摘要:文章介绍了在车间厂房内增设火车车辆架车机专用设备基础的施工技术,着重叙述了设备基础与原有钢筋混凝土检修坑壁重叠部分的拆除以及基础底板和侧壁的防渗处理,在尽量减小对既有设施的扰动下合理施工。
关键词:增设架车机;基础施工;火车车辆
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)26-0067-02
1 概述
随着科学技术的飞速发展和企业管理水平的提升,引进或更新设备的目的往往是企业为进一步提高安全保障和生产效率,从而增加企业效益和市场竞争力。特别是对于国有大型企业,制度健全、管理规范、现代化程度高,能积极主动引进和使用新技术、新材料、新工艺和新设备。上海大屯能源股份有限公司徐沛铁路管理处车辆修理车间承担本单位的自备车辆维修任务,随着近年来自备车辆数的增加以及旧车辆维修工作量的增加,该车间维持原来的维修工艺流程已经不能满足需要,同时也暴露出生产过程中延续使用以往的简易设备设施还存在一定的安全隐患。既能增加安全保障又能提高工作效率的专业设备是解决这一瓶颈的合理选择。经过考察、比选,该车间内增设2套(4个/套)专用架车机,以提高车辆架起的速度和稳
固性。
2 工程特点及难点分析
(1)检修坑长度为60m,两侧各增设4个基础,基础位于室内且紧靠铁道线路,且一侧与既有检修坑坑壁重叠,需采取技术措施避免影响线路和检修坑。
(2)基础底部位于淤泥层上,地下水位高,直接开挖易造成塌方。
(3)基础单体体积小、尺寸偏差要求高,侧壁薄且有防渗漏要求。
(4)基础内预埋件、预留孔洞较多。
3 基础施工
3.1 地下水和地基处理
查阅该厂区的地质勘查报告并在车间外试挖,发现自室内地坪起-1.00m即出现地下水,-1.00~2.20m为矸石,基础底部坐落于淤泥层上-2.40m,该地基地下水位高,承载力较低。
降水工程必须按《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的规定执行。根据土层情况、降水深度、周围环境、支护结构等综合考虑后优选地下水控制方案。开挖深度超过3m(含3m)或虽未超过3m但地质条件和周边环境复杂的降水工程,属于危险性较大的分部分项工程范围。该基坑开挖深度不超过3m,且基坑面积不大,但工程地点位于建筑物内并紧靠铁道线路,降水施工不当不仅使基坑无法开挖,而且会造成大量水土流失,使边坡失稳或附近地面出现塌陷,严重时会影响建筑物安全。
在地下水位以下的含水丰富的土层中开挖基坑,往往采用集水井和排水沟进行集水明排,如深度较大或有流砂层时,可使用轻型井点降水。根据该基础工程布局,8个基础沿一个检修坑延长度方向两侧各4个,对称分布;结合地质资料信息,该车间厂房地基煤矸石回填压实,透水极强。对基础定位后,在基坑外侧沿检修坑长度方向两侧各对称设置3个集水井,采用明排降水。由于该车间厂房地基由煤矸石回填压实,透水极强,该降水方案取得了较好的效果。
对于软弱基础受力层,由设计单位计算基础工作荷载,验算地基承载力并结合工程特点,选用木桩复合地基(挤密桩地基)处理,木桩直径150mm,桩长2.5m,桩顶标高-2.6m。软弱地基的处理方法还有换填地基、夯实地基、高压喷射注浆地基、预压地基、土工合成材料地基的方法。
3.2 检修坑坑壁的部分拆除
查阅车间竣工图,发现基础定位与检查坑坑壁重叠厚约400mm(见图1),选择用机械强力拆除8个基础处的坑壁混凝土剧烈等震动会对线路几何尺寸和检修坑的整体性造成严重影响。为了减少损失,拆除施工选用静态爆破材料,俗称“无声炸药”。 即使用化学材料发生反应产生的膨胀力将混凝土胀裂,达到拆除要求。本品属非爆炸品,使用时无噪声、无震动、无飞石、不燃、不爆、无公害,操作简便,省时省力。按照放样尺寸,确定好需拆除检修坑局部混凝土区域,把每个拆除区域的坑壁混凝土分两层(每层650mm)依次拆除。首先将检修坑壁外侧土方挖除形成临空自由面,给拆除混凝土外胀留出释放空间。在距坑壁外侧边缘130mm处沿长度方向每隔300打直径40mm、深300~400mm的孔洞,将拌置均匀的爆破料填入孔洞,灌平至孔口,经过10~24小时混凝土会向外侧膨胀开裂,使用撬棍拆除即可。
3.3 基础浇筑
基础钢筋为双层钢筋,在两层钢筋间设置撑铁或绑扎架,以固定钢筋间距。对预埋管(件)要与钢筋连接牢靠,防止浇捣过程中发生位移。基础模板选用15mm厚木模板、钢管及木方支撑,重点复合基础内壁的几何尺寸和垂直度并严格控制保护层厚度,确定合格后对模板进行加固,以满足模板体系的强度和稳定性要求。
混凝土则使用商品抗渗混凝土,浇筑过程中严格按照分层浇筑分层振捣的程序进行。对于基础与检修坑侧壁混凝土连接处用泡沫板设置隔离层,避免两者之间的不均匀沉降造成危害。施工缝处的防渗漏是施工时控制的要点。在基础四面侧壁上距基础底板>300mm的位置施工缝处加3mm厚钢板止水带,宽400mm(见图1)。用人工剔除接茬处浮浆、松动石子并凿毛,用清水冲洗干净方可进行下次浇筑。混凝土浇筑完毕后,浇水养护应在12小时内进行,浇水次数应根据保证混凝土湿润状态来决定,浇水养护不少于7天。
基础拆模后,检查基础内外侧壁面是否有裂缝、蜂窝和空鼓。对裂缝小于0.3mm的微小缝,不需处理,结构表面宽度大于0.3mm时,将裂缝凿成V字型槽,槽的深度根据裂缝的大小和保护层厚度确定,用水冲洗干净,充分湿润后用掺有防水剂的1∶2水泥砂浆抹平。如有蜂窝麻面、孔洞、漏筋,先凿除松动的混凝土,用水冲洗干净,用掺有防水剂的1∶2水泥砂浆修补平整。
在基础基底内侧和侧壁内外侧涂刷热沥青油膏或其他防水材料,进一步增强设备防渗(水)性能。待基础混凝土充分干燥后把热沥青油膏均匀涂刷在混凝土外露面,涂层应粘结牢固,不得脱皮、流淌、鼓泡、皱折。而对于部分预留管路采用接长的方式尽量高于地下水位标高,有效防水。
4 结语
架车机设备基础单体体积虽然不大,但对于在在用车间厂房内增设施工,涉及的影响因素较多,整个施工过程要做到安全、经济、适用。通过该工程的实施,为以后类似的设备升级改造配套工程的施工积累了经验,同时也希望能为同行单位提供参考。
参考文献
[1]铁道部.铁路技术管理规范[S].北京:中国铁道出版社,2006.
[2]王寿华,王家携.建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
作者简介:韩伟(1975—),江苏沛县人,上海大屯能源股份有限公司徐沛铁路管理处经营管理科工程师,研究方向:工程管理、造价编审。