摘要:本文主要介绍了棚洞施工的几种施工工艺,分析了每种工艺的优缺点和适用条件。针对不同的地形地势,采用不同的施工工艺,不但可以缩短工期,节约成本,还可以有效的保障施工安全。
关键词:棚洞施工;优缺点;使用条件
一、工程概况
沪昆铁路下行线新窑至茨冲段位于贵州省六盘水市,该段铁路为19世纪60年度修建,由于当时修建铁路的标准低,铁路沿着山坡中部通过,左侧是深谷,陡坡,右侧是石质峭壁,自然坡面上分布有大量危孤石,对既有铁路行车安全威胁很大,为解决这一问题,从开通以来对右侧坡面采取了不少防护措施,有拦石墙,主、被动网等,但防治效果不是很彻底,近年来通过新建棚洞,起到了很好的作用,通过这几年的棚洞施工,我们掌握了不少好的施工工艺,针对不同的地形和现场条件,选择合适的施工工艺,不仅可以缩短工期,节约成本,还能减少安全隐患,保证施工和行车安全。
二、棚洞施工工艺介绍
一个棚洞包括内边墙、立柱、纵梁和T型梁以及附属设施几部分,但主要的施工难点在于T型梁的施工,一个棚洞的施工方案取决于T型梁的施工工艺,本文介绍的主要是T型梁的施工,根据实际施工经验总结T型梁的施工主要有二种:一是采用防电拱架现场浇筑法,二是吊装法,吊装法又可以有三种情况,第一种是直接在棚洞顶把T梁预制好,再用龙门吊横移吊装到位,第二种是在铁路旁边把梁预制好,把汽车吊车开到铁路边或通过轨道车运到铁路边后,再用汽车吊车把T梁吊到预定位置,第三种是在铁路旁把梁预制好,把汽车吊车通过轨道平车运到工地,汽车吊车直接在平板上进行吊装。
三、棚洞施工工艺的适用条件及优缺点
3.1 防电拱架现浇法
防电拱架现浇法主要用于现场不通交通,找不到T型梁预制场地的地方。该办法主要是利用定型的防电拱架台车,台车长5m,搭设好后满足限界要求,在封锁停电的情况下把台车安装好,同时需要对既有接触网降网出来,在台车顶部铺设模板作为T型梁施工的底模,在台车上进行T型梁现浇施工,等第一组T型梁强度达到要求后,把防电拱架台车松开往前推,推到位后再进行T型梁的施工,如此反复进行,直到棚洞T型梁施工完毕。该办法的好处主要是防电拱架可以重复使用,现浇施工能保证梁体的质量,且在梁体施工过程中对既有线没有影响,且不需要进行接触网线的迁改,缺点主要是施工难度大,技术要求比较高,每次完成的长度有限,整个棚洞施工工期长,因此在可以使用其他办法的前提下,优先使用其他方法。
3.2 吊装法
吊装法需要根据现场调查情况,合理选择符合实际情况的吊装方法,在交通方便,可以通公路的地方,且在铁路旁边有预制T梁场地的,可以考虑把吊车直接开到棚洞边上,利用封锁点进行T型梁吊装,只需要接触网停电配合,不需要降网,一个120分钟的封锁点可以完成20-25片梁的吊装,该法简单,迅速,又经济,但要求现场条件好可以通公路。
另外是如果现场不通公路,且有T梁的预制场地,根据该情况,我们可以选择轨道平板车在站内把吊车装上车,在封锁点内把汽车吊车运到工地上,搭设临时便道汽车吊车顺着铁路直接开到铁路边,在封锁点内进行T型梁的吊装,在120分钟内可以完成20-25片梁的吊装,待T梁吊装完后,再用一个封锁点把吊车开上平板,由轨汽拉走。该办法解决了现场不通交通的问题,既简单又经济实惠,但增加了轨汽运输台班和吊车上下平板的风险。
第三是现场只有T梁的预制场地,汽车吊车无法开下去,没有吊车摆放位置的,我们采用轨道车把汽车吊车拉到工地,直接在平板上把汽车吊车的支腿在平板车下面搭好,在接触网配合把接触网线降网且移到一侧边墙上,吊车直接在平板上进行吊装,在120分钟的封锁点内可以按成15-18片,该法主要缺点是必须有接触网的配合,对接触网影响大,在封锁点内接触网的拆网和恢复网需要占到30-40分钟,吊梁施工时间只有60-70分钟,但吊梁速度快,比起现浇法,可以节约时间,缩短工期。
四、实例介绍
4.1 沪昆下行K2171+427-+478增设棚洞工程,该处棚洞施工条件困难,不通交通,离公路最近的地方有3km多,没水,没电,现场调查后,***路左侧有大约10m宽的空地,且高低不平,经过反复研究,决定采用吊装法,把左侧空地平整出来作为T梁的预制场地,并预留吊车的停放位置,待T梁预制好达到强度后,通过轨道车把汽车吊车拉到现场,在一个封锁点内通过搭设临时便道,把吊车开到铁路边预定位置,再利用封锁点进行T型梁的吊装,该点共计74片梁,每次封锁点120分钟,每次可以完成21-25片,3天时间就完成了T梁的吊装,最后用一个封锁点把吊车装轨道车拉走。该处棚洞施工如果采用防电拱架施工,不仅需要利用更多的封锁点,同时需要的时间至少是吊装法的3-4倍,且风险压力更大,对行车影响更大。
4.2 沪昆下行K2172+240-+300增设棚洞施工,该处棚洞位置比沪昆下行K2171+427-+478处条件更艰苦,线路左侧是高路堤挡墙,右侧是岩石陡壁,连预制T梁的场地都没有,因此经过分析后,我们考虑采用防电拱架现浇施工。在施工过程中,尤其是防电拱架的搭设时,需要对各部分尺寸掌握熟悉,并要满足限界要求,每组防电拱架长5m 可以一次现浇T梁8片,该点共有T梁85片,按照一次8片,需要11个周期,这样既浪费时间,由耗人力,为优化施工,我们考虑先用防电拱架现浇20m,然后在20m已做棚洞上预制T梁,在通过龙门吊进行吊装横移到位。这样既可以减短工期,又可以减少对运输的影响,更重要的是节约,创造了更好的经济效益。
五、结语
总之,棚洞施工一定要到现场对现场条件进行充分调查,并根据调查情况,对施工工艺进行对比,通过对比后,选择更符合实际情况,且更经济实惠的施工方案,既要减少对既有线的影响,也要减少各种安全风险,同时能确保施工的顺利进行,起到了很好的经济效益。
作者简介:
梁承辉,男,生于1981年9月,本科,工程师 主要从事铁路桥梁、隧道、路基维修、施工及技术管理工作。