郑州铁路工程有限公司 河南省郑州市 450000
摘要:营业线铁路施工需要中断行车,施工工期紧,安全压力大;深路堑施工,特别是边坡加固措施直接影响施工安全与质量,对于既有挡墙的拆除要格外重视,方案选择需要慎之又慎,必须经过多方比选安全、工期、费用后选取一种综合效益最高的施工方案。
关键词:营业线施工;深路堑;挡墙拆除;施工
1工程简介
豫北煤炭物流储配基地(一期工程)位于鹤壁市鹤山区,物流基地铁路专用线从瓦日铁路鹤壁时丰站西咽喉汤鹤线接轨引出,专用线的修建引起汤鹤疏解线部分线路落坡改造。本次设计落坡改造全长980m(K12+680-K13+660),最大落坡高度为2.06m,改造完成后线路最大纵坡由7.7‰变为3.1‰,满足内燃机车牵引能力。施工期间汤鹤上行疏解线封闭(封锁时间约80天),利用汤鹤线进行过渡。
本次落坡改造需封锁营业线(汤鹤疏解线),工期压力大,另外,改造地段处于路堑段,既有边坡20米,路基最大开挖深度2.06米,安全风险高。本次施工重点放在既有护坡挡墙的改造上。
既有汤鹤上行疏解线为国铁I级铁路,本次改造地段为膨胀岩深路堑,地下水较稳定,埋深15-20米,受大气降水补给,对圬工无侵蚀性。其基床表层为0.5m厚的A组填料+0.1m厚中粗砂,中间夹铺一层土工布,基床底层换填0.5m厚三七灰土垫层,两侧水沟为碴底式盖板沟,路基面设计为三角形的路拱,由路基中心线向两侧设4%的人字排水坡。设C25钢筋混凝土侧沟,盖板为C35钢筋混凝土,沟壁厚0.3m,底宽0.6m,沟深0.6~1.1m。侧沟外为宽度0.85~4.5m宽平台,采用M7.5浆砌片石砌筑,厚0.3m,侧沟沟底及平台下设0.3m厚三七灰土垫层。边坡设重力式路堑挡土墙,墙高3~5m,墙身采用C25片石混凝土,墙厚1.5米,墙顶留2~3m平台,平台采用M7.5浆砌片石砌筑,厚0.3m,墙身侧沟平台以上每隔2m交错设置泄水孔,墙后通长设置砂夹卵石反滤层,反滤层厚0.5m,沿线路方向每隔15m左右设置伸缩缝,缝内填塞沥青麻筋。挡墙基底及墙背防渗层下设0.3m厚三七灰土垫层。
本次改造设计标准:直线段路堑宽度4.7m,基床表层换填0.6m厚A组填料,侧沟底宽0.4m,沟深0.6m,沟壁厚0.3m的片石混凝土,既有挡墙爆破拆除,原位新建C25片石混凝土重力式挡土墙。
本次改造设计施工遵循原则:最大限度的减少对既有路基及边坡加固防护的扰动,尽量利用既有骨架护坡及挡墙,对路基开挖及挡墙施工,采用分段施工,快速完成的方法,确保路基及边坡的稳定。
2方案比选
根据现场情况,考虑以下几种护坡挡墙加固方式:
(1)采用爆破方式拆除既有挡墙,原位修建新挡墙。爆破拆除有大爆破和控制爆破,营业线铁路附近严禁采用大爆破施工方式,经调查,控制爆破每立方单价在400元以上,本次改造设计预算价才49元,相差太大,亏损太大,企业难以承受。本段施工处于深路堑地段,安全风险高。
(2)采用机械切割方式。俗称“神锯”。次种方法指采用液压墙锯机、电动碟锯机、水钻或者马路切割机等工具对混凝土构件、墙体、路面等进行切割的施工技术,它具有切割能力强,静力无损,效率高,采用水冷却,无施工粉尘等特点,但是费用太高,每立方单价在400元以上。
(3)既有挡墙不拆除,采用接长挡墙的施工方式。挡墙施工采用平行流水,分段施工法。为减少对既有护坡的扰动,减少资源浪费,加快施工进度,采用先支撑后接长的方式进行挡墙施工,采用钢筋混凝土对既有挡墙进行支撑(既有挡墙每节长约15米,采用三个钢筋混凝土支撑梁对其支撑后,开挖梁间基础)。开挖新建挡墙基坑后,采用喷射混凝土边坡防护,基底夯实后安装挡墙模板,浇筑挡墙混凝土,见下图。
由于场地狭窄,采用人工挖孔桩形式。此种防护方式,维持既有护坡挡墙不变,减少了拆除工作量,工期也容易保证,但是,桩基占用了铁路路肩位置,切断了铁路运营期间维修通道,不满足铁路设备管理部门的要求,竣工验收时很难通过。
(5)钢板桩防护,拆除既有挡墙,原位新建挡土墙。在挡墙与护坡之间插打钢板桩防护,防止挡墙拆除及挡墙新建施工时护坡垮塌,给挡墙施工创造一个安全的环境。挡墙拆除分段间隔拆除,防止大面积拆除挡墙影响边坡稳定,造成大面积坍塌;欲裂爆破后采用凿岩机凿除挡墙,破碎后装车拉走,快速新建挡土墙。此种方法最大限度维持了既有路基现状,也有利于保证既有边坡的稳定,利于保证工期。
经方案比选,综合考虑安全、工期、费用后,决定采用第5种施工方案。
3.结论
挡墙最主要的作用在于对边坡的支撑防护,所以拆除挡墙一定要采取相应的安全措施,以保证边坡的稳定和施工人员的生命安全。本段既有线改造施工,需要对既有深路堑的边坡加固(挡土墙)进行改造,墙体较厚(1.5米混凝土),而且上方有骨架护坡,所以必须对方案进行充分的讨论比选,选择综合效益最好的去实施。既满足施工需求,也保证人民群众的生命安全。
参考文献
[1]高志强.挡土墙特征性研究[D].西安:西安建筑科技大学,2009.6
[2]陈忠达,王海林编著.公路挡土墙施工[M].北京:人民交通出版社,2004.3
论文作者:丁三要
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签:挡墙论文; 护坡论文; 挡土墙论文; 路基论文; 铁路论文; 混凝土论文; 工期论文; 《建筑学研究前沿》2017年第15期论文;