论文部分内容阅读
摘要:穿越铁路隧道施工较多采用顶推法和明挖现浇法。武汉市花城大道西段下穿铁路隧道,结合既有线架空防护技术,利用挖孔桩加对撑的支护方式,采取明挖现浇法,成功的实现复杂条件下穿越铁路隧道的施工。
关键词:隧道,下穿,架空,基坑
中图分类号:TV551文献标识码: A
1前言
随着我国基础建设的大规模展开,城市道路建设发展迅速。为了沟通铁路周边的道路,实现城市道路与铁路立体化交通,修建下穿铁路隧道在所难免。
目前,武汉铁路局辖区内下穿立交穿越铁路比较成熟的施工方法是架空防护既有线后顶推施工和在铁路线下明挖现浇法。武汉市花城大道西段下穿铁路隧道,结合线路架空防护,利用基坑排桩+对撑的支护方式,采用明挖现浇法施工,顺利完工并取得较好效果 。
2 工程概况
2.1 下穿铁路隧道概况
下穿隧道总长1260米。其中K1+360~K1+625段下穿三环线及武黄城际铁路,采用2×9.75米连续箱形框架结构型式;K1+625~K1+630段为渐变段,采用9.75+15.2米连续箱形框架结构型式; K1+630~K2+172段,下穿滠武上下行、货车外绕上下行线、471厂专用线、进出折返段的机走线、武东车站到达场(I场)、武钢集团编组场(Ⅴ场),采用9.75+12.00米连续箱形框架结构型式;K2+170~K2+505段下穿机车修理库进车线,采用2×9.75米连续箱形框架结构型式; K2+505~K2+620段为渐变段,孔径由2×9.75米连续箱形框架渐变为14.3+11.3米连续箱形框架。
花城大道下穿隧道沿线基坑深度10m~15m不等。采用架空各股道既有线路,利用排桩+对撑的深基坑支护结构,垂直开挖现浇施工的施工方法。具有下穿既有铁路线较多(共53股道)、线下基坑深、基坑围护结构施工难度较大,铁路防护工程复杂等特点。设计时,根据既有线路运营,基坑深度及地质等不同情况,采用不同的线路架空及基坑围护结构形式。由于隧道较长,工程内容较多,受文章篇幅限制,本文仅对具有代表性的下穿武东车站到达场(I场)隧道线路架空及基坑支护进行介绍。
2.2 武东车站到达场(I场)既有铁路现状
各股道既有铁路线路中线与隧道中线夹角 93°,上层覆土5.5m~5.9m,基坑垂直开挖平均深度15m。各股道间线间距一般为5m(6道与7道线间距6.5m,1 道与2道为道岔),武东I场13股道调车作业情况为:1道主要为武钢运煤通行道;2道~6道主要承接武钢进场矿渣等物资;13道主要走市郊客线;12道为备用客线;7 道~11道为正常调车线。
2.3 工程地质
工程所在地地层自上而下主要为:杂填土(层厚 0.5~1.1m)、素填 土(层厚 0.4~7.7m)、淤泥质粘土(层厚 0.3~1.7m)、粘土(层厚 1.60~14.0m)、全风化粉砂质泥岩(层厚 0.50~4.60m)、强风化粉砂质泥岩(层厚 1.20~13.50m)、中风化粉砂质泥岩(层厚 1.20~13.50m) (层厚 1.90~17.30m)。
地下水主要有上层滞水和基岩裂隙水等两种类型。上层滞 水主要赋存于表层素填土中,水量不大,其主要受大气降水补给;基岩裂隙水, 主要赋存于基岩的裂隙中,水量不大;
表格 1基坑支护参数
3 架空和基坑
既有线路架空采用2孔工100型工字钢组成连续梁架空线路,由于武东车站到达场(Ⅰ场)有列检作业,故架空采用上承式。
本基坑深度15m,基坑侧壁重要性等级均为一级。为了保证不因基坑变形影响铁路线安全运营,需要严格控制基坑变形。经计算,基坑围护结构采用桩径1.5m间距1.8m的圆形挖孔排桩+横向支撑。由于施工范围内承压水水位低于开挖基坑坑底标高,故施工过程中只需在基坑内范围内承压水水位低于开挖基坑坑底标高,故施工过程中只需在基坑内进行疏干降水。
由于基坑支护结构位于铁路线正下方,支护方案需紧密结合线路架空方案。具体实施步骤如下:
第一步:采用1.5×1.5m挖孔桩为支点,2孔工100型工字钢拼接成连续梁架空线路,对铁路既有线下围护排桩及大架空支点处进行拉槽。如图1所示。
图 1 拉槽小架空横断面
图 2拉槽施工现场照片
第二步:开挖完围护桩及大架空挖孔桩后,倒换架空支点至围护桩及大挖孔桩上,开挖隧道基坑。根据开挖深度,逐步施加对撑结构。
图 3线路架空及基坑支护结构横断面
图 4线路架空与基坑现场施工照片
目前,该工程已经顺利完工,且已经投入使用两年多,各方反应良好。
4 结束语
在武汉市花城大道西段下穿铁路隧道工程中,采用了明挖现浇法施工,利用排桩+对撑的支护结构,结合线路架空方案,成功解決了施工复杂情况下穿越铁路隧道的施工问题,保证了施工期间的铁路安全。 明挖现浇法是解决横穿铁路隧道施工的有效方法之一,线路架空及基坑防护工程是明挖施工的安全保障。在不具备顶进施工的工程中,具有重要的意义。
关键词:隧道,下穿,架空,基坑
中图分类号:TV551文献标识码: A
1前言
随着我国基础建设的大规模展开,城市道路建设发展迅速。为了沟通铁路周边的道路,实现城市道路与铁路立体化交通,修建下穿铁路隧道在所难免。
目前,武汉铁路局辖区内下穿立交穿越铁路比较成熟的施工方法是架空防护既有线后顶推施工和在铁路线下明挖现浇法。武汉市花城大道西段下穿铁路隧道,结合线路架空防护,利用基坑排桩+对撑的支护方式,采用明挖现浇法施工,顺利完工并取得较好效果 。
2 工程概况
2.1 下穿铁路隧道概况
下穿隧道总长1260米。其中K1+360~K1+625段下穿三环线及武黄城际铁路,采用2×9.75米连续箱形框架结构型式;K1+625~K1+630段为渐变段,采用9.75+15.2米连续箱形框架结构型式; K1+630~K2+172段,下穿滠武上下行、货车外绕上下行线、471厂专用线、进出折返段的机走线、武东车站到达场(I场)、武钢集团编组场(Ⅴ场),采用9.75+12.00米连续箱形框架结构型式;K2+170~K2+505段下穿机车修理库进车线,采用2×9.75米连续箱形框架结构型式; K2+505~K2+620段为渐变段,孔径由2×9.75米连续箱形框架渐变为14.3+11.3米连续箱形框架。
花城大道下穿隧道沿线基坑深度10m~15m不等。采用架空各股道既有线路,利用排桩+对撑的深基坑支护结构,垂直开挖现浇施工的施工方法。具有下穿既有铁路线较多(共53股道)、线下基坑深、基坑围护结构施工难度较大,铁路防护工程复杂等特点。设计时,根据既有线路运营,基坑深度及地质等不同情况,采用不同的线路架空及基坑围护结构形式。由于隧道较长,工程内容较多,受文章篇幅限制,本文仅对具有代表性的下穿武东车站到达场(I场)隧道线路架空及基坑支护进行介绍。
2.2 武东车站到达场(I场)既有铁路现状
各股道既有铁路线路中线与隧道中线夹角 93°,上层覆土5.5m~5.9m,基坑垂直开挖平均深度15m。各股道间线间距一般为5m(6道与7道线间距6.5m,1 道与2道为道岔),武东I场13股道调车作业情况为:1道主要为武钢运煤通行道;2道~6道主要承接武钢进场矿渣等物资;13道主要走市郊客线;12道为备用客线;7 道~11道为正常调车线。
2.3 工程地质
工程所在地地层自上而下主要为:杂填土(层厚 0.5~1.1m)、素填 土(层厚 0.4~7.7m)、淤泥质粘土(层厚 0.3~1.7m)、粘土(层厚 1.60~14.0m)、全风化粉砂质泥岩(层厚 0.50~4.60m)、强风化粉砂质泥岩(层厚 1.20~13.50m)、中风化粉砂质泥岩(层厚 1.20~13.50m) (层厚 1.90~17.30m)。
地下水主要有上层滞水和基岩裂隙水等两种类型。上层滞 水主要赋存于表层素填土中,水量不大,其主要受大气降水补给;基岩裂隙水, 主要赋存于基岩的裂隙中,水量不大;
表格 1基坑支护参数
3 架空和基坑
既有线路架空采用2孔工100型工字钢组成连续梁架空线路,由于武东车站到达场(Ⅰ场)有列检作业,故架空采用上承式。
本基坑深度15m,基坑侧壁重要性等级均为一级。为了保证不因基坑变形影响铁路线安全运营,需要严格控制基坑变形。经计算,基坑围护结构采用桩径1.5m间距1.8m的圆形挖孔排桩+横向支撑。由于施工范围内承压水水位低于开挖基坑坑底标高,故施工过程中只需在基坑内范围内承压水水位低于开挖基坑坑底标高,故施工过程中只需在基坑内进行疏干降水。
由于基坑支护结构位于铁路线正下方,支护方案需紧密结合线路架空方案。具体实施步骤如下:
第一步:采用1.5×1.5m挖孔桩为支点,2孔工100型工字钢拼接成连续梁架空线路,对铁路既有线下围护排桩及大架空支点处进行拉槽。如图1所示。
图 1 拉槽小架空横断面
图 2拉槽施工现场照片
第二步:开挖完围护桩及大架空挖孔桩后,倒换架空支点至围护桩及大挖孔桩上,开挖隧道基坑。根据开挖深度,逐步施加对撑结构。
图 3线路架空及基坑支护结构横断面
图 4线路架空与基坑现场施工照片
目前,该工程已经顺利完工,且已经投入使用两年多,各方反应良好。
4 结束语
在武汉市花城大道西段下穿铁路隧道工程中,采用了明挖现浇法施工,利用排桩+对撑的支护结构,结合线路架空方案,成功解決了施工复杂情况下穿越铁路隧道的施工问题,保证了施工期间的铁路安全。 明挖现浇法是解决横穿铁路隧道施工的有效方法之一,线路架空及基坑防护工程是明挖施工的安全保障。在不具备顶进施工的工程中,具有重要的意义。