王晓东
摘要:本文通过工程介绍、临近铁路既有线的安全施工技术以及临近铁路既有线安全施工工艺进行简要分析。
关键词:临近;铁路;既有线;安全施工;技术
一、工程介绍
神朔铁路三岔技改工程临近既有神朔铁路施工,线路距离既有路基边缘较近,该施工标段正线线路有3.4km,其中有长约3.2km的路基段,且均是特殊地基,需要地基加固处理。该标段位于晋西黄土高原北部的朱家川河谷区,整个区域地势较平坦,地表植被发育且河渠较多,地质多为软土且强度较低,有着良好的压缩性,故地基需进行加固处理。
二、临近铁路既有线的安全施工技术
1、基本安全防护措施
严格依照同意的施工计划安排施工。严格按与各设备管理单位签定的安全协议和划定的边界施工,禁止私自扩展施工规模。严格执行铁道总公司《铁路营业线施工及安全管理办法》(铁办【2008】190号)进行既有线施工。施工前,应对现场工作人员进行既有线施工安全常识学习和安全教育,并做好相应记载,并对学习者进行查核,考试合格后方可进行既有线施工。严格依照《铁路工程施工安全技能规程(上、下册)》(J259--2003)的规则,遵照执行。涉及营业线施工有必要按规则着装、佩戴必备的防护用品和准确运用防护用具,严格执行安全技能操作规程。横越线路时,有必要做到“一站、二看、三经过”,禁止与列车抢越,禁止钻车底或穿越两车空隙,禁止在道心或枕木头上行走,禁止扒乘机车车辆以车代步。
2、基坑开挖前安全措施
仔细对照规划文件并再次会同设备管理部门对既有电缆的位置、径路、走向和埋设深度予以复查承认。开挖前,有必要运用地下管线探测仪等手法进行施工前的探测,如地下光电缆状况仍不甚明了,则有必要选用“人工挖探沟”先探后挖的办法,在找出光电缆加以维护措施后,方可开挖。动土开挖前,提早2-3天与设备管理单位联络,将施工时间、施工规模书面告诉(或传真告诉)设备管理单位,请设备管理单位安全监督员到现场一起把关。设备管理单位人员未到现场之前禁止动土开挖。开工前有必要对劳务人员进行地下电缆的辨认及安全开挖方法的教育。
3、基坑开挖关键技术
深基坑位于粉砂地层、紧邻河道且为不规则体,营业线一侧坑壁的超载大、高差大,为了控制路基变形和整个基坑的稳定性,同时满足基坑止水要求,基坑四周插打拉森钢板桩,营业线侧在钢板桩外侧增设人工挖孔桩,在铁路对面侧坑壁的两个拐角处分别增设2根和3根人工挖孔桩,增强了支护结构的刚度,同时解决了基坑受力不平衡,应力集中问题;基坑内外降水采用控制性井点降水确保施工作业面并提高外侧土体强度;基坑开挖过程严格按照“由远及近,先撑后挖、先换撑后拆撑”的施工原则分层、分段开挖方式施工。
三、临近铁路既有线安全施工工艺分析
1、做好基坑开挖前的安全准备工作
认真核对设计文件,并再次确认既有电缆、管线的位置与埋设的深度等信息,借助地下管线探测仪器开展施工前探测工作,若还是无法明确施工段地下光电缆的埋设情况,则按照“人工挖探沟,先探后挖”的方式进行,待寻出光电缆并加以保护后,再开挖。在开挖前,需提前2-3天与相关设备管理部门联系,告知其施工具体时间、范圍等,邀请设备管理部门的安全监管员到施工现场进行安全监督,并对所有施工人员进行必要的施工安全教育。
2、基坑开挖的相关技术分析
深基坑多处于粉砂地层上,靠近河道且多为不规则体,故靠近既有线路一侧的坑壁超载与高差都比较大,故为确保路基不变形以及基坑的整体稳定性,并迎合基坑在止水方面的要求,需在基坑的周边插打拉森钢板桩,并且在钢板桩的外侧加设挖孔桩。在铁路对侧的坑壁两拐角处则要分别加设2根与3根挖孔桩,在强化支护结构刚度的基础上,平衡基坑的受力,集中应力。在基坑开挖施工过程中,施工人员需严格遵循“从远到近,现撑后挖、先换撑后拆撑”的原则进行分层、分段的开挖施工。
3、插打并合拢钢板桩
首先,在基坑支护开挖之前,需在既有线的围栏外侧约0.5m的地方安设钢管防护栏杆进行防护处理,高度约2m左右,并设好警戒线与缆风绳,避免护栏倾入到既有线路范围内影响到铁路运行;其次,在插打钢板桩之前,需在钢板桩的锁扣处涂上热混合油膏,并把无需插连的一端用木楔塞紧,以免因砂砾或泥土的进入而降低其防渗性并加大其插桩的阻力。若钢板桩插打位置距离既有线比较近且不超过钢板桩本身的长度,在插打的时候,需拉设上缆风绳,以免钢板桩倒入既有铁路线路上,并于钢板桩上端安设保险绳,使之同打桩机的桩锤相连接,以免其脱落到既有铁路范围内。
4、采取“从远到近,分层且分级式”的开挖办法为了减少因开挖取土对既有线正常运行造成的影响,并相对缩短基坑暴露在外的时间,一般可采取“从远到近,分层且分级式”的开挖办法进行开挖施工,从而在确保工程质量的同时,保证施工的安全。
5、采取分散施打形式进行
首先,打入到临近既有线单侧3排桩,后从接近既有线侧入手,从内到外,沿着平行于既有线方向进行逐排的跳桩施打,即先施打第1、3、5排,后施打2、4、6排;其次,单侧3排桩施工完成后,若监测发现既有线的路基同轨道的几何状态未出现任何异常变化之后,就可开始其它灰土挤密桩的施工了,且需控制好施打挤密桩桩的速度,不可过快。对于距离既有线超过20m的挤密桩施工,同样需要采取分散施打形式,并严格参照相关设计标准与要求展开现场施工。
6、合理安设应力释放孔
一般来说,在接近既有线那一侧的挤密桩,若其同既有线的距离在20m之内,则需合理安设应力释放孔之后,才可开展后续施工。关于应力释放孔,一般借助CFG桩长螺旋机具或是工程机动钻机进行取土处理,直径约为0.5m,并要求其需同既有线的布设相平行,距离最内侧的挤密桩约1-2m,每孔的间距为3-5m,而孔深则以桩长为准且不可低于10m,待钻孔完成后,则立即用碎石进行回填,特别是对于一些重点地段区域的应力释放孔还需做好相应的加密布置。
7、动态监测既有线的地基水平与位移情况
通常情况下,对既有线的地基进行动态观测,其观测桩一般安设在紧靠着护栏外侧的既有线的路基面上面,从而在施工中实现对既有线路的路基水平与位移变化情况的动态观测。其中,每个观测桩的间距一般需小于既有线的第一排管桩至既有线的距离,而观测桩的埋深则在2m以上,并生成固定的观测点,每隔2h观测一次,倘若发现打桩地段出现了异常变形情况,则需每隔1h就需观测一次,而在管桩施打完成后,则每天至少观测2次,持续3天左右,以更为准确地了解既有线路基位移变化情况。
结束语
总而言之,在临近既有线施工过程中,需从各方面入手,做好其施工安全控制工作,制定科学的施工规划,结合施工情况选用适宜的施工工艺,在从整体上提高施工质量的同时,确保施工现场的施工安全,从而实现既有铁路在临近施工时的安全正常运行。
参考文献
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