高长红
中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司喀什工务段新疆喀什844000
摘要:介绍喀什工务段盾构桥涵顶进的施工监控的过程管理,重点对滑管施工、管棚施工、桥涵顶进等施工过程中盯控重点进行阐述,提出整治意见,进一步完善施工盯控体系,确保行车安全。
关键词:铁路;盾构;施工;做法
1概述
近年来,随着我国城市交通和公路建设的大力发展,出现了大量新建道路穿越既有建筑物的情形,其中,下穿既有运营铁路尤为突出。因盾构施工可以在不中断铁路行车,施工场地小、较少涉及第三方等优点成为穿越铁路的主要施工方式。但盾构施工扰动极易诱发地层位移,进而造成轨道变形,影响列车运行安全。以我段为例,2018年以来,我段管内因地方经济发展需要,共计有4处盾构施工穿越既有线线路,2处穿越进入设计阶段,给我段安全管理带来极大的安全隐患,为此,作为设备管理单位要认真研究盾构施工中常见问题,制定切实可靠的检查方式,明确检查位置、方式,制定整修措施,确保施工盯控到位,减少对行车秩序的干扰。
2盾构桥涵的检查方式
盾构桥涵的检查分为防护设施检查、顶进过程检查、路基检查和其他部位检查,根据施工步骤确定检查和防控重点,提高对设备的监控和处理能力。
2.1防护设施的检查和整治方法
2.1.1检查重点:盾构施工中滑管施工、管棚施工及防护桩施工是盾构顶进施工安全的前提,起到“上挡下沉左右防护”的作用,维护路基稳定,防止路基塌方和确保盾构桥涵按规定标高顶进的作用,在日常盯控检查中要把标高的监控作为重点。单项施工作业完毕后,对所有滑管、管棚标高进行测量,确认位置在允许范围内,防止标高不符造成顶进施工不便。整治方法:对标高不符合标准的管棚必须进行拆除(主要是低于设计标高),对滑管高度较高的进行切割和凿除,防止在施工过程中因位置不当与盾构设备相互积压,造成线路变化大。
2.1.2管棚注浆的盯控:为加强上层土层稳定,必须对路基进行注浆,根据实际土质情况进行试压注入,注浆厚度以设计要求为主,待确定压力后进行实际操作,减少后期顶进开挖的影响。
2.1.3线路的检查和整修
线路设备的检查贯穿整个施工过程,自滑管施工过程开始安排专业人员每日对线路进行检查,顶进中线路的变化主要体现在轨道的高低和方向变化,针对线路变化情况采取不同的措施进行整修。线路的检查,原则上每日全面检查不少于4遍,全面掌握设备变化情况,施工过程中每趟车对线路检查一遍,时间不允许的情况下可目视线路,检查线路方向和高低情况,在每次顶进后对线路进行整修后全面检查。对检查发现线路变化超保养立即组织人员进行整修,确保线路在保养范围内。
2.1.4扣轨梁检查:每日对扣轨梁进行全面检查,重点检查:穿入的木枕中心线必须与线路中心线重合,木枕两端伸出轨枕头部的距离必须相等;线路中心扣轨外边缘与既有钢轨作用边的距离不得小于300mm,线路外侧扣轨内侧边缘与既有钢轨非作用边的距离不得小于150mm,扣轨顶面与既有钢轨轨面的距离不得大于25mm;扣轨、扣板、U型卡螺杆高度不得高于钢轨面25mm;木楔是否牢固、无松动。
2.2顶进过程的检查和整治方法
利用列车间隔施工需要掌握施工节奏和时长,充足的整修时间是施工安全的保证,申请点外天窗时间不得少于45分钟,其中每次顶进必须留出30分钟的整修线路时间,线路变化以保养标准为准,当线路变化超过保养保准时立即要求施工单位停止施工,整修完毕后方能组织施工。
2.2.1主盾构与桥梁主体高程偏差:做好顶进施工高程的趋势判定,有利于在在顶进施工过程中做好应急准备,测量分为水准仪测量和钢卷尺测量,水准仪对主盾构和桥涵主体各四个点进行测量对比,如下沉量较大,就需考虑增加施工过程中路基塌方的防范和石碴的储备数量。
2.2.2.顶进的要求和整治方法
顶进时线路的检查采用边顶进边检查的方式,有专人对线路进行测量,发现线路变化超保养时停止顶进施工,整修完毕后在组织施工。
检查重点:线路高低变化较大时(高低向上时)应重点检查路基内填料是否有杂物,如杂物较多,应在子盾构顶进时采取边掏边顶的方式,防止因路基内填料造成线路上拱。对单点病害要做好标记,在最后进行顶进。顶进过程中注意顶进步骤,控制在每分钟1-2厘米范围,不允许快速顶进;高低向下时,进行补碴捣固,保证线路平顺,道床石碴饱满。
整治方法:线路设备的整修减少对轨道的扰动,尽量不采用抬道和落道等措施,对两端线路进行顺平即可,多采用加垫竹垫板的方式进行整修。线路尺寸达到保养标准即可。
2.2.3线路方向变化时检查反拉装置,反拉应与顶进同步进行,顶进误差控制在±3mm以内,根据线路方向变化情况调整反拉速度,减小线路方向的变化,子盾构在顶进时不得多个同时顶进,应采取分开依次的方式进行顶进,一般隔五顶进一个,减少顶进时与路基的阻力,防止因阻力过大导致线路方向变化剧烈。线路方向的调整可以利用反拉装置进行调整,根据需要改变反拉装置的反拉进度。
2.3路基检查重点和整修措施
路基坍塌是顶进中经常出现的病害,针对不同的检查情况采取不同的整修方式。
2.3.1梁体两侧路基坍塌:盾构桥涵顶进中因开挖掘进和盾构在顶进中摩擦的原因造成梁体两侧坍塌,特别是在盾构顶出路基时,有可能引起路基大面积坍塌,危及行车安全,在顶进一侧发现梁体两侧路基坍塌时,可采用麻袋装土塞填的方式进行整修,在出土一侧发现梁体两侧路基坍塌,应立即停止施工,采用在出土侧安装钢柱,并在钢柱与路基内侧塞填麻袋装土,防止坍塌现象继续增加,并每日加强检查,确保施工安全。
2.3.2两侧路肩塌方:盾构顶进在进入或顶出路基时都会因为破坏土体结构或主盾构与桥涵主体高差差导致小范围的坍塌现象,一般坍塌量较小,不影响施工进度,只需使用麻袋装土后封填即可。
2.3.3道床坍塌:盾构顶进中因地质变化或高差等原因可能造成路基坍塌,因位置在轨道下方,危险性大,需要特别防范。在每日作业完毕后派专人进行检查,检查方式包括机械振捣和撬棍插探,对重点部位进行振捣,对其他部位进行撬棍插探,对检查发现的坍塌处所立即进行补碴并进行振捣作业,确保线路稳定。
2.3.4路基内部坍塌:顶进作业必须严格控制掘进量,严格按照施工方案的要求进行控制,一般每次掘进量不得大于40cm,土质酥松处所掘进量应尽量减少,大断面开挖应在主盾构上进行画线,防止超挖现象造成土体坍塌。同时在开挖时要对盾构两侧进行重点检查,防止盾构在顶进过程中坍塌造成路基内空洞,对检查发现的此类病害要立即使用麻袋装土进行封填,在后期进行路基注浆处理。
2.4其他部位的检查
2.4.1主盾构的检查:每次顶进完毕后对主盾构焊接点进行全面检查,对检查发现的焊缝开裂及时进行补焊或加固;针对框架歪斜等现象要分析是否为人工开挖原因造成,对框构涵运动中线进行校正,减少土压力对框架的压力,同时对变形框架采取斜撑焊接,加强框架抵抗变形的能力,确保框架稳定。
2.4.2反拉装置和顶镐的检查:每次顶进后对反拉装置和顶镐进行检查,对检查发现反拉装置失效、顶镐压力不足等问题及时进行整修和更换,问题未解决前不得施工。
2.5结语
顶进施工结束后立即组织人员进行桥涵端翼墙的制作工作,施工完毕后组织验收总结施工中存在的问题,查找问题原因,不断改进施工工艺,完善盯控重点,推进工作落实,确保行车秩序和施工质量。