紧邻既有铁路干线桥墩及下部结构施工技术研究.doc

紧邻既有铁路干线桥墩及下部结构施工技术研究 韩宜康HANYi-kang （南京铁道职业技术学院，南京210031） （NanjingInstituteofRailwayTechnology，Nanjing210031，China） 摘要：世纪东路跨线桥工程是以3跨简支梁分别跨越沪宁城际和京沪铁路，其中10#墩紧邻既有铁路干线，属于临近铁路营业线施工，施工条件复杂、施工难度大，一旦发生工程事故造成铁路运输中断产生的影响将不可估量，本文结合具体工程依次阐述了紧邻铁路干线桥梁从基础、基坑开挖到承台、墩柱、盖梁等部位关键施工技术及注意事项。 Abstract:TheengineeringofCenturyeastroadflyoverbasedon3crossbeamacrosstheShanghai-NanjingintercityandtheBeijing-Shanghairailway,and10#pierisadjacenttoexistingrailway,whichbelongstothenearbyrailwayYingyexianconstruction.Theimpactwillbeinestimableintheeventofanaidentleadingtorailtransportengineeringinterrupt,duetotheplexconditionsanddifficultyconstruction.Thekeyconstructiontechniquesandconsiderationsofnearbyrailwaybridgesareexpoundedinthispaper,binedwithspecificengineering,whichisexplainedfromthefoundation,theexcavationtocapbeam,pierandcover. 关键词：紧邻；既有铁路；墩台 Keywords:adjacent；existingrailway；piers ：U24：A ：1006-4311（xx）06-0107-02 0引言 紧邻既有铁路干线的桥梁墩台施工，由于墩台距离既有铁路干线近，在基础开挖、承台施工、墩柱和盖梁施工过程中，均可能影响线路稳定和线路运营安全，特殊的施工环境使其施工难度加大，本文结合世纪东路跨线桥工程10#墩及下部结构工程，主要阐述了紧邻既有铁路干线桥墩及下部结构工程施工技术要点及注意事项。 1工程概况 世纪东路跨线桥工程（跨京沪铁路、沪宁城际段）为南京火车站北广场配套项目。建设施工场地位于南京火车站东侧，施工场地为秦淮河漫滩阶地过渡段及山前冲积地貌单元，整个场地呈现出南低北高形态，地面高程介于12.3318.74m之间，地面高差最大达到6.41m。本段桥梁7#10#墩以3跨55.2m+54m+43.5m简支梁分别在京沪K1151+225m处跨越京沪铁路和沪宁K300+678m处跨越沪宁城际铁路，跨线桥10#墩位于京沪铁路和沪宁城际铁路之间，且紧邻既有沪宁城际铁路，10#墩承台离沪宁城际铁路最近处仅17.7m，10#墩位置地面标高约+14.490m，地层自上而下依次次是厚度约为2.5m的近年堆积的杂填土、厚度约为1.5m的黏土和厚度约22m的淤泥质粉质黏土。10#墩基础采用钻孔灌注桩基础，基础之上为承台，每个承台上设一个墩柱，双墩柱之上为盖梁。10#墩桩基础、承台、墩柱和盖梁结构均处于铁路30m范围内，施工均列入临近营业线施工范围。所有施工都必须在铁路运行天窗进行，且必须严格按照临近运营线施工安全管理规定进行，施工环境非常复杂、施工条件差、施工难度大。 跨线桥10#墩与铁路立面关系位置如图1所示。 2主要施工方法 本工程特殊之处主要在于跨线桥10#墩位于沪宁城际铁路的北侧，属于车站内施工，且墩位距离沪宁城际铁路近，承台距离城际铁路最近处仅17.7m，施工过程可能会影响线路安全和运营安全，且施工属于邻近营业线施工，工程施工不仅要遵守一般的施工安全管理规定，还必须提前申报邻近营业线施工计划，并与南京站、南京桥工段以及上海铁路局高铁维修段签订临近营业线施工安全协议，并办理C类监督计划，并在本段铁路天窗修时间0：00-4：00范围内施工。 2.1基础施工 跨线桥10#墩基础为4根?准1.2m钻孔灌注桩基础，桩长22m，采用C30混凝土灌注，灌注桩桩端嵌入岩层。桩基础持力层为中风化岩层，故决定采用CZ-5型冲击钻机钻进成孔。钻进成孔前应首先进行钻机定位，使钻机钻锤中心与桩孔中心在同一垂线上，并稳定好扒杆及揽风绳。开始钻进时，先以小冲程慢速钻进，待钻头全部钻进土层后，桩位复测合格后，再以正常钻速钻进。在成孔作业过程中，应根据地勘结果不同的地层采用不同的冲程及泥浆比重，并做好钻进记录，钻进过程中如遇到数据突变或其它异常情况，应立即停止钻进，查明原因并排除故障后才可以重新钻进。在紧邻铁路进行成孔作业时，钻机桩架上必须设置揽风绳，可采用直径大于9mm的钢绞线作揽风绳，揽风绳与地锚间采用花篮螺栓拉紧，揽风绳与地面夹角不大于60度，以防止桩机向铁路一侧倾倒。吊放钢筋笼时应根据计算确定吊装点，吊放时应注意入孔时须对准孔位轻放、慢放，防止碰撞孔壁，混凝土浇筑时须一次连续浇筑完成，中途不得间断，以保证整根桩混凝土的均匀性和密实性。 2.2承台施工 由于该桥墩紧邻既有沪宁城际铁路干线，且承台基坑的开挖深度达到3米以上，属于深基坑工程。深基坑开挖过程中容易发生坍塌，危及铁路线路的路基稳定和运输安全，因此必须制定合理的基坑支护方案，经过几种支护方案的比较，本承台的基坑支护方案决定采用钢板桩支护方案，钢板桩支护结构受力简单、明确，对基坑的支护稳定可靠。另外钢板桩施工的插打工艺及机械设备都很成熟，施工速度快，而且钢板桩插打后可以拔除重复使用，工程造价低，跨线桥10#墩承台为平面尺寸为4.8m4.8m、厚度为2.4m的钢筋混凝土矩形承台。在钻孔施工结束后，承台基坑开挖以机械为主人工为辅分层开挖，基坑边坡按1：1开挖，靠近铁路侧开挖深度4.2m，另一侧开挖深度3.0m，当基坑开挖至基坑底标高以上20cm时，改用人工挖土，以便破坏基底原状土结构。凿除桩头并整平基底后，基底验槽合格后开始浇筑混凝土垫层，桩基检测合格后进行承台施工。承台模板采用大块拼装式钢模板，安装时利用吊机分块吊装，并用法兰螺栓连接，承台混凝土浇筑应一次连续浇筑，采用6BS砂石泵浇筑，选用塌落度为1518cm，初凝时间大于6h的C30标号混凝土，浇筑过程中应充分振捣，使混凝土密实。 2.3墩柱施工 本工程10#墩墩柱为双柱墩，墩的平面为1.71.85m（横桥向纵桥向）的矩形，高6.641m，平面四角设半径为15cm的倒圆，采用C40混凝土浇筑。为确保墩柱外观质量，墩柱模板采用定型钢模，模板表面平整光滑，拼接缝严密，模板连接采用连接螺栓栓接，另设定位孔并用销钉过渡配合使定位准确，保证接缝平整。墩柱混凝土浇筑采用分层浇筑，每层厚度控制在30左右，混凝土浇筑一次浇筑完成，浇筑时用串筒下料，串筒口距离浇筑面控制在2m以内，边浇筑边用振动棒振捣，保证混凝土密实。 2.4盖梁施工 10#墩盖梁长22.21m，宽2.2m，盖梁高3.2m+调高段，调高段高度0.552.39m，盖梁结构体积近200m2，属于大体积钢筋混凝土结构。 盖梁支架采用满堂式碗扣式钢管脚手架，支架底落在承台顶高程处，承台之间及两头需开挖并进行地基硬化处理，其中承台基坑范围采用山皮石回填，基坑范围外采用30cm厚山皮石回填，然后采用10cm厚碎石垫层和20cm厚C20混凝土进行硬化，以满足支架的地基承载力要求。 安装盖梁模板时，先沿横桥方向在碗扣支架顶托上安放10槽钢，并在沿桥纵向槽钢上每隔20cm布置1010方木，在方木上铺设15mm厚竹胶板，盖梁侧模板采用15mm厚竹胶板，模板外侧在竖直方向每间隔15cm安放510方木，在方木外侧安放2道水平钢管围棱，另外，还需沿水平方向和竖向每间距0.61m设置?准20对拉螺杆，以此保证模板的稳定。 盖梁骨架钢筋采用闪光对焊或双面焊接成型，钢筋骨架在平地上制作焊接成型，吊装至盖梁上搭架子进行安装，局部需要焊接时底部需垫木板，焊接时不能不要烧坏底模，双面焊缝长度不小于5d，焊缝要满足规范要求。 本工程盖梁为变高盖梁，结构体积将近200m3，为大体积混凝土结构。盖梁混凝土浇筑拟分3次进行，第1次浇筑3.2m+0.55m高+挡块部分，第2次浇筑1.84m高+挡块部分，第3次浇筑支承垫石。盖梁混凝土采用C40商品混凝土，混凝土应分层浇筑，每层浇筑厚度控制在30cm左右，并边浇筑边用用插入式振捣器振捣充分使混凝土密实。 为防止混凝土的内部因水泥的水化热反应导致温度过高而产生不良的温度裂纹，从而影响盖梁施工质量，在盖梁内每隔2m设置?准=32mm的循环冷却水管，在高度和宽度方向各布置一道。在浇筑承台混凝土前应进行闭水试验，以保证管道严密性，管道还应与钢筋绑扎牢固，确保管道在浇筑混凝土时不发生位移。 盖梁混凝土浇筑完成后应加强养护，表面覆盖草垫并经常洒水，避免暴晒，达到混凝土设计强度后，及时进行二次抹面，有效减少表面裂缝。 3结语 世纪东路跨线桥项目，由于工程跨越京沪铁路和沪宁城际两条铁路干线，而且10#墩位于两线路之间，属于车站内施工，且紧邻既有铁路干线，这更决定了其施工难度，邻近营业线工程施工不仅要遵守一般的安全管理规定，更重要的是要严格按照营业线施工管理规定进行施工，在既有线线路安全和运输安全的前提下实现施工质量目标。 参考文献： 1王沧州.大体积混凝土裂缝分析及应对措施J.铁道工