邻近营业线挡墙顶推施工技术研究

2017-03-25赵兴辉

价值工程 2017年8期

关键词：挡墙

赵兴辉

摘要：结合郑徐客专徐州枢纽邻近营业线挡墙顶推施工技术展开研究，阐述了郑徐客专徐州枢纽邻近营业线悬臂式挡墙顶推的施工作业方法，因郑徐客专徐州枢纽邻近营业线安全风险大，原位浇筑需在天窗点施工，采用挡墙顶推为为今后邻近营业线挡墙施工提供了一些可借鉴的经验。

Abstract： Based on the jacking construction technology of the retaining wall of the adjacent business line of Xuzhou Junction of Zhengzhou-Xuzhou passenger dedicated line， this paper expounds the construction method of the cantilever retaining wall jacking. Because of high security risk in construction， the in situ pouring needs to be constructed in the skylight point. The application of retaining wall jacking provides some reference for the adjacent line retaining wall construction in the future.

关键词：邻近营业线；挡墙；顶推

Key words： adjacent business line；retaining wall；jacking

中图分类号：U417.1+16 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）08-0161-03

0 引言

随着近几年客运专线及高铁的迅猛发展，对铁路的运输需求不断增加，必须对既有车站站场进行改造。在节约征地、减少新建工程的情况下，一般铁路枢纽设计距离既有线范围内，因新建线距离既有线较近，路基高差较大，靠近既有线侧路基边坡支挡一般采用悬臂式挡墙进行收坡。受场地限制、材料运输困难且距离营业线较近，挡墙施工采用预制顶推法施工，在不影响结构物的使用性能的条件下，保证了线路安全，减少了对铁路运输的影响，又解决了在既有线附近施工场地狭小无法正常原位现浇的难题。

1 工程概况

郑徐客专徐州枢纽新建陇海下行联络线与既有陇海下行线平行。在K211+815～K212+430段因新建陇海下行联络线距离既有陇海下行线距离较近，路基较高，靠近既有陇海下行线侧路基边坡支挡采用悬臂式挡墙进行收坡。其中在K211+995～K212+430段新建隴海下行线利用既有徐州联络线上行路基，右侧邻近陇海下行线，所以需对原既有徐州联络线上行路基进行边坡开挖，帮宽。

挡墙顶面边侧距离陇海下行线线路中心距离为5m～16m。K211+995～K212+430段因距离陇海下行线距离较近，场地受限，所以悬臂式挡墙施工采用顶推法施工。

2 影响范围

本段工程在停运徐州联络线上行后施工，距离既有陇海下行线较近，路基高度为2m～5m，靠近既有线侧路基边坡支挡采用悬臂式挡墙进行收坡，挡墙边侧距离接触网回流线距离为0.5m～8.5m，距离接触网回流线高度为4m～6.96m，因距离陇海下行线距离较近，场地受限，所以悬臂式挡墙施工采用顶推法施工。施工过程中悬臂式挡墙可能倾覆对既有线影响较大，在施工过程中小型设备、材料机具有可能侵入铁路限界。施工过程中将严格遵守邻近营业线施工的各项规定及相关文件要求，并在设备管理单位监督下组织施工，确保营业线正常运营。

3 工艺原理

3.1 滑道设置

地基采用高压旋喷桩加固完成后，现浇钢筋混凝土台座作为滑道。悬臂式挡墙每8m划分为一单元节，施工前准确放样出每单元节两端滑道的位置。

3.2 墙身预制

预制前铺设混凝土垫层及塑料薄膜，设置为滑床，在滑床上进行挡墙墙身的预制。

3.3 墙身顶推

在封锁点内开挖营业线线路道床至设计标高，采用千斤顶对墙身进行顶推就位。

3.4 墙身锚固

顶推至设计位置后，通过在预留口处人工挖孔，灌注混凝土代替凸榫增加基础的牢固性。

4 施工方案

施工工艺流程图见图1。

4.1 台座、滑道设置

在每一板挡墙底板两端下面设置60cm×60cm×7.2m C40钢筋混凝土滑道。在滑道远离既有线端设置1m×0.6m×1.3m C40钢筋混凝土台座。

4.1.1 台座、滑道基础开挖

施工前根据挡墙每板位置放样出滑道的具体位置，进行滑道制作，滑道基础开挖采用60型挖机配合人工开挖，在挡墙底板两端各2m处位置开挖60cm×60cm×7.2m的滑道，开挖完成后进行钢筋绑扎、C40混凝土浇筑。

4.1.2 台座、滑道制作

台座、滑道基础采用C40钢筋混凝土浇筑，待基础开挖完成后，进行钢筋绑扎、混凝土浇筑。

4.2 浇筑混凝土垫层

在边坡开挖及碎石垫层施工完毕后，在预制及顶推悬臂式挡墙场地范围内，浇筑混凝土垫层，混凝土垫层为C15混凝土，厚度15cm，平板振动器振捣，施工时由测量班严格控制找平层标高，确保悬臂式挡墙基底平整度。

4.3 滑动层设置

在混凝土垫层上铺设塑料薄膜，并在滑道上洒一层0.2cm厚的滑石粉作为悬臂式挡墙与基础之间的滑动层。

4.4 悬臂式挡墙挡墙预制施工

悬臂式挡墙预制施工时，每8m为一个单元进行预制施工。

4.5 悬臂式挡墙顶推

在悬臂式挡墙墙身强度满足后，在封锁点内开始进行顶推。

4.5.1 施工准备

①准确测量墙身轴线、挡墙基础开挖尺寸和标高。

②联系工务段、电务段、通信段等相关单位做好协调工作，做好相关现场防护等。

③机械、出土便道、台后基础回填等安排就绪，进行人员分工和安全技术交底。

④顶进设备进场后首先要进行配套检验，进场前进行检查和校核，以确定顶力与压力表之间的关系。

4.5.2 顶进设施安装

在混凝土台座与悬臂式挡墙底板间设置千斤顶，钢立柱、钢垫板等。将千斤顶与油压泵等校核完成后，在预定位置进行安装。

液压系统：

液压系统由动力机构（高压油泵）、操纵机构（控制阀、调节阀电气集中控制平台）、执行机构（千斤顶）、辅助装置（油箱油管、液压元件、压力表等）组成。

①顶力320t千斤顶2台（行程1m），配套泵站1套。

②液压传动系统的动力机构、高压油泵、油箱及其辅助装置的布置，使用油泵和千斤顶应配套。

③设置液压系统的油管时，应符合下列要求：

1）油管内径应按流量决定，但回油管路主油管的内径不得小于10mm，分油管的内径不得小于6mm。油脂过滤，油管清洗干净，油路布置合理，密封良好，便于调整与控制，不影响施工工作。

2）液压系统的各部件，应进行单体试验，合格后方可安装，全部安装后必须试运转，详细检查油路、千斤顶及操作箱达到要求方可使用。

3）在顶进过程中，当液压系统发生故障时，严禁在工作情况下进行调整与控制，以防伤人。

④传力设备。挡墙顶进过程中，在千斤顶至挡墙间设置钢顶柱，顶柱型号有0.5m，0.7m，1m三种，两块顶柱之间通过螺栓连接牢固。在顶柱与挡墙底板间设置一块0.8m×0.8m×2cm厚钢板，是挡墙底板受力更加均匀。现场施工中挡墙顶推总行程为0.5m～2.5m，满足要求。

⑤设备安装调试。在墙身混凝土强度满足要求后，即可安装顶进设备。调试的目的是全面检查液压元件是否可靠，千斤顶功能有无异常，管路是否泄漏，调整溢流阀的作用压力，并逐步加大油压力推动墙身，测定启推力。

4.5.3 千斤顶、缆风绳设置

在每一节混凝土浇筑完成后，需在混凝土台座与悬臂式挡墙顶端设置两道缆风绳（缆风绳为Φ12mm钢丝绳）。防止悬臂式挡墙倾倒，侵入铁路安全限界。

4.5.4 启动试推

在顶推装置安装完毕准备就绪、封锁命令下达后进行悬臂式挡墙试顶，滑动无异常后方可继续加压顶推。否则，应立即停止施工，改善滑动层，以免造成悬臂式挡墙倾倒，侵入铁路安全限界。

试顶工作一般以动墙身为止，因此在试顶时要加强对墙身位移的观察。试顶工作是操纵两台千斤顶一起顶出，顶柱碰到钢板后油压力逐渐升高，当克服墙身的启动阻力后，墙身被顶动，压力迅速下降，此时压力表上的最高压力值，经换算后就是该墙身的启动阻力，由于考虑到管道内的压力损失和克服千斤顶的内在摩擦阻力，实际推力是根据压力表反映的0.97左右，故试顶时应有专人负责，随时注意变化情况，开泵后当油压升高5～10MPa时需停泵观察，发现异常及时处理，千斤顶活塞开始伸出，顶柱压紧后应立即停顿，经检查各部位无异常后可再开泵，并记录数据。

4.5.5 頂进、挖土

4.5.5.1 顶力计算

墙身底板与基底的摩擦系数，由基底材料性质决定，经现场拉力试验确定摩擦系数可取0.6～0.7，为安全保险起见，施工计算取0.7。

本次施工中挡墙自重最大为250t，摩阻力为250t×9.8×0.7=1715kN，挡墙启动推力为50t×9.8×0.7×1.2=2058kN=210t

考虑到压力损失及克服千斤顶的内在阻力，采用两台320t千斤顶进行顶推。

安全系数K=（320t+320t）/210=3，满足现场施工要求。

4.5.5.2 挡墙顶推

在试顶无异常后，开启高压油泵，持续缓慢加压，待墙身移动后，减少油压力，降低墙身推进速度，使墙身缓慢前进，速度控制在1m/10min，在墙身前进一个行程后使千斤顶的活塞恢复到原位，在空挡处填加顶柱，并将顶柱用螺栓连接，继续加压进行顶推。悬臂式挡墙持续顶推，待顶推至既有陇海下行线路基坡脚处时，需采用人工在线路坡脚挖土顶进，挖一个顶程工作面后顶推一个顶程，禁止超挖。挡墙底部土方严禁挖深，每层挖土深度控制在20cm。

顶推过程中，时刻观察油压表读数，出现故障及时停止作业。

①顶推开始后，在油压表读数升至5～10MPa后需停泵观察各部位有无异常。

②持续顶推至挡墙开始移动后，注意油压表读数（视挡墙本身自重而定，一般为15～25MPa之间），挡墙移动后迅速减少油泵压力，使挡墙平稳、缓慢前进。

③在挡墙持续缓慢、平稳前进中注意观察油压表读数，使其保持在一定值（视挡墙本身自重而定，一般为10～20MPa之间），来保证挡墙以缓慢平稳的速度前进。

④顶推工程中注意事项：

1）顶推过程中设专人对挡墙进行盯控，观察挡墙是否移动，移动过程中是否平稳、缓慢，滑道是否平顺，有无变形，有没有倾覆的危险等。

2）顶推过程中不断实测挡墙轴线位置，挡墙顶面标高；挡墙就位后，是否在设计位置，标高有无误差，前后线型是否衔接。

3）顶推时设专人对设备油泵、压力表、千斤顶进行观察，看各部位顶推过程中有无异常，计算千斤顶行程的剩余量，安设顶柱等。

4）开挖时必须做到四不挖：即列车通过时不挖、机械设备发生故障时不挖、较长时间不顶进不挖、交接班前不挖土。

5）施工过程中必须预防土方坍塌，保证行车及人身安全。挖土顶进过程中设专人进行盯控，测量人员对既有线路基进行监测，挖土时如发生坍塌，影响行车安全时，应迅速组织抢修加固。

4.5.6 顶推就位

在悬臂式挡墙顶推至设计位置后，拆除顶推装置。