摘要:近年来铁路行业高速发展,高铁建设及运营里程不断增长,为人们出行提供了便利。与此同时,铁路货运在具有较为明显的成本优势的情况下,运输能力仍然有很大的提升空间,普速铁路扩能改造成为解决这一问题基本思路。在铁路改造项目中,有着大量的上跨构筑物需要拆除,如何在保证铁路运营安全的情况下高效的完成拆除任务,是建设者们最为关注的问题。在陕西汉中地区,U型渡槽作为上跨铁路水利设施的典型代表,因其特殊构造,其拆除的施工方法值得研究总结,以便为后续类似工程施工提供借鉴经验。
关键词:上跨铁路 渡槽拆除 防护 加固 施工方法
1 工程概况
K87+147既有3-10m渡槽位于阳安线勉县至欧家坡区间,为灌溉而设,上跨既有阳安正线,既有渡槽孔跨布置为3-10米U型渡槽(如图1),上部渡槽宽0.75米,高0.8米,每节重量为0.85T×10=8.5吨,该渡槽在第二跨上跨既有阳安正线,两墩至既有线中心距离为左侧5.4米,右侧4.8米。桥下有接触网线、回流线等。既有渡槽中心距离距离小里程接触网支柱2.5m,大里程接触网支柱41.6m。
图1
2 起重机械选择
梁体起吊配置为120T汽车起重机。假定一台120T汽车起重机停靠在线路小里程1号墩的勉县方向,以起吊面至地面高差13m为算例,按臂杆长度20.6m、工作半径16m进行计算,汽车起重机吊装荷载为18.3T,吊装荷载大于梁体吊装荷载9T,经检算,满足施工要求。起吊中跨前,点内人工设枕木垛满铺轨面以渡槽与线路交点为中心,沿线路前后各设5m对桥下既有线进行防护。以防旧梁体吊装时发生断裂坍塌影响线路。同时配备1台挖机、1台备用80吨吊车以备不时之需。
3 既有渡槽拆除施工方案
3.1总体施工方案
渡槽拆除:考虑最不利因素,拆除第二节渡槽时,吊车工作半径为24m,起吊角度为45度,查起重机主臂起重性能表,渡槽拆除时采用120t吊车,将渡槽逐一提升,吊离至台后路基空地进行破碎处理,拆除第二节时需停电配合。渡槽拆除前提前与地方政府协调联系,做好既有渡槽拆除后两段沟渠的封堵处理及农田临时灌溉问题,拆除前对上游水源进行疏导后,方可拆除既有渡槽。左侧既有2孔渡槽采取汽车吊吊装方式拆除,右侧既有1孔渡槽在线路换侧后(既有线变为工程线)采取架设满堂支架人工凿除方式拆除;2个墩柱采取绳锯方式向营业线外侧堑坡倾倒方式拆除。满堂支架外部满挂绿幕网,满堂支架支撑点基础采用10cm厚C20混凝土。
墩柱拆除:墩柱拆除前应对既有边坡使用枕木铺垫防护,使用膨胀螺栓将枕木固定在既有边坡上,桥墩根部、上部分别设置地锚,点前1小时由专业人员将一台金刚石绳锯切割机架在背离轨道的一侧,进行施工准备。点内由两名专业操作工人在墩柱下部离地面1米处用金刚石绳锯切割机对靠近线路侧进行切割,并对切割好的断面进行保护,塞上专用木塞,保证柱子本身的重力良好的传递到地基。当切到剩余三分之一的时候停止切割,对倒链施加力,拉倒至背离线路方向。最后人工使用风镐从上向下逐层凿除清理。
3.2施工步骤
施工准备(组织施工人员技术交底、物理隔离设置)→绑扎渡槽起吊钢丝绳→依次拆除第一节至第二节渡槽→拆除1#墩→渡槽及墩身破碎外运→清理右侧既有边坡并处理地基→搭设第三节渡槽底满堂支架→人工破除第三槽节并清走→拆除2#墩→墩身破碎及外运→恢复右侧既有边坡(如有损坏)。
3.3施工方法
1.施工准备
(1)施工前清理影响作业范围内的相关相关机具材料及做好隔离防护。主动与行车部门联系弄清作业区间所有列车的通过时间,并对参加拆除施工的全部人员进行技术和安全措施交底,严格执行总公司、局营业线施工有关安全规定,确保拆除施工安全。
(2)施工便道利用既有便道为主,在增建二线一侧新修一条4.5m宽临时通道。
(3)联系选配120吨吊车1台。确保吊车质量、性能良好,能够安全使用,并对吊装工、吊车操作人员进行铁路安全施工知识培训教育。
(4)吊车操作平台搭设在K87+137线路左侧距既有正线中心14.04m处,要求铺设平台必须分层碾压密实,地基承载力不得小于150Kpa;垂直线路方向满铺枕木对既有地埋光电缆进行防护。
(5)在既有正线线路中心左侧水沟壁处设置钢管竹排架对既有线路进行隔离,既有通信缆上方搭设两层木枕。如拆除墩柱时破坏既有护坡由我项目部负责进行修补。
(6)右侧1孔在搭设满堂支架前,必须先对右侧既有堑坡进行台阶式开挖,以满足支架基础,为满足支架的稳定性与墩柱连接,在满堂支架两侧设置45°斜撑增强安全稳定性,共设置两层斜撑共11对,上下交叉设置。在既有堑坡开挖前,由建设指挥部组织设计、施工、监理单位和汉中工务段现场共同确定堑坡开挖后的临时防护加固及排水措施,以确保汛期既有堑坡路基的安全稳定。施工完成后要及时恢复堑坡防护。
(7)在拆除施工前,进行上跨营业线相关调查、准备工作均应纳入施工天窗点内实施,且接触网停电配合。左侧既有2孔渡槽吊装拆除须按营业线Ⅱ级施工实施。左侧0#台及1#墩柱柱倒拆除须纳入天窗点内实施。
(8)渡槽拆除前供电设备的防护,委托站后配合安康供电段,接触网专业的人员对施工影响范围内的架空线缆进行绝缘包裹。
2.第一步安装吊具、凿开渡槽
在封锁点内,点内人工配合吊车将3根9m长20#槽钢吊至既有渡槽顶部,底部槽钢采用2台1吨倒链,吊机配合倒链将底部槽钢收紧固定于渡槽正下方,采用Φ20钢筋U型卡环套于底部,钢筋U型卡环两端扯丝,顶部采用50角钢打孔连接,采用双螺母连接,垫片采用5mm钢板(4cm*4cm),每2米设1道,渡槽顶部采用16*22*40cm的枕木对撑;槽钢上绑风绳用于控制方向及位置;吊点处焊上卡环并垫防滑垫片以防止起吊钢丝绳滑动。起吊钢丝绳绑扎方法见图2。底部槽钢与渡槽上绑扎好的槽钢形成品字形支撑保护渡槽,每股吊绳采用2股钢丝绳(28mm);
渡槽与渡槽纵向连接缝采用人工凿开,渡槽与墩柱顶帽采用压机提前松动。
3.第二步拆除渡槽
点内将吊具安装到位后,在渡槽两端各固定2根风绳人工控制渡槽的摆动幅度,同时使用压机顶开渡槽与墩柱间连接缝,若连接部位有钢筋,采用氧气乙炔切割,切割连接缝时在线路上铺设彩条布防止污染既有道床。拆除时由左至右依次拆除,渡槽拆除计划要点2次,每次180分钟。吊装过程中,保持渡槽高度,将渡槽分别平稳吊至临时破碎场地。吊装期间必须在工务段等设备管理单位和监理人员的监护下进行。
4.第三步桥墩拆除
(1)提前在既有路堑上外侧浇筑长5m直径1.25m地锚桩,浇筑混凝土前预埋I45工字钢。
(2)倒链配置:用双侧30T倒链将桥墩与地锚联结起来,桥墩立柱处用直径39mm的钢丝绳套与倒链的挂钩相连,人站在桥台后操作倒链。
(3)路堑外侧地锚,用以与倒链一起牵拉桥墩确保其不向线路方向倾倒。
(4)点前1小时由专业人员将一台金刚石绳锯切割机架在背离轨道的一侧,进行施工准备。点内由两名专业操作工人在墩柱下部离地面1米处用金刚石绳锯切割机对靠近线路侧进行切割,并对切割好的断面进行保护,塞上专用木塞,保证柱子本身的重力良好的传递到地基。当切到剩余三分之一的时候停止切割,对倒链施加力。
图2
(5)紧固地锚倒链拉力至2-3吨时,柱体上部稍微向桥台侧倾斜(用吊线锤观察)。
(6)拉紧倒链,将柱子拉倒于桥台前坡面,拉倒立柱前备用吊车1台以应对不利情况。点后人力配合风镐将其破碎成小块,运至指定地点处理;墩柱基础人工配合机械凿除至路基面以下。
5.第四步拆除线路右侧1孔渡槽
在2#墩及3#台之间搭设扣件试钢管满堂支架,满堂支架宽度2.4米、长度10.5米,满堂支架最高搭设10.0米,立杆为单立杆,设加强型剪刀撑,立柱纵向间距0.6米、横向间距0.6米、水平杆布距0.6米,顶部水平杆布距0.6米,立杆自由端高度0.2米。满堂支架斜撑支点采用Φ48钢管地锚,钢管入土不小于50cm,满堂支架外满挂绿幕网。搭设完成后上铺5cm木板,主梁采用80*80方木进行支撑。在右侧既有路基边坡开挖0.6*0.5m台阶,满堂支架支撑点采用10cm厚的C20混凝土,对第三节渡槽进行支撑后采用人工破除。
6.第五步拆除右侧2#墩、3#台
拆除步骤与第三步拆除工法一致,拆除完毕后对既有边坡损坏部分进行修补。
4 实施效果
通过两次Ⅱ级天窗及数次Ⅲ级天窗点配合施工,安全正点的完成天窗内施工任务,顺利地完成了整个渡槽的拆除任务,用事实证明了本方案的合理可行性。
5 结束语
综上所述,上跨铁路营业线渡槽拆除关键就是运营线路的安全,必须预想到位、防护到位,安全是每一道施工工序的核心工作。针对此类型的渡槽,拆除施工均可参照上述步骤,根据不同的规模合理调整机械人员配备,对今后类似的上跨铁路营业线的渡槽拆除工作具有较强的借鉴意义。
参考文献
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[2] JGJ-276-2012 建筑施工起重吊装安全技术规范.北京:中国建筑工业出版社,2012.
[3] JGJ 147-2016 建筑拆除工程安全技术规范. 北京:中国建筑工业出版社,2016.
[4] JGJ 130-2011 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范. 北京:中国建筑工业出版社,2011.
论文作者:单建刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/1
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