武廣鐵路客運(yùn)專線路基接口接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)施工

郭建鋼,武永力

(中鐵三局集團(tuán)有限公司武廣客運(yùn)專線 T J 4標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部,湖南衡陽(yáng) 421001)

1 工程概況

中鐵三局武廣項(xiàng)目部第三工程總隊(duì)負(fù)責(zé)武廣客運(yùn)專線 T J 4標(biāo)六單元內(nèi) 11.385 k m的施工任務(wù),其中路基工程為 6.619 k m,占線路長(zhǎng)度的 58.14%?；A(chǔ)類型按照路堤、路塹、路堤基礎(chǔ)處理段、路塹巖石段分為L(zhǎng) J-A、L J-B、L J-C三種類型。接觸網(wǎng)立柱基礎(chǔ)一般間距不大于 50 m,左右對(duì)稱布置,接觸網(wǎng)基礎(chǔ)由鋼筋混凝土灌注樁和承臺(tái)構(gòu)成,樁基深度為 4.5、5.0、4.2 m。預(yù)埋地腳螺栓采用 Q 345-B鋼,螺栓、螺母、墊圈均采用一級(jí)熱鍍鋅防腐處理。施工難點(diǎn)是樁基樁徑為 700 mm,采用無(wú)水成孔工藝,樁承臺(tái)整體切割;樁身成孔、混凝土灌注在一個(gè)工作日內(nèi)完成。螺栓預(yù)埋定位精度要求高,精度要求預(yù)埋螺栓保證鉛垂,頂部偏離垂直位置的距離誤差不大于 1 mm,螺栓之間間距、對(duì)角線距離誤差不大于 ±1 mm。

2 施工工藝

接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)施工應(yīng)在路基基床表層級(jí)配碎石施工完成后進(jìn)行,基礎(chǔ)示意見(jiàn)圖1。

2.1 成孔

1)測(cè)量定位。接觸網(wǎng)基礎(chǔ)中心定位:按照接口預(yù)留工程設(shè)計(jì)里程,采用全站儀坐標(biāo)法測(cè)量將接觸網(wǎng)基礎(chǔ)中心十字線放出,為了便于成孔檢查及承臺(tái)模板支護(hù),采用鋼釘纏紅布條將十字線位置定好,報(bào)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)確認(rèn),進(jìn)入承臺(tái)開(kāi)挖和樁基施工工序。

2)樁基成孔。按照設(shè)計(jì)要求,樁基須采用無(wú)水成孔工藝。采用自制改裝的小型螺旋鉆機(jī)和人工挖孔,滿足設(shè)計(jì)無(wú)水成孔工藝要求。

圖1 接觸網(wǎng)基礎(chǔ)示意(單位:mm)

在路塹地段路基換填面以下為粉砂質(zhì)泥巖、砂巖,采用旋挖鉆機(jī)施工成孔難度大,因此采用人工配合空壓機(jī)挖孔。兩種成孔方法,均采用人工清底,確保樁底無(wú)虛渣、沉渣。

由于基礎(chǔ)尺寸較小,施工人員兩人分成一組,一臺(tái)空壓機(jī)帶 4個(gè)風(fēng)鎬進(jìn)行施工,首先采用風(fēng)鎬進(jìn)行松動(dòng),然后用特制的短柄鍬將土裝入小筒內(nèi),人工用轆轤提升至路面。填方地段一般每組進(jìn)度為 8 m/d,挖方地段由于填料下為砂巖或泥巖,施工進(jìn)度為 3.7 m/d。

3)承臺(tái)開(kāi)挖。路肩以下 1.2 m為接觸網(wǎng)基礎(chǔ)承臺(tái)位置,截面尺寸為 0.7 m×0.7 m的正方形,深度為1.2 m,承臺(tái)范圍內(nèi)土質(zhì)以級(jí)配碎石和 A B組料為主,完全由人工配合風(fēng)鎬完成。

4)成孔檢查。按照設(shè)計(jì)樁基尺寸采用測(cè)繩、檢孔器檢查孔徑、孔深,同時(shí)檢查樁底沉渣。

2.2 鋼筋籠制作

鋼筋籠加工在鋼筋加工場(chǎng)集中進(jìn)行,并對(duì)制作好的鋼筋籠進(jìn)行檢查,合格后用汽車運(yùn)輸至所需工點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求綁扎、焊接承臺(tái)及樁基礎(chǔ)鋼筋籠,樁基礎(chǔ)鋼筋采用11根 φ 22 mm鋼筋,2.0 m設(shè)置一道 φ 16 mm加強(qiáng)箍筋,外側(cè)采用 φ 8 mm螺旋箍筋綁扎。承臺(tái)采用φ 12 mm三向環(huán)箍綁扎。鋼筋綁扎時(shí)尤其要注意的是控制好承臺(tái)頂面鋼筋間距,防止頂面鋼筋與地腳螺栓位置發(fā)生沖突。

2.3 地腳螺栓定位

由于承臺(tái)尺寸較小,預(yù)埋地腳螺栓長(zhǎng)度為 1.420 m,在現(xiàn)場(chǎng)安裝起來(lái)非常不方便,費(fèi)時(shí)費(fèi)力;預(yù)埋地腳螺栓間距精度要求 ＜1 mm,在調(diào)整過(guò)程中發(fā)生承臺(tái)鋼筋與預(yù)埋位置沖突,不得不進(jìn)行承臺(tái)鋼筋的調(diào)整;為固定預(yù)埋螺栓設(shè)計(jì)有三道箍筋,現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)最底層箍筋焊接很難進(jìn)行。為了精確定位預(yù)埋地腳螺栓的精度滿足設(shè)計(jì)要求,采用二次定位法。

1)首次定位。在加工場(chǎng)內(nèi)與鋼筋籠制作同步完成。具體方法為:首先按照 L J-C型接觸網(wǎng)立柱基礎(chǔ)地腳螺栓間距用槽鋼加工螺栓定位工裝(L J-A、L J-B與C型預(yù)埋間距相同);工裝加工時(shí)鉆孔必須采用數(shù)控車床,保證成孔間距及對(duì)角線誤差 ＜0.5 mm,見(jiàn)圖2。

將承臺(tái)鋼筋籠固定,再將工裝放在制定的工裝架上,用水平尺調(diào)節(jié)工裝水平,并使工裝十字線與承臺(tái)頂面鋼筋十字線重合。安裝地腳螺栓,并用螺母將其固定,用水平尺調(diào)節(jié)地腳螺栓頂面至水平,用鉛錘控制螺栓垂直度。用檢測(cè)板檢測(cè)螺栓間距,待間距滿足要求后,將地腳螺栓與從上至下共三道箍筋進(jìn)行可靠綁扎,使地腳螺栓與鋼筋籠成為一個(gè)整體。三道箍筋綁接完畢后再次用檢測(cè)板檢測(cè)螺栓間距,若滿足要求時(shí)將箍筋與鋼筋籠主筋進(jìn)行焊接,不滿足要求拆開(kāi)重復(fù)以上步驟至間距滿足設(shè)計(jì)要求。

2)二次定位。在施工現(xiàn)場(chǎng)完成。在鋼筋籠和承臺(tái)鋼筋安裝完成后,進(jìn)行承臺(tái)模板安裝加固,待模板加固完成后,進(jìn)行二次預(yù)埋地腳螺栓精調(diào),采用專用工裝和檢測(cè)板進(jìn)行螺栓精確調(diào)整,見(jiàn)圖3。

圖2 定位工裝

圖3 二次定位工裝

2.4 支模調(diào)整

人工配合小吊機(jī)安裝鋼筋籠,待安裝完鋼筋籠及承臺(tái)鋼筋籠后根據(jù)地面十字線及高程開(kāi)始支模調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)順序由下而上,調(diào)節(jié)時(shí)做到“三平二重”,即模板水平、工裝水平、螺栓頂面水平,模板十字線與地面十字線重合、工裝十字線與模板十字線重合,粗調(diào)后現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員用全站儀精調(diào)至設(shè)計(jì)要求。精調(diào)完畢后將工裝和摸板通過(guò)螺栓固結(jié),防止工裝、地腳螺栓移動(dòng)。

2.5 綜合接地端子安裝

將預(yù)留接地端子與樁基礎(chǔ)主筋焊接,焊接為單面焊接,長(zhǎng)度不小于 12d(d為鋼筋直徑)且不小于 200 mm。按圖紙要求,近軌側(cè)接地端子在承臺(tái)頂以下 100 mm處,遠(yuǎn)軌側(cè)接地端子在柱腳底板頂往下 550 mm處;為防止端子與通信、信號(hào)電纜槽蓋板發(fā)生沖突,遠(yuǎn)軌側(cè)接地端子向下移 50 mm,焊在柱腳底板頂往下600 mm處。焊接前將端子絲扣用海綿塞住,并用膠帶包裹密實(shí),防止?jié)仓r(shí)水泥漿入內(nèi)。焊接時(shí)將端子與模板密貼。

2.6 CPⅢ網(wǎng)建立

為了無(wú)砟軌道施工,CPⅢ網(wǎng)建立在接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)上,采用直徑為 25 cmPVC管內(nèi)填充混凝土,插入 4根長(zhǎng) 1 m的 φ 12 mm螺紋鋼,PVC管外露長(zhǎng)度為 76 cm,埋入長(zhǎng)度為 30 cm,埋設(shè)位置為小里程方向靠近線路內(nèi)側(cè)處。接觸網(wǎng)路肩以上承臺(tái)尺寸為1.0 m×0.7 m。

2.7 混凝土澆筑

混凝土采用拌和站集中拌和,采用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后配合串桶澆筑混凝土,串桶底離混凝土面高度不應(yīng)超過(guò) 2.0 m,以防止混凝土離析?；炷练謱訐v固,混凝土澆筑完成以后將預(yù)埋的地腳螺栓上的混凝土清除干凈。最后將混凝土表面收平并覆蓋養(yǎng)護(hù)成樁。

2.8 養(yǎng)護(hù)、保護(hù)

待混凝土澆筑完成后及時(shí)拆除模板,拆模后找到接地端子位置,并用紅油漆進(jìn)行標(biāo)識(shí),地腳螺栓涂抹黃油,并用膠帶包裹保護(hù)。承臺(tái)用塑料薄膜包裹,灑水養(yǎng)護(hù) 7～14 d。并在接觸網(wǎng)基礎(chǔ)周圍設(shè)置警示標(biāo)志,防止架梁設(shè)備和車輛撞擊、碰撞基礎(chǔ)螺栓和混凝土。

2.9 施工體會(huì)

接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工難點(diǎn)在地腳螺栓的預(yù)埋,能否保證地腳螺栓間的精度要求,是接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工成敗的關(guān)鍵所在。設(shè)計(jì)方面存在缺陷有①地腳螺栓太重,鋼筋籠下好后施工空間太小,給施工螺栓精調(diào)帶來(lái)極大的難度;②當(dāng)?shù)啬_螺栓與承臺(tái)頂面鋼筋在平面位置上發(fā)生沖突時(shí)不便于調(diào)節(jié);③地腳螺栓調(diào)節(jié)不方便,按此種方法需逐個(gè)調(diào)節(jié)螺栓,施工效率低;④地腳螺栓外下側(cè)兩道定向箍筋離承臺(tái)頂面距離較遠(yuǎn),不便于焊接。

3 結(jié)語(yǔ)

武廣客運(yùn)專線對(duì)路基沉降要求非常嚴(yán)格,接觸網(wǎng)立柱基礎(chǔ)施工過(guò)程本身是對(duì)路基土工結(jié)構(gòu)整體性的擾動(dòng)或破壞,特別要求接觸網(wǎng)立柱基礎(chǔ)施工及成孔過(guò)程不能有水侵入,并且成孔后必須立即進(jìn)行混凝土的澆筑施工,避免暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后,引起孔底泥巖風(fēng)化和雨水進(jìn)入后浸泡路基,影響路基和接觸網(wǎng)立柱的穩(wěn)定性。在施工過(guò)程中,一方面要做好各工序間的緊密銜接,保證成孔后能立即進(jìn)行混凝土澆筑;另一方面接觸網(wǎng)立柱基礎(chǔ)施工盡量避開(kāi)雨季,并且做好防止雨水進(jìn)入基礎(chǔ)的準(zhǔn)備。一般在下雨期間應(yīng)在樁基孔口做土圍堰,并且采用防雨塑料布和井蓋對(duì)正在和已成孔的基礎(chǔ)進(jìn)行覆蓋,防止雨水進(jìn)入和人員墜落。

[1]鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院.武廣客專施圖通(房)— 2001修,接觸網(wǎng)H型鋼支柱及拉線基礎(chǔ)[R].武漢:鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院,2007.

[2]中華人民共和國(guó)鐵道部.T Z 213—2005 客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南[S].北京:中國(guó)鐵道出版社,2005.

[3]武廣公司.武廣鐵路客運(yùn)專線接口工程現(xiàn)場(chǎng)會(huì)交流資料[Z].武漢:武廣公司,2007.