采用高压旋喷桩进行处理。因三处地道接长受既有高站台影响，需对三处地道接长对应处既有高站台部分进行先拆除后恢复。

2 优化施工方案，加强现场质量控制

2.1 地道接长施工

地道接长第一部分初步施工方案为采用16mD梁加固既有9道和X道线路，架空9道和X道线路后机械进行基坑开挖，开挖至设计基底标高进行高压旋喷桩地基处理，最后进行地道主体预制。这样施工的优点是能够保证地道接长段与既有段接缝处很好衔接，接缝处防水处理较好实施；缺点是因既有9道和X道线路架空施工持续时间太长，边行车边施工，对既有线影响大，人身安全和施工安全风险较大。后经过多次方案优化后，采用X道外侧设置顶进工作坑，进行第一部分地道主体预制，地道底板预制时预留注浆孔。同时，利用封锁施工计划对既有9道和X道采用16mD梁进行加固线路，线路加固完成后进行地道顶进施工，地道顶进后通过预留的注浆孔对地道基础进行注浆处理。这样施工的优点是缩短对既有线路架空时间，减少对运输的影响，安全风险小，能够有效缩短工期；缺点是地道接长段顶进过程中需精确控制顶进精度，以确保顶进段与既有段接缝处很好衔接。

2.2 支撑桩开孔施工

利用封锁施工计划，人工对支撑桩孔口开挖进行施工，首先对既有线轨枕外侧石砟进行挖除，开挖一个以桩中心为中心，顺线路方向长4m，垂直线路方向宽2m，深0.7m的作业平台，然后对既有线道砟采取支挡措施，以确保道床稳定。开始对既有线道砟采取的支挡措施为：①在桩位处两侧顺线路方向距既有混凝土轨枕端头各打入8根直径50mm钢管，长1.7m，埋深1m，间距1m。②在钢管和轨枕间嵌入4cm厚木板用于支挡道砟，木板上缘和轨枕顶面平齐。③垂直线路方向用砖砌筑0.7m高挡墙支挡道砟。支撑桩开孔施工过程中，在列车通过时产生的荷载作用下，发现垂直线路方向用砖砌筑的挡墙有裂纹，线路道砟局部有溜塌现象，存在行车安全隐患。为此，经现场检查分析后，采取补强措施，一是采用钢筋将线路两侧钢管、木板对拉锁定，钢筋套PVC管穿过轨底，PVC套管不能紧靠轨底，确保道床稳定和轨道电路不连电；二是对砖砌挡墙进行了重新砌筑，确保了挖孔桩施工安全顺利进行。

2.3 冬季混凝土养护

因三处地道接长在冬季施工，故地道预制好后混凝土养护质量成为该工程的重点。为保证混凝土养护质量，开始计划采用传统的棉被、棉帐篷覆盖养护，但考虑到养护温度无法保证，难以保证混凝土的强度，养护的时间也比较长；后来又计划采用脚手架搭设骨架，骨架外侧覆盖棉帐篷封闭，火炉加热的方法养护，此种方法虽然养护的温度能够保证，但是按照施工地理位置，首先不能使用明火加温，其次棉帐篷不具备防火功能，棉帐篷感观条件比较差；最后经过优化后采用在预制框构顶部安装塑料大棚，大棚的高度距离框构顶3m，采用钢管骨架起拱，钢管采用6分主管和4分辅助管组成，沿框构纵向每间隔2m设置一道骨架，骨架上面铺设塑料棚膜，为防止塑料棚膜被大风刮起影响既有线行车，棚膜外侧每隔2m采用拉绳进行固定，大棚内设置2台30kW自动暖风机加热的方法养护。棚内的温度主要以日光为主，白天可以不进行棚内加温，而且塑料大棚密封和恒温效果好，夜间使用自动控制暖风机加温。通过此方法进行混凝土养护，塑料暖棚里白天最高温度可以达24℃，夜间最低温度13℃，养护7天后混凝土强度均达到75%以上，大大缩短了混凝土养护时间，同时混凝土养护质量也得到了保障，为顺利完成太原站地道接长施工任务提供了质量保证。

2.4 D型梁安装和拆除

16m D型梁安装前在既有线X道外侧每处地道对应位置预制混凝土平台（平台长度20m，宽度5m，厚10cm，顶面高于既有轨面5cm），便于D型梁安装前对位摆放。D型梁拆除时由于地道顶进将既有X道外侧混凝土平台破坏，拆除D型梁时在顶进基坑靠X道外侧搭设碗扣式满堂红支架，支架上利用工字钢和油浸木枕纵横交错搭设拆除D型梁平台，便于D型梁拆除后放置。既有线X道外侧有砖围墙和道路，道路高低起伏变化较大，行包地道处路面高出既有线轨面3米多，X道外侧还有接触网回流线，距既有路面高度不足4米，现场不具备使用吊车吊装D型梁条件，传统吊装D型梁方案无法实施。经过现场调研和方案优化后，采用D型梁下垫滑道小车结合自制槽钢滑道人工横移的方法进行施工。D型梁横移前，先测量出D型梁两端位置，并在钢轨上做出明显标记，以便D型梁横移准确就位，利用既有X道外侧预制混凝土平台，提前将自制槽钢滑道和滑道小车布置好（滑道采用360mm宽槽钢，长度为6m，滑道小车长度700mm，宽度350mm，下部安装2个定滑轮），封锁给点前将D型纵梁采用2台挖掘机起吊，吊放在提前布置好的滑道小车上。给点后利用滑道小车和槽钢滑道将纵梁人工横移至安装位置，D型梁横移过程中，起落采用液压镐。D型梁拆除时同样使用D型梁下垫滑道小车结合自制槽钢滑道人工横移的方法进行施工，施工时先用液压镐将D型纵梁顶起，下放滑道和滑道小车将D型梁人工推移至X道外侧搭设的碗扣式满堂红支架上，且距离回流线3米以外，然后利用吊车将D型梁吊离支架放在顶进基坑外侧。为确保施工和人身安全，X道外侧回流线施工前加装绝缘，D型梁用吊车吊离时梁两端拴缆风绳，吊车吊离过程中两端设专人配合拉拽缆风绳，确保D梁吊离过程中不发生旋转和晃动。

2.5 站台拆除和恢复

为确保旅客上下车安全，先利用邻近营业线施工计划对拆除站台区域用2.0m高彩钢板进行围挡，围挡外粘贴旅客引导标志和安全警示标志，然后利用封锁施工计划机械结合人工对三处地道接长对应处既有高站台部分进行拆除，站台拆除时对9道铺彩条布进行防护，防止污染道床。施工结束后，计划连续封锁9道20天对三处地道接长对应处高站台进行原貌恢复，但因9道长时间封锁对运输影响大，无法实施。后经过现场调查和方案优化后，先采用H型钢+槽钢+钢板的形式对站台进行临时恢复，后期利用钢结构结合混凝土回填方法进行永久恢复，这样做不用长时间封锁9道，对运输影响较小。混凝土回填范围为既有站台墙内侧全部回填。首先，基础部分地道两侧回填C30混凝土，回填高度与新建地道顶平齐，混凝土回填后框架涵两侧基础部分以及与既有站台墙连接部位均植入直径16mm HRB400接茬钢筋，植筋埋入与外露长度均不小于250mm，间距不大于200mm，植筋完成后在H钢立柱外侧支立钢模板，模板采用组合钢模，钢模板外侧设置50架管加固，设置模板拉筋，拉筋与临时钢结构站台连接，模板固定好后采用分层浇注的方法回填C20混凝土，浇注高度为站台面以下平齐；其次，进行站台面恢复，混凝土站台挑檐下采用组合模板拼装，模板下搭设满堂红支架，支架安装时保证与既有线路间的安全限界，保证支架体系最外侧至线路中心距离不大于1.9m，模板安装外侧不能超出既有站台挑檐外轮廓线，站台挑檐部分采用双层钢筋网片，钢筋主筋直径12mm HRB400，间距150mm，分布筋直径 8mm HRB400，间距200mm，钢筋网片采用场外预制，天窗点内抬运至现场与既有站台面钢筋进行绑扎、焊接，钢筋网片绑扎和挑檐模板安装完成后浇筑C20混凝土，然后按既有站台面铺装地砖进行恢复。