周德堅
(中國中鐵七局集團路橋工程有限公司 陜西西安 721000)
關于鐵道施工中幾種常見的施工技術分析
周德堅
(中國中鐵七局集團路橋工程有限公司 陜西西安 721000)
當代交通出行方式逐漸多元化,鐵路運輸是中國基礎類的建筑工程,在大眾的平日生活活動中有著極大的影響。改革開放以后中國現代化設施逐漸增多,同時鐵路施工技術也在不斷進步。本文從鐵路施工與維護等常規技術出發,通過具象化地對技術實施解析,提升鐵路施工質量。
鐵路施工;施工技術;解析;探討
目前,我國鐵路建設工程中,最重要的常規施工技術是明挖法,這是由于明挖法簡便、迅速、成本低廉并且安全性強,然而對周邊地域是一種破壞。截止到目前,高層建筑的施工技術通常使用明挖法。除此之外,還有蓋挖法等先進的施工技術。鐵路工程施工技術的先進性,保證了我國鐵路交通的穩定性以及安全性。
1.1 放坡挖掘技術
鐵路施工階段,在工程地形和水文地形俱佳的前提下,放坡挖掘技術是首選。邊坡坡度依照地質、基坑挖掘深度和本區域同種土體邊坡穩定值明確。基坑的挖掘深度需要與施工需求相吻合,要布置排水溝、集水井的基坑的挖掘應適度增大;基坑由上至下臺階式挖掘,預防掏底挖掘產生問題,挖掘應隨刷邊坡。
而要預防長時間水流沖擊而導致邊坡坍塌,要應用水泥土護坡。水泥土護坡是在施工路段挖掘粘性土以及水泥,攪拌后用于護坡作業。其模式便捷,能夠節省水泥成本,并且強度理想,能夠應付水流沖擊,是明挖法中較常用的挖掘辦法。
1.2 型鋼支護施工
型鋼支護通常應用打樁機抑或沉拔樁機鑿入鋼梁抑或鋼板樁,依照相異區域以及地理環境布置樁距,樁與樁間應使用木背板、水泥土抑或鋼絲網混凝土支護。而假如基坑深度較大,要使用雙排樁,通過拉桿抑或連梁承擔壓力。鐵路施工通常使用多層鋼橫撐支護工藝,并通過單根抑或若干根錨桿,通過與型鋼相連構成邊坡支護系統。
1.3 連續墻支護施工
連續墻支護通常使用鋼筋繩以及液壓抓斗成槽設施,或通過多頭鉆抑或切削輪式成槽機械作業。槽段應用萬能土泥漿保護槽壁,澆灌水下混凝土,讓其構成混凝土擋土墻構造。為強化支護效果,通常使用鋼橫撐以及錨桿拉動連續墻一起承受壓力。連續墻不但承載能力理想,并且能夠隔絕水源。當前,軟土地域的連續墻施工工藝已頻繁使用。
1.4 土釘強支護工藝
土釘強支護是在鐵路建筑現場的原位土中利用機器設備鉆機打孔,布置列布密度較高的較細錨桿,并且涂上混水泥漿或注漿,噴灌混凝土,讓土體、鋼筋、混凝土板面形成深基坑土釘支護系統。土釘的特色是:沿著通路長度與四周土體碰觸,形成群體功用,并和周圍土體構成聯合體。在土體產生形變時,透過與土體碰觸形成粘合力以及摩擦力,讓土釘被動拉伸,能夠穩固土體。
2.1 應用范疇
暗挖法是在地表以下的施工模式,對鐵路施工來說正好適用。暗挖法的優勢是對居民的打擾較小,然而技術性強,成本高昂,并且施工中有安全隱患。
2.2 淺埋暗挖施工工藝
淺埋暗挖法是根據“新奧法”的理論創設以及動工的辦法。“新奧法”的特征是:維持圍巖已有的特征,并通過圍巖的承受能力,使用錨噴支護應付圍巖形變;依照具體狀況,解析并明確支護模式與時機。
這樣的施工工藝關鍵是設計師、工人以及監測人員要加強交流。當中,要把握新奧法三大核心技術“錨桿支護、噴混凝土支護以及現場量測技術。但是在施工實踐中,因為預裂、錨噴、光爆爆破等情況不理想,監督與測量不準確,在施工階段引發坍塌、初始階段支護形變等情況。
所以,設計知識與具體施工的密切融合,是“新奧法”成功的必備條件。淺埋暗挖法當前應用于土層較為松軟的鐵路工程。
2.3 多拱多跨暗挖法工藝
舉一個實例,中國的多跨多拱暗挖法施工工藝源自于北京西單鐵路工程,鐵路車站截面通常是三連供模式,建設中使用“雙眼鏡法”工藝,兩處同時挖掘,每段的挖掘支護時間間隔為10~20d,讓初始階段的支護形成既定強度并構成支護封閉體后,逐漸挖掘上端。拱跨位置的初始階段支護形成功能超強的封閉體后,進行再次壘砌,之后挖掘中洞上端與下端。之后,又產生了“柱洞法”等多類暗挖作業法,之后鐵路建筑運用了三連拱、四連拱等等工藝技術。
2.4 平頂直墻暗挖法工藝
全球常規的暗挖法工藝中,頂端通常都是拱形構造。中國的技術工程是在汲取蓋挖法、暗挖法以及房屋臨時建筑支撐等多種挖掘法的情況下,創設了平頂直墻超淺埋暗挖法。這類挖掘模式的特色是:可以反復利用暫時支撐,縮減挖掘工作面跨度,為再次壘砌作業預留一定的空間,構成了力量轉化又保留了工程,避免了建筑資源揮霍,其施工工藝簡單,可以較理想地管控地表沉降。舉一個實例,當前這類工藝在首都長安街地鐵站口和地鐵區間隧洞工程中被普及運用,運用情況較為理想。
3.1 應用范疇
蓋挖法的特色是:依照相異的現場地理以及水文地理情況,與連續墻、混凝土灌注樁共同構成邊坡支護構造。蓋挖法是一類迅速、成本低廉、穩定性強的施工模式,噪音污染小,有針對性的防護后對交通狀況不形成影響,比暗挖法成本更低。
蓋挖法業已是地鐵站臺的關鍵建設技術,在上海、北京等地區業已開始運用,并獲得了理想的效果。
3.2 施工工藝
蓋挖法先修筑邊墻,并使用連續墻,然后使用混凝土灌注樁。混凝土灌注樁運用機器或人力打樁均可,為提升承載功能要使用擴底灌注樁或十字基礎樁,運用鋼管樁縮減樁徑。利用混凝土灌注樁作業階段,應在板的部位灌注砂層,當開挖深度到達板的方位時應濾除砂石,讓鋼筋與施作板樁相融合。此外,還有蓋挖逆作法工藝,就是說:在樁與蓋板維護下層層挖掘,施做結構,挖掘到地層為止;此外,還有蓋挖順做法等等。
大連地鐵2號線,香工街站站臺主洞、風道以及聯系通道等大斷面的挖掘均運用暗挖CRD工法挖掘。另外,在促進路站到春光街站的區域地鐵施工中,運用暗挖法和盾構法挖掘,當中暗挖區段長是右側線路657.305m,左側線路是654.21m,暗挖隧洞斷面的線路布置是單洞單線、單洞雙線以及渡線段三類;香工街站到沙河口動車站左側區域利用暗挖礦山法挖掘,長達到75.684m。
西安地鐵2號線鐘樓站臺,將明挖法與暗挖法融合,是一種分離島類站臺,站臺主隧洞和左線路以及右線路站臺間的橫過道,利用淺埋暗挖挖掘工藝,包含超前小導管灌漿、大管棚超前支護作業,挖掘使用暗挖CRD工法和CD工法等挖掘工藝。
沈陽鐵道青年大街站,能夠同時乘坐1號線與2號線;站臺東西兩端由暗挖PBA工法挖掘段過渡到暗挖CRD工法挖掘段。
總之,中國對鐵路施工技術的把握與創新,帶動了我國鐵路工程的進步。然而,在鐵路施工技術的運用層面,還出現了諸多困難。而且因為中國幅員遼闊,地質狀況呈現出多元化特征,因此鐵路隧洞等地下作業并不簡單。而持續研發并創新施工技術,是大勢所趨。
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U215.7
A
1004-7344(2016)09-0130-02
2016-3-1
周德堅(1974-),男,工程師,大學本科,主要從事鐵路工程施工管理工作。