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选煤厂装车仓改扩建工程路基托换施工工法

1.前言

为了扩大产能，上世纪八九十年代建成的煤矿，纷纷通过改扩建手段实现这一目标。其中增加煤仓贮煤能力是改扩建的一部分，多数煤矿采用在原铁路装车仓附近沿原铁路线改扩建煤仓，煤仓在扩建工程中，按常规方法施工必然要占用铁路线，将会影响整个矿井的生产和销售，给矿井带来较大的经济损失，因此必须采取技术措施将运煤铁路路基托换，保证煤仓扩建工程施工时，铁路正常运行。为此建筑安装工程集团有限公司课题小组，开展选煤厂改扩建工程路基托换施工技术研究，并在工程实践中不断完善，总结出《选煤厂装车仓改扩建工程路基托换施工工法》。

该工法关键技术经煤炭信息研究院查新表明，国内未见相关技术报道，该技术2012年6月通过中国煤炭建设协会科技成果鉴定，达到国内领先水平。

该工法先后在陈四楼煤矿选煤厂、车集煤矿选煤厂、任楼煤矿选煤厂装车仓改扩建工程路基托换中得到成功应用，确保了新建装车仓施工质量和安全，建设期间煤炭生产、运输、销售得以正常进行，取得了良好的经济效益和社会效益。

2.工法特点

2.1采用混凝土灌注桩作为托换结构的基础工程，灌注桩沿铁路线两侧平行布置，桩基施工不受铁路正常运营的影响。

2.2在灌注桩桩顶架设H型钢主、次梁，进行铁路路基托换，从单线铁轨拆除、钢梁架设到恢复通车，仅用10个小时，施工速度快。

2.3该工法先进合理、安全可靠，路基托换工程质量易于保证，路基托换工程完成后，新建或改扩建装车仓工程施工不影响铁路的正常运营，深受建设单位欢迎，经济及社会效益显著。

3.适用范围

该工法适用于跨越铁路沿线的新建、改扩建装车工程的路基托换施工。

4.工艺原理

利用构筑物基础托换原理，以混凝土灌注桩为基础，桩顶架设H型钢主、次梁形成承重架构，在次梁上铺设铁轨，通过次梁依次将铁路荷载传递至主梁、桩基础，实现铁路路基托换。路基托换工程完成后，新建或改扩建装车仓工程施工不影响铁路的正常运营。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1路基托换主要施工流程

路基托换主要施工流程见图5.1-1。

桩位放样

桩位放样

埋设钢护筒

钻孔

钢护筒制作

制作泥浆

灌注桩施工

成桩检测、养护

桩基强度达到75%以上

H钢梁横梁安装（单股）

铁路轨道安装

检查验收

H钢梁横梁制作加工

铁路路基护坡

平整场地

图5.1-1路基托换主要施工流程

5.2路基托换方案设计

根据施工现场实际情况及铁路运行荷载，经设计计算，共需设置12根钢筋混凝土灌注桩。灌注桩上部架设H型钢主次梁。选用满足强度和稳定性要求H型钢。设计主次钢梁布置如图5.2-1、5.2-2、5.2-3。

1—主L1；2—次L1；3—次L2；4—主L1a；5—主L1b

图5.2-1主、次钢梁平面布置图

1—钢轨；2—主梁；3—次梁；4—加固桩

图5.2-2纵剖面图

1—钢轨；2—主梁；3—次梁；4—加固桩；5—预埋件

图5.2-3横剖面图

5.3操作要点

5.3.1沉井护坡

由于装车仓室内（包括铁路路基下）回填土主要是矸石，钻机无法成孔，必须挖至原土后埋设钢套筒，因桩孔距轨道较近，为保证铁路安全正常运行，采用边挖边对铁路边坡进行护坡加固（如图5.3.1-1边坡护坡加固图）、混凝土沉井边挖边护的的办法，特殊条件下亦可用用方形钢板封闭围护。

1

2

3

4

1—钢轨；2—钢筋混凝土梁；3—矸石；4—天然土

图5.3.1-1边坡护坡加固图

5.3.2钻孔

设钻孔机一台，钻孔要求：

1、钻孔中心盘与钢护筒中心偏差≤20mm；

2、泥浆密度≥1.25g/cm3；

3、对孔深孔径，倾斜度及沉渣进行检查满足要求后进行工序转序。

5.3.3灌注桩施工

包括钢筋骨架制作、安放，水下混凝土浇筑等过程。要保证混凝土质量，要求在灌注混凝土前，对孔底进行二次清孔，使沉渣厚度控制在允许范围内。

1、钢筋骨架制作与安放

钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作，运至现场后吊入孔内，并在孔口进行焊接接长。焊接采用单面焊，并将接头错开。为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形，每隔一定距离用钢筋设置一道加强箍。在箍筋上设穿心圆式混凝土垫块。

钢筋骨架用钻机起吊，第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口，再起吊另一段，对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高，最后将最上面一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢。钢筋骨架在下放时应注意防止碰