中铁四局集团第二工程有限公司 江苏苏州 215000
摘要:文章通过以铁路高路堤滑坡治理工程为例,研究微型钢管群桩和预应力锚索框架梁构成的联合支护体系,制定相应的滑坡治理施工方案和工艺,对控制重载铁路路堤边坡位移,增强整体稳定性,取得了良好的应用效果。
关键词:铁路;桩基工程;钢管桩施工技术
1导言
温州市域铁路S2线是温州轨道交通线网中东北至西南的一条重要径向线,北起沿海铁路雁荡山站,经乐清、至瑞安S3线人民路,线路全长63.618km,其中过江隧道1座长4.978km、底下线长4.592km、高架全长52.562m,地面线(含山岭隧道)1.486km,桥隧比为99.61%。设车站20座,其中地下站1座,其余均为高架站,平均站间距3.267km。起点设下塘停车场,与瑞安汀田设瑞安车辆段,温州站设控制中心。
温州市域铁路S2线一期工程土建SG8标段的招标施工范围DK82+919.000~DK88+843.500(塘下站~清泉站高架区间-清泉站-清泉站~汀田站高架区间-汀田站-汀田站~莘塍站高架区间-莘塍站)、RARDK0+493.41~RARDK1+447.21(瑞安车辆段出入线桥梁),全长6993.49m,共三站三区间及瑞安车辆段出入线桥梁。其中涉及河道边、水中施工共15个墩。
温州市域铁路S2线一期工程起点为下塘站,重点站为人民路站。其中,华北站至永兴站为地下站,其余均为高架线。线路其于乐清市域东街道下塘,主要经由四环路-宁康路-永宁大道-经二路-瓯江北口过江通道-灵昆至机场S1、S2线合建段-滨海大道-国秦路-龙瑞公路-世纪大道-温瑞大道-瑞安市东山街道人民路站止,沿线经过了乐清市、瓯江口管委会、龙湾区、经济技术开发区、瑞安市。
2 总体施工方案
根据现场情况,拆除夹桩结构,取第1/3/5排钢管桩,于该处组织顶推平台的拼装作业,经试顶推后使其可到达第7排架处。若无误,则正式移动顶推平台,使其逐步向前推进沉桩8-129排架,以实际沉桩进度为主要参考,适时组织夹桩作业。
钢管桩为重点施工材料,利用46号方驳转运至指定施工点位,沉桩1~7排架后,再夹桩施工,期间配套使用顶升平台吊车,以提高施工效率。通过260t履带吊(位于顶推平台)和180t履带吊(位于沉箱)联合作业,抬吊钢管桩,调整好姿态后喂进导向架定位,按顺序依次沉桩,再利用履带吊施工排架。
3 铁路桩基工程钢管桩施工技术要点
3.1技术准备
1)对水上平台进行设计,方案比选。论证,施工设计图纸绘制等。
2)详细进行现场各项条件的调查,取得详细准确的气象、水文资料。针对本标段所在区域的水位、潮差等进行定期观测;对河床标高及地层情况进行复勘工作,为钻孔平台施工方案的设计和编制提供准确的数据。若观测和勘查结果与设计出现较大偏差,及时与设计方联系,共同研究问题处理办法。
3.2顶升平台1~7排架、夹桩施工方法
1)钢管桩转运。所用工具为航工驳46号设备,通过2台130t履带吊抬吊上船,再完成转运作业,单次转运持续时间约5h,正常工况下单次转运量包含6根φ1219mm钢管桩和21根914mm钢管桩。
2)顶升平台定位。顶升平台配置有液压系统,在其支持下可降低平台并使其浮于水面,通过锚艇拖动,使其可到达第一排架钢管桩处,测量监控平台的平台位,视实际情况粗定位,再顶升平台,从而实现精确定位,此后再持续顶升平台,直至平台支腿顶至泥面为止。液压顶为主要方式,辅以人工操作,确保平台升降高度的合理性,全程需使用4个水平尺及时检查,以便明确各方向的高低情况,要求顶升期间平台各支腿受力应维持均衡的状态。
3)钢管桩沉桩。沉桩施工过程中,在260t吊车、20t卸扣及翻桩器的配合下完成钢管桩竖桩作业,再适当调整姿态,将管桩喂进导向架内,依次初沉、终沉,最终沉桩到位。平台侧面配置有导向架,其能够作为大排架管桩施工的辅助工具,而小排架施工过程中则通过导向桩和导向架沉桩。
3.3顶推平台8~129排、p排架施工方法
1)顶推平台拼装及试运行。顶推平台的结构件类型丰富且数量较多,均提前预制成型,转运至现场后再组织拼装作业。拼装工作量较大,需按照特定的流程将各项工作有序落实到位:①在第1/3/5排B/D/F桩上组织桩帽、连接杆及千斤顶的吊装作业;②)安装纵横向主梁;③安装走道板(应采取焊接措施,以保证结构的稳定性);④悬臂梁吊装到位;⑤组织面板的吊装作业;⑥安装导向系统;⑦拼装260t履带吊。若平台成型且各方面均通过检验,则操控控制柜并使平台发生移动,期间加强对平台位置的检查,当其到达第6排架处时,需随即将预先设置的第1排桩帽和连接杆拆除,将所得的零部件安装至第7排B/D/F桩,随后再进入桩基施工环节。根据施工所用钢管桩的结构特点,利用46号方驳组织转运作业。
2)小排架钢管桩沉桩施工。导向架安装到位且维持稳定后,通过260t履带吊和180t履带吊相配合,共同完成竖桩作业,再进一步由260t履带吊喂桩,使其可进入到导向架内,若无误则关闭导向架拢口,经过测量后确定钢管桩在垂直度和偏位方面的具体情况,若存在误差则适当调整,具体要求为垂直度误差<1/200,定位偏差<7.5cm,钢管桩安装到位后,拉动40t半自动卸扣以便脱钩,此后再进一步利用冲击锤处理,依次初沉、终沉。
3)平台移位。小排架钢管桩沉桩到位后,需转移至下一排架处,期间需通过测量监控点进行导向定位。以确保现场安全为前提,适当增加油缸单次行程量,以便提高顶推平台行走速度,从而快速完成顶推作业。通常,单次油缸行程以38cm为宜,随施工的逐步推进,进入到最后一次行程时需及时纠偏。
3.4桥面系及附属结构设计
钻孔平台桥面板均采用δ=8mm厚花纹钢板,大横梁采用I28工字钢,间距为0.3m。为保证水中平台施工安全和桥梁施工中水、电正常的供应,在平台两侧设置钢管护栏,栏外设置电缆支架和供水管道等。
桥面护栏采用装配式,竖杆提前适横杆穿过位置打孔,便于安拆;立柱采用I12.6工字钢,间距布置为1.5m;横杆采用φ48mm×3.5mm普通钢管制作。考虑履带吊在钻孔平台上作业,回转半径高度需要,护栏高度1.2m(采取1m固定+0.2m可拆形式),栏杆底部设踢脚板,钢板厚6mm、宽20cm,踢脚板与桥面板之间留20mm缝隙,方便排除雨水。竖杆焊接在贝雷架上的横向分配梁上,扶手横杆焊接在竖杆顶端。桥面用白色和黄色油漆划出行车道和人行通道。
3.5桥台施工
桥台采用扩大基础结构。桥台施工采用木模,模板拉筋采用拆卸式螺栓拉筋,该螺栓卸下外面螺帽后,用与台身同等强度的砂浆填塞,表面抹光,使其美观。钢筋在加工场集中下料,现场绑扎成型。
混凝土采用商品搅拌站拌制,混凝土搅拌输送车运至桥台吊斗送入模浇筑。采用塑料膜覆盖,外盖麻袋,洒水保湿养生。在桥台混凝土浇筑前,仔细检查桁架片组预埋件([8槽钢)的准确性。贝雷片组下面与混凝土台身接触面设置橡胶垫块。
台后路基填料采用砂砾填筑,截面为正梯形,严格控制分层厚度和密实度,锥坡填土应与台背填土同时进行,压实度不小于96%。施工时先施工桥台构筑物后施工路基,对于大型机械难以压实的地方,采用小型压实机具进行碾压,配以冲击夯进行边角部位夯实。台背设2.5m长搭板,与平台相接的填土路段路面浇筑20cm厚混凝土。桥台周围设置护坡。
4 结语
在汛期,常常会遇到地质灾害突发事件,在最短时间内消除重载铁路滑坡地质灾害隐患,至关重要。根据钢管桩施工期间的检测结果可知,钢管桩平台的稳定性较好,浇筑等施工环节中均未发生倾斜或下沉现象,表明钢管桩排架施工平台具有较好的应用效果,所提的内容可作为类似工程的参考。