跨既有高路基电气化铁路桥墩施工工法

'跨既有高路基电气化铁路桥墩施工工法（中铁六局集团呼和铁建公司）摘要既有电气化铁路高路基两侧进行跨线桥墩施工，受营业线运输及施工人员作业安全影响，施工条件复杂、施工难度大，本工法在广泛应用的基础上，经总结形成。关键词既有高路基电气化桥墩施工1工程概述该工程是集宁至包头增建第二双线呼和南绕货线工程，上跨既有京包电气化铁路的陶卜齐特大桥中心里程NDK625+463，为双线（20孔32m+2孔24m+12孔32m）后张法预应力混凝土梁桥。7#、8#墩位于既有线京包正线K624+965两侧，7#～8#墩间为32m跨，与既有京包正线呈50度角斜交上跨穿越，孔跨净高7.56m。7#、8#墩为桩基础，桩径1.25m，桩长42m，每个承台下设8根桩，承台尺寸为12.3m×6.9m×2.5m（长×宽×高）。7#墩墩高9.4m，距上行线中7.9m，距上行接触网高压回流线3.92m；8#墩墩高9.9m距下行线中6.25m，距下行接触网高压回流线2.55m。7#、8#墩承台位于既有路基边坡上，承台基础一角均侵入既有路肩位置。该处工程地质、水文条件：7#、8#墩位于既有路基两侧坡面，桩基穿越土层，上部0～9m为人工填筑路基（粉土），9～13m为砂质黄土，伴有粗砂、黏土夹层，13～45m为全风化花岗片麻岩；根据附近施工情况探明，该区域无地下水发育，实测浅表水位3m。2工程重点及难点由于7#、8#墩施工紧靠既有京包正线，基础施工时位于路基本体范围内，且该位置为高填方路基，桩基及承台开挖施工将影响既有路基稳定；墩身施工距离接触网回流线较近，最近距离2.55m（8#墩），施工中作业人员安全及营业线运输安全是施工的重中之中。 3施工方案为保证7#、8#墩施工安全，减少对运输的影响，采取人工挖孔抗滑桩加固路基本体，上部结构施工采取与既有线间设置防电墙硬性隔离措施，确保既有京包运营线安全及施工作业安全。防电墙安、拆作业时按垂直天窗施工作业程序办理。总体施工顺序为先施工人工挖孔抗滑桩进行路基加固，然后施工桩基础；基础施工同时，进行防电墙安装；确保施工墩身时与既有京包正线绝缘隔离。注明：7#、8#墩施工前，向呼铁局相关业务处报送施工方案，经审核批准后，与对应的工务、电务、供电、维管等部门签订施工安全配合协议书，相关部门派驻现场施工配合人员，施工在配合人员监控下进行。7#、8#墩施工流程图施工准备填筑施工平台抗滑桩路基加固施工安装绝缘防电墙7#、8#墩墩身施工拆除绝缘防电墙7#、8#墩桩基施工7#、8#墩承台施工 3.1抗滑桩路基加固（人工挖孔桩）为达到有效加固承台施工范围既有路基本体，施工采用抗滑桩围绕承台密布形式，组成地下连续墙，对既有路基形成整体保护。由于抗滑桩均位于既有路肩及路基边坡上，钻孔机械施工不能保证安全距离且机械的振动及运营车辆通过时的振动均危及路基稳定及行车安全，只有人工挖孔能满足施工安全需要，短时间内完成抗滑桩施工。施工距既有线5m范围内的抗滑桩时（最近处8#墩桩边距线中2.5m，满足铁路限界要求），必须利用列车间隔时间进行。施工前通知工务段、电务段、供电段、维管段派施工配合人员现场监督施工；同时在施工区域设置安全防护员、陶卜齐车站设置驻站联络员，确保施工及行车情况及时沟通，保证施工及营业线运输安全。3.1.1抗滑桩布置除承台靠近线路的角点处设置桩径为1.0m的1根抗滑桩外，剩余16根均设置桩径为1.25m的抗滑桩与承台近线路面相切密贴布置。两承台抗滑桩防护布置相同，详细桩位布置见“7#、8#墩承台基坑开挖防护示意图”。3.1.2抗滑桩技术要求抗滑桩采用C30混凝土灌注，桩长及桩身配筋严格按照设计要求施工，桩顶标高应控制与路基坡面齐平。抗滑桩施工完毕达到设计强度后，进行承台开挖；桩与桩紧挨形成抗滑连续墙，承担路基传递的土压力，同时作为承台两侧模板利用并永久保留。3.2既有线及接触网防护 7#、8#墩墩身施工时距离既有线较近，属行车干扰范围内，施工中不但影响既有线运输安全，同时还受接触网高压电的威胁，影响墩身作业安全。接触网电压为1500V，所以靠近接触网的施工安全防护尤为重要。 3.2.1防电墙设置及技术要求为保证既有线运输安全、保护墩身施工时作业人员人身安全，采取施工区与既有线间设置防电墙硬性防护。防电墙外形尺寸为：14m×4.5m（长×宽），高度9m，底部2.5m范围基础立柱间设置安全网封闭作业范围，以免人员及机具侵限；上部3.6m范围设置绝缘面板防护（顶部1.5m向线路方向弯折65°，并高出回流线至少1m），将接触网及回流线完全遮挡。防电墙采用40b工字钢焊接成整体框架（框架纵横骨架间距1.5m），在墙体框架靠线路侧安装环氧树脂高压绝缘板（厚5mm，每mm防电击穿能力达1.64万伏）。3.2.2防电墙接地技术要求在防电墙基础每侧埋二根接地线，接地线用φ16圆钢，接地极用角钢或扁铁，打入原地面以下3m。并在地面下50cm采用角钢连接所有接地极，以连成整体导电体，确保接地电阻小于10Ω（安好后要进行电阻测试），以消除接触网对防电墙框架的感应电。3.2.3防电墙安装及注意事项防电墙安装时，应保证基础混凝土达到设计强度。提前向铁路局运输部门提报接触网停电计划，安装必须在既有京包线该段垂直天窗期间进行。安装防电墙施工需要20～30小时。在墩身施工期间，应积极与铁路接触网供电部门联系，利用 接触网停电时间对防电墙绝缘防护进行安全检查，发现问题及时修补，以确保施工过程中的安全。防电墙支安装、拆除、及施工期间，安排专人进行安全防护，同时监控防电墙支架的变形情况。 4施工人力资源及设备配置4.1人员配备现场防护人员均由正式路工担任，并经既有线安全培训合格后上岗，现场安全负责人有项目部安全总监担任。具体作业人员经项目部既有线安全培训并考试合格后作业。4.2物资设备、小型机具配置设备、材料配置序号设备名称规格型号计划进场数量备注1砼运输车8m33辆2砼搅拌机JS7501台护壁混凝土搅拌3混凝土输送泵HBT60C1台4电焊机4002台5空压机2套6吊车25T2台7挖孔电动井架10套7#、8#墩各5套5各工序施工安全及质量保证措施防护桩采用人工进行挖孔，加筋混凝土管进行护壁防护，边开挖边进行防护。挖孔深度达到设计标高后，下放钢筋笼进行混凝土灌注，灌注过程中必须进行振捣，以保证混凝土密实。 为防止加固抗滑桩的钢筋笼过长操作不当造成侵限，可将抗滑桩的钢筋笼分节进行下放，下放的同时配合专人用尼龙绳索进行牵引，控制钢筋笼摆幅。桩基施工：桩基采用人工挖孔工艺进行施工。工作平台用粘土直接填筑，为了保证挖孔桩井口的稳定，井口采用4m长，直径为1.3m的钢护筒护壁；4m以下采用C20钢筋混凝土进行护壁施工，配筋采用φ10钢筋，间距为20cm。由于桩基长度均为42m，所以挖孔深度大于20m后，必须向孔底输送氧气，同时井下施工人员必须佩戴备用氧气袋施工。桩基施工过程中对钢筋笼的吊装和长度应严格控制，由于钢筋笼较长，避免吊装不当而侵限，可对钢筋笼进行割接，分段进行焊接施工。但在吊装过程中必须用尼龙绳索进行牵引，控制钢筋笼的摆幅。承台施工：当抗滑防护桩达到设计强度后，既可进行承台基础施工。首先测量出成承台具体位置，根据原地面标高计算出基坑开挖的深度，避免超挖。为了保持既有线边坡稳定，承台基坑开挖必须分层进行，不得一次开挖到深度。为了准确掌握边坡稳定性，必要时在既有线路肩位置埋设位移观测桩，适时进行观测，如发生位移则立刻停止基坑开挖，采取相应的加固措施。承台模板拆除后应立即进行基坑回填并分层夯实。墩身施工：墩身施工前，防电墙必需安装就位。墩身模板安装、拆除均设专人防护，模板吊装同时配合专人用尼龙绳索进行牵引，控制模板摆幅。6结束语针对本工程 靠近既有线、开挖既有路基本体、受电气化接触网影响的不利因素，围绕工程中的难点通过精心组织、合理安排施工，安全优质的完成了施工任务，受到了建设单位及公司领导的一致好评。参考文献1TZ203-2008客货共线铁路桥涵工程施工技术指南[S]2TB10002.1-2005铁路桥涵地基和基础设计规范[S]'