高靈通
(中鐵十二局集團二公司,山西 太原 030032)
既有線旁構筑物基礎施工
高靈通
(中鐵十二局集團二公司,山西 太原 030032)
文章通過施工新建南廣鐵路(NGZQ-3標)柳廣上行聯絡線的LGYD1K2+600~LGYD1K4+100(對應既有湘桂線里程K660+220~K661+780)段路基、橋涵工程與臨近既有線影響程度和范圍,提出了相關的施工和防護方法,總結了既有線施工手續的辦理流程。
鐵路;既有線施工;基礎;安全防護;安全協議
隨著我國經濟的快速發展,電氣化鐵路交通網絡的建設,臨近既有線施工越來越多,施工中保證既有線路行車安全、保證列車正常通過及既有線相關設備完好使用,是工程中的一個至關重要的問題。新建南寧至廣州鐵路柳廣上行聯絡線位于南寧市黎塘鎮境內,工程施工臨近既有湘桂線下行線,湘桂線列車比較頻繁,每天經過列車60對。
①路基:與既有湘桂線緊鄰并行,其線路中心距既有線路中心為6~15 m;②涵洞:LGYD1K3+3 461-2.00 m蓋板箱涵,排洪而設和LGYD1K3+5 861-4.00 m蓋板箱涵,人行而設;③橋梁:老馬香1號特大橋。工程中路基及橋涵均坐落于基巖上,巖層為灰巖,所以選擇了利用天窗點控制爆破開挖構筑物基礎。
段內屬巖溶溶蝕平原地貌,覆蓋土層為膨脹土,厚0~3 m;下伏基巖為中石炭統(C2)灰巖、白云質灰巖,地表有溶溝、溶槽、溶蝕洼地發育,地下溶洞發育。根據“巖溶地面塌陷預測分析參考標準”評定,本段屬極易塌陷區。
(1)對新建工程進行測量放線,明確與既有線路的平面位置影響程度及高程差距。
(2)根據現場情況編制相關施工方案及應急預案,方案必須可行,以便正確指導施工過程以及處理突發事件。
(3)按照應急預案要求準備應急物資,物資存放在位置距離施工現場不易過遠,以便快速調用。
(4)聯系既有線路相關設備產權管理單位,勘測相關設備的位置,如光纜、電纜、信號機等,確定是否對施工影響以及影響范圍,根據影響程度制定相應的防護或是遷改方案。
(5)聯系鐵路相關單位,一般為工務段培訓現場安全防護員和駐站聯絡員等,同時配備相應的防護用品,現場演練熟悉工作流程,確保施工安全。
既有線施工前要與鐵路設備管理單位現場確認,并簽訂施工安全協議,在設備管理單位人員現場配合的情況下進行施工,施工完成后有相關設備管理單位驗收,確保既有線相關設備安全。具體流程見圖1。

圖1 施工程序流程圖
說明:以電務段為例,①施工前與南寧電務段聯系,同黎塘電務工區人員到現場共同確認設備影響范圍;②根據影響程度由本單位編制施工及安全防護方案,報監理及建設單位審批;③聯系黎塘電務工區,現場調查并同電務工長一同填好現場調查表;④方案和現場調查表報南寧電務段技術科,再同技術科人員現場審核方案,方案可行,由技術科作出防護或遷改預算;如不可行,修改方案后再報;⑤電務段技術科做好預算后,將現場調查申請表報給南寧電務段安質科,簽訂施工安全協議;⑥施工安全協議報到南寧鐵路局電務處技術科和安質科審批;⑦最后將簽好的安全協議分別留存電務處技術科、安質科和電務段技術科、安質科、施工單位、建設單位各一份。協議簽好后要在施工前3天以書面形式報南寧電務段安質科施工計劃,并在電務段人員現場配合下進行施工。
3.1.1 軟基處理
本段路基處于巖溶發育地區,需要對基底巖溶處理,才能保證線路安全。采用100 mm型鉆機跟管鉆孔,孔深要求入巖5 m且穿過溶洞下2 m范圍;再用純水泥漿按照0.6∶1~1∶1比例注漿,終注條件為終注壓力達0.2~0.5 MPa,10 min內連續注漿量不超過5 L/min,確保巖溶整治質量,即確保后期施工安全。
3.1.2 基底換填
巖溶整治后,對路基基底軟弱土層采取換填碎石處理,可分段開挖,采取邊開挖邊換填的方式施工,每段不超過5 m。
3.2.1 涵洞基坑開挖
涵洞基坑按節分段開挖,軟石采用風鎬施工;堅石和次堅石采用鉆眼進行石方松動爆破作業。開挖石方時根據地形、地質、開挖深度和巖石破碎情況選擇以下爆破參數。
孔距a=0.6~0.8 m
孔深L=0.8~1.2 m
用藥系數K=0.2~0.4 kg/m3
3.2.2 橋梁擴大基礎施工
先進行場地平整,然后放樣施工鎖口,鎖口參照挖井基礎定型圖鎖口施作。既有線車輛通過時,受震動容易造成基坑坍塌,危及既有線安全,所以在鎖口上預埋6塊5mm厚400mm×400mm鋼板,鋼板的位置低于鎖口下50 cm,然后利用Ⅰ20工字鋼支撐。施工時利用工字鋼加固鎖口,可保證基礎在開挖時兩側土壓力向基坑內釋放時得到有利的支撐,并可保持既有線路基床的穩定,見圖4。石方施工采用控制爆破,在爆破設計時充分考慮對既有線兩個方面的影響:一是爆破飛石對既有線設施的破壞;二是震動波對既有線的危害。通過采取合理的措施,防止碎石飛出,通過爆破設計計算最佳裝藥量,使其對既有線不產生危害和破壞。控制爆破施工,爆破參數如下:

式中:Q:單孔裝藥量,g;
q:單位用藥量,250~280 g/m3;
w:最小抵抗線;
L:炮眼深度。
最小抵抗線w=0.5~0.7 m
炮孔間距u=0.5~0.7 m
炮孔深度L=1.0~1.2 m
用藥系數K=0.2~0.3 kg/m3
起爆方法:為了減小對既有線的影響,掏槽眼布置在遠離既有線一側,起爆采用非電毫秒雷管起爆。
4.1.1 路基基底施工安全防護
路基基底換填前采用鐵路防護欄桿與鋼軌排樁相結合的方式對既有線進行防護。封閉的鐵路欄桿設置在既有線安全限界處(與既有鐵路中心線最小距離為4.5 m),可防止人畜等進入既有線路,影響行車安全;鋼軌樁設置在鐵路防護欄桿外側,距路基換填邊線2 m處,沿線路方向設置10~15 m長,間距為0.5 m,并用鋼管橫向焊接連成一整體排架,可有效防止路基塌方,確保既有線安全,見圖2。

圖2 安全防護
4.1.2 橋涵基礎施工安全防護
4.1.2.1 涵洞基坑防護
由于涵洞基礎標高在既有線路基坡腳以下,開挖深度較深,對路基產生塌方威脅,需對既有線路基進行防護,見圖3。在距基坑靠近既有線側0.5~1.0 m外沿線路方向設置一排防護樁,樁身直徑為1.5 m,樁間距為1.2 m,樁底要伸入基底2.0 m以上,同時確保防護樁入巖深度為2.0 m以上,樁底用直徑25 mm以上鋼筋連接基巖。同時可在抗滑樁內側,鐵路限界外側設置一道防護網,網高3 m,有效阻止爆破后小塊飛石侵入鐵路限界。

圖3 涵洞基坑防護
4.1.2.2 橋梁基坑防護
由于橋梁基礎距離既有線較近,不能擴大開挖,采用鎖扣形式開挖可盡量減少開挖范圍,降低對既有線路的影響程度,確保既有線路穩定、安全。另外在施工中,為了防止碎石飛出選用了竹條捆作為覆蓋物。在開挖面覆蓋一層新砍伐的竹子做成的竹條捆,滿面布置,鎖口頂部再覆蓋一層竹條捆,竹條捆上面放置5mm的鋼板,上部用p50舊鋼軌壓蓋,鋼軌每側伸出鎖口外不小于2.0 m。爆破防護采用竹條捆一方面可以防止飛石,鋼板對竹捆有一定的壓力,同時可防止從竹捆內擠出來的小石頭,鋼軌壓在井口防止爆破氣流將基坑內覆蓋物沖出。采用這種防護方法,容易采集防護物品,降低經濟成本,并在防護過程中取得好的效果,在保證既有線安全的前提下,加快了施工進度。

圖4 工字鋼加固示意圖
根據既有線施工高危險性特點,結合工程具體實際情況,建立針對性強、切實有效的安全保證體系,建立健全安全生產責任制度、安全教育培訓制度、特殊工種持證上崗作業制度及安全技術交底制度;制定既有線施工人員、車輛、機械安全細則,保證施工安全有章可循;駐站聯絡員隨時向作業隊通報列車運行情況,保證信息暢通。注重在安全生產中的投入,由事后處理變事前控制,真正體現以預防為主的指導思想。
(1)協議簽訂前的現場調查、放線,一定要準確,對于不確定位置,不得存在僥幸心理盲目施工,安全無小事。
(2)簽定施工安全協議時,要注意其中條款,對于條款不恰當事項可協商。
(3)對于協議中涉及交納的費用要有依據,施工配合、遷改防護費有明確文件規定。
(4)對于協議中的施工工期要計劃準確,對于暫時不具備開工條件的可將工期向后推延,防止協議到期后工程沒有完成甚至沒有開工。
(1)施工過程中要充分利用防護欄桿、基坑支擋加固及抗滑樁等措施,確保既有線路行車安全。應視地質條件好壞及與既有線路距離而采取不同的防護方式,在確保既有線路安全的前提下,盡量加快施工進度,減少施工工期。
(2)設置專職安全員、防護員及駐站聯絡員進行現場防護,注意用道尺檢測營業車輛通行后軌道情況及水準儀測量觀測既有線路沉降、位移變化情況,發現問題立即停止施工并實施應急預案。
(3)對本地區地質情況進行研究,爆破參數不可一概而論,計算后要進行試驗,達到預想效果后方可使用。同時要控制飛石方向和距離及利用既有線天窗進行放炮。
通過以上方法,本單位在施工過程中有效地預防了安全事故的發生,同時也確保了施工質量和進度,得到建設單位的好評,希望能給類似工程施工以借鑒、參考。
Based Contruction on Buiding Near Working Railway
Gao Lingtong
The text,byanalyzingthe influence extent and range between construction ofroad bed and bridge on LGYD1K2+600~LGYD1K4+100,corresponding to K660+220~K661+780,Xianggui line,Liuguang up-link-line of new Nanguang Railway (NGZQ-3)and neighboring working line,offered relative construction and protection method and summarized construction ofworkingline and transaction procedure.
Railway;construction on workingline;base;securityprotection;securityagreement
U455.43
A
1000-8136(2011)05-0076-03