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既有站场改造旅客地道结构物接建基坑防护施工技术方案研究

2020-05-13郭庆富

装饰装修天地 2020年5期

郭庆富

摘    要:当今我国铁路发展迅速,既有站场改造施工比重越来越大,随着站场使用需求增强,站场内结构物改造接建工程也随之增多。本文以佳木斯站场改造为背景,对旅客地道结构物接建基坑防护系统以及施工方法进行了总结,对今后站场改造类似工程提供了可参考的依据。

关键词:既有站场;结构物;基坑防护

1  引言

本文以佳木斯站场改造工程实例为参考,详细介绍了旅客地道结构物接建基坑防护工程的施工应用,有效的解決了站场改造(环境复杂、临近既有线、临近站房、工作面狭小)基坑施工防护难题,达到了安全、优质的目标,有一定的参考意义。

佳木斯站场改造前规模为5台12线,改造后规模为7台14线,旅客地道接建主要施工任务为六站台出入口坡道2处(扶梯侧和楼梯侧)和七站台出入口坡道1处(扶梯侧),坡道外尺寸为5.0m,坡道净宽为4.5m,侧墙厚度为0.5m,六站台坡道扶梯侧水平投影长度为39.5m(封闭段27.1m、敞开段12.4m),楼梯侧水平投影长度为20.37m(封闭段5.66m、敞开段14.71m),七站台坡道水平投影长度为39.5m(封闭段27.1m、敞开段12.4m)。

六站台坡道北侧与既有12线、11线距离分别为4.25m和11m,七站台坡道南侧与南站房距离为1.83m。基坑开挖深度为0m~8.7m,其中:扶梯侧封闭段与雨棚柱合建2m范围挖深为7m,其他部位的挖深为6.5m;敞开段集水井(2.2m×1.6m)挖深为8.7m,其他部位的挖深为0m~5.2m;楼梯侧挖深为0m~8.7m,六站台基坑防护总面积524m2,七站台基坑防护总面积312m2。

2  主要技术标准

防护计算要考虑充分开挖过程中“时空效应”,选定合理依据参数,结构计算与围护标准应满足抗滑移要求、抗倾覆要求、抗隆起要求及基础底抗渗要求等稳定性的指标,围护结构构件不发生强度破坏,基坑工程应满足周围不同环境条件及分段划分基坑保护等级要求。

3  水文与地质

佳木斯站场区域地下稳定水位为4m~5m,涨幅2m~3m;表层为杂填土,以下为中砂、砾砂、圆砾,属于第四系孔隙潜水。

4  主要施工方法

防护总体原则:为确保既有线行车安全,对既有线采取吊轨束梁方式进行加固;基坑降水采取在防护结构外侧设置降水井进行明抽降水;基坑防护根据开挖深度坡率变化,对基坑采取钻孔桩加冠梁及钢板桩形式进行防护。

4.1  既有线加固方案

六站台坡道北侧与既有12线、既有11线距离分别为4.25m和11m,首先拆除12线,对11线采用3-5-3吊轨进行加固,11线的钢轨型号为60kg/m,吊轨采用50kg/m钢轨,每隔1.2m穿插一根3.5m×0.16m×0.2m木枕,穿插木枕采用隔五穿一的方法进行施工,木枕穿插完成并捣固密实,使用φ20U型螺栓与10mm厚的扣板,将3根钢轨和5根钢轨叠合而成的轨束梁与木枕进行连接固定,确保线路稳定。

4.2  基坑降水

降水井设置在六站台坡道与七站台坡道间,距离防护结构1.2m处,顺线路方向布置两排,降水井直径0.5mm,间距6m,井深12m,七站台坡道侧设置降水井6口,六站台坡道侧设置降水井9口,采用人工设备成孔,成孔后安装直径300mm的U-PVC管,其滤水管长度为4m,外包2~3层1500g/m2无纺布并进行固定,井管与孔壁空隙间填入天然圆砾,井口以下0.5m用粘土封口压实,以防止漏气影响降水效果,井点管埋设完成放入潜水泵进行降水,通过集中排水引入就近市政管道排出,并安排专人进行水位监测。

4.3  基坑防护

根据开挖深度变化,采用钢筋混凝土钻孔桩、冠梁结合钢板桩防护形式进行施工。开挖深度在5m至8.7m范围,采用钻孔桩进行防护;开挖深度在2.5m~5m范围,采用I36b工字钢进行防护;开挖深度在2.5m范围内采用放坡防护施工。防护桩采用[Φ]0.8m@1.2mC25混凝土钢筋钻孔灌注桩,站场内为保证既有线及设备安全,采用反循环钻机进行作业,防护桩施工完成后,待其混凝土强度达到要求后,进行桩头凿除,绑扎冠梁钢筋,浇筑混凝土,冠梁混凝土等级同钻孔灌注桩,冠梁尺寸为1.0×1.0m。工字钢桩长9m,间距0.3m,工字钢采用履带式打桩机进行作业,采用静压结合振动的方式进行施工,使其达到要求。

4.4  基坑开挖

降水井将水位降至基础底面以下0.5m~1.0m后,采用挖掘设备进行分层基础开挖,当基础开挖深度达到设计基础底标高30cm范围内,采用人工进行开挖,达到设计底标高后进行平整,在基坑上部1m以外开挖50cm×50cm截水沟,并在基坑底部设置集水坑。

4.5  基坑监测

基坑监测内容主要包括基坑周边地面观测、沉降观测、位移观测、水平观测,临近既有线及结构物附近安设观测点,埋设混凝土观测桩,其他观测点在可采用钢钉等形式进行布置控制点。基坑周围采用现场观察、地表沉降利用水准仪进行监测、防护结构位移利用测斜仪进行监测、基坑回弹利用分层沉降仪进行监测。监测仪器必须采用高精度设备,并由专业测量人员进行操作。

监测的目的主要是为施工安全提供保障,通过的监测数据的分析,可提前对基坑变化预判可能出现的险情,从而有效调整施工方案和采取相应的处理措施,确保施工安全可控。

5  结束语

佳木斯站场改造旅客地道结构物接建基坑工程施工,通过采取上述方法进行施工和控制,基坑防护结构稳定,既满足了既有站场设备设施安全,又达到了优质的目标,对今后站场改造类似工程施工提供了宝贵的经验。

参考文献:

[1] 探究临近既有线深基坑防护的施工工艺[J].中国期刊网,2017.

[2] 许月香.框架桥顶进下穿铁路岔区线路加固施工技术[J].中小企业管理与科技,2014(11).

[3] 沈鹏.谈谈深基坑监测与信息化施工[J].建筑工程技术与设计,2014(23).