淺談既有線站內地道接長施工過程方案優化和質量控制

王文海

【摘 要】論文結合太原站站內三處地道接長施工，對地道接長施工過程中部分施工環節進行了方案優化，并采取必要的質量控制措施，從而使太原站內三處地道接長順利完工。

【Abstract】Combined with the three tunnel extension construction inner the Taiyuan station， the scheme optimization is carried out for some construction links in tunnel extension construction， and necessary quality control measures are taken， as a result， the three tunnel extension construction inner the Taiyuan station are completed smoothly.

【關鍵詞】既有線； 站內 ； 地道接長；方案優化； 質量控制

【Keywords】 existing line； instation； tunnel extension； scheme optimization； quality control

【中圖分類號】U227.8 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）09-0015-02

1 工程概況

太原站是太原樞紐主要客運站，主要辦理樞紐內普速列車始發終到及通過作業。此次太原站改造為太原站東廣場的配套工程，主要是在太原站東側增加兩股道，一座旅客基本站臺，同時對站內兩座旅客地道和一座行包地道進行接長，接長的三座地道均為鋼筋混凝土結構。每座地道接長計劃分兩部分進行施工，第一部分下穿既有9道和X道線路，影響既有線，第二部分在既有線外側施工，不影響既有線。此三處地道接長范圍地質勘探結果為填筑土，設計三處地道下地基處理采用高壓旋噴樁進行處理。因三處地道接長受既有高站臺影響，需對三處地道接長對應處既有高站臺部分進行先拆除后恢復。

2 優化施工方案，加強現場質量控制

2.1 地道接長施工

地道接長第一部分初步施工方案為采用16mD梁加固既有9道和X道線路，架空9道和X道線路后機械進行基坑開挖，開挖至設計基底標高進行高壓旋噴樁地基處理，最后進行地道主體預制。這樣施工的優點是能夠保證地道接長段與既有段接縫處很好銜接，接縫處防水處理較好實施；缺點是因既有9道和X道線路架空施工持續時間太長，邊行車邊施工，對既有線影響大，人身安全和施工安全風險較大。后經過多次方案優化后，采用X道外側設置頂進工作坑，進行第一部分地道主體預制，地道底板預制時預留注漿孔。同時，利用封鎖施工計劃對既有9道和X道采用16mD梁進行加固線路，線路加固完成后進行地道頂進施工，地道頂進后通過預留的注漿孔對地道基礎進行注漿處理。這樣施工的優點是縮短對既有線路架空時間，減少對運輸的影響，安全風險小，能夠有效縮短工期；缺點是地道接長段頂進過程中需精確控制頂進精度，以確保頂進段與既有段接縫處很好銜接。

2.2 支撐樁開孔施工

利用封鎖施工計劃，人工對支撐樁孔口開挖進行施工，首先對既有線軌枕外側石砟進行挖除，開挖一個以樁中心為中心，順線路方向長4m，垂直線路方向寬2m，深0.7m的作業平臺，然后對既有線道砟采取支擋措施，以確保道床穩定。開始對既有線道砟采取的支擋措施為：①在樁位處兩側順線路方向距既有混凝土軌枕端頭各打入8根直徑50mm鋼管，長1.7m，埋深1m，間距1m。②在鋼管和軌枕間嵌入4cm厚木板用于支擋道砟，木板上緣和軌枕頂面平齊。③垂直線路方向用磚砌筑0.7m高擋墻支擋道砟。支撐樁開孔施工過程中，在列車通過時產生的荷載作用下，發現垂直線路方向用磚砌筑的擋墻有裂紋，線路道砟局部有溜塌現象，存在行車安全隱患。為此，經現場檢查分析后，采取補強措施，一是采用鋼筋將線路兩側鋼管、木板對拉鎖定，鋼筋套PVC管穿過軌底，PVC套管不能緊靠軌底，確保道床穩定和軌道電路不連電；二是對磚砌擋墻進行了重新砌筑，確保了挖孔樁施工安全順利進行。

2.3 冬季混凝土養護

因三處地道接長在冬季施工，故地道預制好后混凝土養護質量成為該工程的重點。為保證混凝土養護質量，開始計劃采用傳統的棉被、棉帳篷覆蓋養護，但考慮到養護溫度無法保證，難以保證混凝土的強度，養護的時間也比較長；后來又計劃采用腳手架搭設骨架，骨架外側覆蓋棉帳篷封閉，火爐加熱的方法養護，此種方法雖然養護的溫度能夠保證，但是按照施工地理位置，首先不能使用明火加溫，其次棉帳篷不具備防火功能，棉帳篷感觀條件比較差；最后經過優化后采用在預制框構頂部安裝塑料大棚，大棚的高度距離框構頂3m，采用鋼管骨架起拱，鋼管采用6分主管和4分輔助管組成，沿框構縱向每間隔2m設置一道骨架，骨架上面鋪設塑料棚膜，為防止塑料棚膜被大風刮起影響既有線行車，棚膜外側每隔2m采用拉繩進行固定，大棚內設置2臺30kW自動暖風機加熱的方法養護。棚內的溫度主要以日光為主，白天可以不進行棚內加溫，而且塑料大棚密封和恒溫效果好，夜間使用自動控制暖風機加溫。通過此方法進行混凝土養護，塑料暖棚里白天最高溫度可以達24℃，夜間最低溫度13℃，養護7天后混凝土強度均達到75%以上，大大縮短了混凝土養護時間，同時混凝土養護質量也得到了保障，為順利完成太原站地道接長施工任務提供了質量保證。

2.4 D型梁安裝和拆除

16m D型梁安裝前在既有線X道外側每處地道對應位置預制混凝土平臺（平臺長度20m，寬度5m，厚10cm，頂面高于既有軌面5cm），便于D型梁安裝前對位擺放。D型梁拆除時由于地道頂進將既有X道外側混凝土平臺破壞，拆除D型梁時在頂進基坑靠X道外側搭設碗扣式滿堂紅支架，支架上利用工字鋼和油浸木枕縱橫交錯搭設拆除D型梁平臺，便于D型梁拆除后放置。既有線X道外側有磚圍墻和道路，道路高低起伏變化較大，行包地道處路面高出既有線軌面3米多，X道外側還有接觸網回流線，距既有路面高度不足4米，現場不具備使用吊車吊裝D型梁條件，傳統吊裝D型梁方案無法實施。經過現場調研和方案優化后，采用D型梁下墊滑道小車結合自制槽鋼滑道人工橫移的方法進行施工。D型梁橫移前，先測量出D型梁兩端位置，并在鋼軌上做出明顯標記，以便D型梁橫移準確就位，利用既有X道外側預制混凝土平臺，提前將自制槽鋼滑道和滑道小車布置好（滑道采用360mm寬槽鋼，長度為6m，滑道小車長度700mm，寬度350mm，下部安裝2個定滑輪），封鎖給點前將D型縱梁采用2臺挖掘機起吊，吊放在提前布置好的滑道小車上。給點后利用滑道小車和槽鋼滑道將縱梁人工橫移至安裝位置，D型梁橫移過程中，起落采用液壓鎬。D型梁拆除時同樣使用D型梁下墊滑道小車結合自制槽鋼滑道人工橫移的方法進行施工，施工時先用液壓鎬將D型縱梁頂起，下放滑道和滑道小車將D型梁人工推移至X道外側搭設的碗扣式滿堂紅支架上，且距離回流線3米以外，然后利用吊車將D型梁吊離支架放在頂進基坑外側。為確保施工和人身安全，X道外側回流線施工前加裝絕緣，D型梁用吊車吊離時梁兩端拴纜風繩，吊車吊離過程中兩端設專人配合拉拽纜風繩，確保D梁吊離過程中不發生旋轉和晃動。

2.5 站臺拆除和恢復

為確保旅客上下車安全，先利用鄰近營業線施工計劃對拆除站臺區域用2.0m高彩鋼板進行圍擋，圍擋外粘貼旅客引導標志和安全警示標志，然后利用封鎖施工計劃機械結合人工對三處地道接長對應處既有高站臺部分進行拆除，站臺拆除時對9道鋪彩條布進行防護，防止污染道床。施工結束后，計劃連續封鎖9道20天對三處地道接長對應處高站臺進行原貌恢復，但因9道長時間封鎖對運輸影響大，無法實施。后經過現場調查和方案優化后，先采用H型鋼+槽鋼+鋼板的形式對站臺進行臨時恢復，后期利用鋼結構結合混凝土回填方法進行永久恢復，這樣做不用長時間封鎖9道，對運輸影響較小。混凝土回填范圍為既有站臺墻內側全部回填。首先，基礎部分地道兩側回填C30混凝土，回填高度與新建地道頂平齊，混凝土回填后框架涵兩側基礎部分以及與既有站臺墻連接部位均植入直徑16mm HRB400接茬鋼筋，植筋埋入與外露長度均不小于250mm，間距不大于200mm，植筋完成后在H鋼立柱外側支立鋼模板，模板采用組合鋼模，鋼模板外側設置50架管加固，設置模板拉筋，拉筋與臨時鋼結構站臺連接，模板固定好后采用分層澆注的方法回填C20混凝土，澆注高度為站臺面以下平齊；其次，進行站臺面恢復，混凝土站臺挑檐下采用組合模板拼裝，模板下搭設滿堂紅支架，支架安裝時保證與既有線路間的安全限界，保證支架體系最外側至線路中心距離不大于1.9m，模板安裝外側不能超出既有站臺挑檐外輪廓線，站臺挑檐部分采用雙層鋼筋網片，鋼筋主筋直徑12mm HRB400，間距150mm，分布筋直徑8mm HRB400，間距200mm，鋼筋網片采用場外預制，天窗點內抬運至現場與既有站臺面鋼筋進行綁扎、焊接，鋼筋網片綁扎和挑檐模板安裝完成后澆筑C20混凝土，然后按既有站臺面鋪裝地磚進行恢復。

3 結論

通過上述施工過程當中對部分施工環節方案優化和質量控制，最大限度地減少了對太原站運輸組織的影響，降低了施工安全風險，保證了既有線設備、行車及人身安全，為太原站增建到發線工程順利推進奠定了良好的基礎，也為同類施工提供了一定的施工經驗。