浅谈大中型铁路客运站地下通道接长施工

浅谈大中型铁路客运站地下通道接长施工

曹建鹏

中铁六局集团太原铁建公司山西太原030012

摘要：随着高铁时代的到来，越来越多的大中型铁路客运站为满足高铁停靠条件，对既有站场进行扩能改造。结合太原站旅客、行包地道框架涵顶进工程实例，在保证施工安全质量的前提下，以不影响铁路正常秩序为基础，从既有铁路设备防护加固、框架涵预制顶进等工序入手，详细介绍铁路站场内地道框架涵顶进施工工艺及安全质量卡控重点。

关键词：框架涵；线路加固；顶进；安全

1.工程概况及特点

太原站增设到发线工程引起太原站内旅客地道、行包地道接长，顶进段下穿既有9道和X道，采用16mD型梁加固既有线路，场外预制顶进的方案，顶进就位后对地基进行注浆加固。既有9道、X道是电气化线路，9道为到发线，邻近7站台，以接发列车为主。X道为大西下行线，以货运为主，影响段站内线路9道为有缝线路，X道为无缝线路，钢轨为60kg/m，轨枕9道为混凝土宽枕板，X道为混凝土枕。新建结构下穿既有线路，与既有线路正交。本次顶进施工与既有通道衔接，精度要求高；顶进进路受既有站台影响，需对站台拆除并采用钢结构临时恢复，满足接发列车需求。

2.铁路设备防护及线路加固前

2.1站台墙拆除、作业平台道床支护：利用邻近营业线监督计划，对施工区域进行封闭，采用钢立柱和2.0m高彩钢板围挡，以地道轴线为中心线，沿站台方向设置20m×6m×2m，采用膨胀螺栓固定，围挡上设置旅客引导标志和安全警示标志。利用铁路营业线封锁施工计划，每日23：00-4：30封闭9道，采用小型挖掘机进行站台墙的破碎拆除，建筑垃圾利用小型车辆通过站内行包通道运输至场外。支撑桩施工作业平台长度4m，宽度2.0m，深度0.7m，线路两侧枕木外侧各打入8根直径50mm钢管，深1.5m，间距1m，在钢管和枕木间嵌入4cm厚木板，利用预留PVC套管，穿入对拉钢筋，将线路两侧钢管、木板对拉锁定，确保道床稳定。

2.2支撑桩施工：施工前对地下管线进行探测，并采取有效防护。利用邻近施工计划，采用人工开挖，简易提升架出土的方式施工，设备外露高度不得超过钢轨顶面50cm；护壁采用钢护筒，钢护筒单根高度1.5m，每节护筒分四片进行孔内拼装；钢筋孔内绑扎，绑扎搭接长度不小于35d，接头数按50%错开。桩身浇筑采用地泵泵送混凝土，利用预埋PVC套，穿入混凝土管泵，连接地泵浇筑。孔内降水采取孔底挖集水坑，利用水泵抽水排至外侧排水沟。

2.3管棚帷幕：顶进框架涵下穿路基段采用管幕支护的施工方法。为控制地表沉降，超前支护采用管幕法，即在框架涵外侧，按45cm间距，沿框架涵轴线方向将φ325*14mm的钢管水平铺设在土体中。φ325管幕与顶进段框架涵竖墙的净距为20cm。并在φ325钢管远离框架涵体侧开设笛孔，通过φ30钢花管及笛孔进行管幕外回填注浆，对土体进行注浆加固并使管幕成为一个整体。笛孔直径为8mm，间距为50cm，笛孔沿管壁在一条直线上。

施工采用SE-GMJ-600顶管机，SE-05导向系统。施工采用单侧顶进的方式。顶进时在楔形钻头内装入LED灯，把穿好螺旋钻杆的钢管吊装到顶管机上，在钢管母扣中安装传感器并用钢丝绳接出。一边旋转一边顶进，使出土量小于理论出土量，确保顶进过程中油缸顶铁的有效传导。单根顶进到位后，先脱开钢管跟机头，拉出螺旋钻杆10cm并卸开，顶管机退到位，吊装下一根钢管，如此循环直至钢管就位。

2.4框架涵主体预制及后背施工

2.4.1工作坑开挖方法：（1）土方开挖前，沿场地四周布设排水沟（深度300mm～500mm）和截水沟，避免地表水流入开挖基坑内；同时基坑顶四周设30cm高挡水埝，防止地表水流入坑内。基坑开挖过程中，施工人员经常校核测量开挖平面位置、平面尺寸、标高、控制桩、平面平整度；挖土分层分段依次进行，靠既有线侧按1︰1.5放坡、其余三边按1：1放坡，每层开挖深度为2m，严禁一次挖到底。当遇到地下管线时，应通知项目部及相关产权单位部门，将其移位后再行施工，严禁出现超挖现象；基坑开挖完成后及时清底，在坑底四周设混凝土排水沟及集水井，水沟深0.4m，宽0.4m，集水井0.5m×0.5m×1.0m并及时抽水；基坑挖土深度不得超过设计基底标高；挖土在基底标高以上保留30cm左右由人工挖平清底；开挖过程中严格控制好挖土标高，边挖边修边坡，以防坍塌。（2）基坑安全防护：土方开挖完毕后，在基坑周围采用钢管搭设不低于1.2m高的防护栏杆，并挂设密目安全网作全封闭处理。防护栏杆应由上至下二道横杆及栏杆柱组成，上杆离地高度不应低于1.2米，下杆离地高度不应该0.5m-0.6m，横杆长度大于2m时，必须加设栏杆桩；栏杆的固定可采用钢管打入地下50-70cm深，钢管离坑边的距离不小于100cm；钢管及密目网均有产品合格证，并由专人搭设安全网及安全警示标志，边坡及防护由监理、建设单位等有关人员检查验收。

2.4.2后背梁、滑板施工：（1）后背梁具体施工方法：后背梁高2.5m，埋入滑板以下0.7m，总长13m，采用C25钢筋混凝土浇筑；后背桩采用φ1.5m钻孔桩共16根，桩长22米，间距1.75m；后背桩外侧设两排φ0.6m旋喷桩，间距0.45m封水。（2）滑板由垫层、锚梁、滑板、导向墩、集水坑组成。工作坑挖至设计标高后，由第三方检测单位对地基承载力进行检测，符合设计要求后，进行滑板施工，工作坑滑板浇筑采用30cm厚C25混凝土。地锚梁宽40cm、高80cm（埋入工作坑滑板底面以下），沿工作坑滑板横向贯通，地锚梁间距2.5m，采用C25混凝土浇筑。导向墩采用C25钢筋混凝土，截面长50cm×宽50cm×高110cm，导向墩间距2.5m，导向墩埋入滑板顶面以下70cm。绑扎滑板钢筋时，纵向钢筋伸入后背梁内不得小于45d；滑板混凝土灌筑后在表面以水泥砂浆抹面2cm，要求平整度在2m²范围内≯2mm；为减少顶进时扎头因素，将滑板做成5‰坡度；为避免滑板与框构粘连，顶进时便于起动，在滑板上面涂抹一层3mm厚石蜡润滑层，然后均匀撒一层滑石粉，上面铺塑料薄膜、油毛毡隔离层。

2.4.3框架桥主体预制

（1）碗扣式满堂红支架体系总体构造及搭设

支架体系自下而上分别为：底层15×3cm支垫木板、碗扣式支架、15×12cm纵向方木、8×5cm横向方木、组合钢模板底模。碗扣支架壁厚3.5mm，外径48mm。框构顶板倒角下方采用采用0.6m×0.9m布置，顶板等高段采用0.9m×0.9m布置，立杆竖向步距全部采用1.2m。立杆采用LG-300及LG-120型配合使用（顶倒角最外侧部分立杆增加LG240型配合使用），横杆采用HG-60及HG-90型，可调顶托及底撑分别采用可调范围均为≤600mm的KTC-75型及KTZ-75型。支架外部纵、横向设置剪刀撑，剪刀撑斜杆与水平面的夹角为45°～60°；内部纵向每隔3.0～4.0m设置横向剪刀撑一道，横向平均设置纵向剪刀撑五道；竖向范围内顶端和底部各设置水平剪刀撑一道，中部设置水平剪刀撑一道，立杆底部设置扫地杆。

底撑下设置15×3cm木板；顶托上设置15×12cm方木作为分配纵梁，顶板平直段纵梁上设置间隔30cm一道的8×5cm方木作为横向分配方木，顶倒角部分纵梁上设置间隔15cm一道的8×5cm方木作为横向分配方木。