胡啟道
【摘要】不停運鐵路營業(yè)線上部結構施工,如何做好施工防護措施,確保營業(yè)線運營安全,值得我們研究。株洲火車站改建工程Ⅸ、Ⅹ道為滬昆雙層集裝箱通道,不能停運,相關工程需在天窗點內施工,本文以Ⅸ、Ⅹ道上部結構施工期間,采取的施工防護措施為例進行探討。
【關鍵詞】營業(yè)線;鋼架;吊裝;滑移;頂推;施工防護
株洲站改擴建工程涉及長株潭城際及滬昆鐵路、京廣鐵路、長株潭城際鐵路等線路,其中Ⅸ、Ⅹ道為滬昆雙層集裝箱通道,不能停運,在此繁忙干線進行上部結構施工期間,需采取防護措施,確保既有線路營運和施工安全,避免模板支撐和混凝土澆筑對線路運行影響。經多方研究,在Ⅸ、Ⅹ道上部結構施工期間,取消原設計貝雷架施工防護措施,采取鋼架施工防護措施,本文以Ⅸ、Ⅹ道上部結構施工期間,采取的施工防護措施為例,對不停運鐵路營業(yè)線上部結構施工防護措施進行探討。
1 方案比選
鋼架施工防護措施比貝雷架施工防護措施相比,主要有以下三方面優(yōu)勢:
1.1 貝雷架施工防護措施需用鋼量約812t,鋼架施工防護措施需用鋼量約407t,采用鋼架施工防護措施可減少用鋼量約405t,降低了工程造價。
1.2 根據(jù)目前所允許的運輸條件,貝雷架模板支撐安裝需要垂直天窗點約234個;鋼梁模板支撐安裝需要垂直天窗點約62個;采用鋼架施工防護措施可減少垂直天窗點約172個,縮短了建設工期。
1.3 貝雷架支撐平臺距接觸網(wǎng)最小距離為300mm,鋼架支撐平臺距接觸網(wǎng)最小為1830mm,采用鋼架施工防護措施能較大改善施工安全條件,增加營業(yè)線施工安全性。
經多方共同研究,本工程Ⅸ、Ⅹ道上部結構施工時采用鋼架施工防護措施。
2 施工內容及工藝流程
人工挖孔樁→承臺→鋼管柱→臨時支撐鋼架(含拆除平臺)→搭設滿堂腳手架→上部結構混凝土澆筑→拆除腳手架→頂推滑移的方式將支撐平臺滑移至上部結構外的拆除平臺→吊裝拆除→滑移軌道梁及鋼管柱的拆除。
3 施工的難點
4.1鋼架臨時支撐平臺的安裝:由于Ⅸ和Ⅹ股道為滬昆雙層集裝箱通道,不能停運,鋼架臨時支撐平臺需在IX、X道天窗點施工,如何避免鋼架臨時支撐平臺的安裝對線路運行影響,尤其是鋼結構吊裝時確保接觸網(wǎng)的安全,是本工程的重點與難點之一。
4.2鋼架臨時支撐平臺的拆除:鋼架臨時支撐平臺在上部結構混凝土澆筑完成之后,上面有混凝土樓板,下面有接觸網(wǎng),如何在確保接觸網(wǎng)設備安全的前提下完成鋼架臨時支撐平臺拆除工作,是是本工程的重點與難點之一。
4 主要施工步驟
4.1人工挖孔樁及承臺施工
人工挖孔樁開挖前,與鐵路設備管理單位聯(lián)系,對樁位開挖有影響、危及設備安全應該先遷改或防護到位后再施工。
樁孔每天掘進深度1米,如遇土質不良區(qū)段,每節(jié)高度小于0.5米,特殊地質下挖,應視護壁的安全情況而定,在強風化泥巖層中開挖掘進采用短鎬、鋤頭類工具挖掘,在中風化和微風化砂巖層中采用手持電動銑孔機具加風鎬進行掘進。
列車經行前,人員需及時撤離。每日施工作業(yè)完成后,及時用金屬蓋板將孔口封閉完全。
在施工樁基時,8道與X道股道處于慢行狀態(tài),接觸網(wǎng)不停電,不具備鋼筋籠吊裝條件,擬采用孔內制作鋼筋籠形式。
本工程樁身混凝土采用商品混凝土,凝土施工作業(yè)過程中,利用車載地泵進行混凝土輸送,因城際場已停運封鎖,澆筑泵車位置擬設置于城際場站臺上,泵管末端指向垂直于股道,從股道下部穿過,泵管與軌底間采用200mm寬模板加絕緣橡膠軌底襯墊,防止造成信號短路紅光帶,減少對線路的影響。
4.2 臨時支撐平臺吊裝
鋼架臨時支撐平臺主要由鋼管柱、斜撐、軌道梁、主梁、次梁、滑槽、滑塊、鋼塊等組成。臨時支撐平臺吊裝均應在天窗點內進行。鋼管從株洲北站貨場裝載至平板車后利用天窗點運至X道相應鋼管吊裝位附近;采用折臂吊架設在X道上進行X道東側鋼柱的吊裝;而后架設在IX道上進行8、IX道間鋼柱的吊裝。
鋼柱安裝完成后,采用兩臺80t汽車吊站位于已施工完的候車廳10.7m高樓板上,設兩個信號工一人指揮一臺吊車,分塊往下吊裝鋼架臨時支撐平臺。鋼架臨時支撐平臺不但可以作為防電棚,同時可以作為上部結構混凝土模板腳手架主要傳力結構。
汽車吊支腿下方均需設置轉換梁,將支腿反力轉換至混凝土梁上。下班前應收起汽車吊并開至東站房二層樓面處。鋼架安裝完成之后,鋼架支撐平臺及拆卸平臺底底距接觸網(wǎng)距離不小于500mm。
4.3鋼架臨時支撐平臺拆除
鋼架臨時支撐平臺拆除均應在天窗點內進行。上部結構施工完成后,采用鋼結構液壓同步頂推滑移技術,將臨時模板鋼梁結構分別向兩側頂推滑移出至拆除平臺區(qū)域,然后兩臺80t汽車吊站位行走路線上拆除位于拆除平臺上的臨時模板鋼梁結構,設兩個信號工一人指揮一臺汽車吊,下班時汽車吊應開至東站房二層樓面處。
每次頂推滑移出一段,在拆除平臺拆除一段,循環(huán)往復,直至拆完。后采用折臂吊在IX道及X道上拆除軌道梁、斜撐及鋼管柱。
拆除軌道梁及鋼管柱連接節(jié)點,起吊緩慢下放至X~XI道間及8~IX道間,下放過程需拉緊牽引繩,防止軌道梁碰撞接觸網(wǎng)或侵入臨線,調整折臂角度,使起重臂處于接觸網(wǎng)下放,起吊將鋼梁平移至平板車上,軌道梁拆除完成后,進行鋼管柱及胎架的拆除,同樣先將鋼管柱下放至股道間后平移至平板車上,吊裝完成后,收腿退出施工現(xiàn)場,將軌道梁及鋼管柱拖運至株北貨場。
4.4 滑移頂推
4.4.1 滑移思路
上部臨時鋼梁結構分為兩個單元,單元一(44.75m*12.2m)向左頂推滑移出,單元二(44.7m*12.2m)向右頂推滑移出。
共設8個頂推點,每個頂推點設1臺液壓頂推器,共8臺液壓頂推器。
4.4.2 滑移軌道設置
滑移軌道安裝時擱置在滑移梁上翼緣中部,中心線與滑移梁中心線重合,采用型號為16a的槽鋼,材質Q235B,槽鋼底面通過側擋板與滑移梁焊接連接,滑移臨時底座及鋼滑塊等擱置于滑道槽鋼內。
4.4.3 液壓頂推器配置
在滑移過程中,頂推器所施加的推力和所有滑移座與滑道間的摩擦力f達到平衡。
本工程總的滑移重量約為306t,其中單元一重量約為156t,其中單元二重量約為150t,以單元一為例,則頂推滑移過程中所需的頂推力為:
滑移單元一的總摩擦力:f左=156×1.2×0.15=28.1t。
滑移單元一共設置4組頂推點,每個頂推點配置1臺YS-PJ-50型液壓頂推器,共計4臺。單臺YS-PJ-50型液壓頂推器的額定頂推驅動力為50t,則頂推點的總頂推力設計值為200t>28.1t,能夠滿足滑移施工要求。
4.4.4 滑移同步控制
液壓同步頂推施工技術采用行程及位移傳感監(jiān)測和計算機控制,通過數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞,可全自動實現(xiàn)同步動作、負載均衡、姿態(tài)矯正、應力控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報警等多種功能。
操作人員可在中央控制室通過液壓同步計算機控制系統(tǒng)人機界面進行液壓頂推過程及相關數(shù)據(jù)的觀察和(或)控制指令的發(fā)布。
5 結語
本工程Ⅸ、Ⅹ道為滬昆雙層集裝箱通道,上部結構施工期間,不能停運,采用鋼架施工防護方案,較好地規(guī)避了營業(yè)線施工風險,確保了營業(yè)線運營安全。其他相似工程中某條股道上部結構施工期間無法停運時,可以借鑒此防護方案。
參考文獻:
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[2]《廣州局集團公司鐵路營業(yè)線施工安全管理細則》(廣鐵施工發(fā)【2020】53號)
中國鐵路廣州局集團有限公司長沙工程建設指揮部 湖南長沙 413000