火车站旅客地道加宽改建的施工技术探索

张 莹 陆江岑

1.浙江铁道建设工程有限公司 杭州 310016；2.北京交通大学海滨学院 黄骅 061199

1 工程概况

浙江诸暨站旅客地道建于浙赣线电化改造时期，现因沪昆高铁工程建设需要改建高铁站台，中心里程为DK68+633.43，拆除基本站台与二号站台之间通道洞身及上下通道，新建既有基本站台与新建三号站台之间通道洞身及上下通道，主要包括：基本站台处12.24 m出口箱涵及8.8 m十字接口箱涵；Ⅲ道、I道、II道、Ⅳ道线路下19.74 m箱涵；二号站台处8.8 m十字接口箱涵；Ⅵ道、G5道线路下15.44 m箱涵。新建地道桥穿越Ⅲ道、I道、II道、Ⅳ道、Ⅵ道5 股既有铁路，其中II道、I道为沪昆上、下行正线，Ⅲ道、Ⅳ道、Ⅵ道为站线 。Ⅲ道与I道线间距为4.96 m，I道与II道线间距为5.02 m，II道与Ⅳ道线间距为5.03 m，Ⅲ道东侧为既有基本站台，Ⅳ道与Ⅵ道之间为既有二号站台，既有基本站台与二号站台均为高站台，站台上设有雨棚。基本站台、二号站台各设有 2 个20.64 m出入口。诸暨站施工平面如图1所示。

2 工程重点难点

2.1 工程施工的重点

重点1：工程位于行车密度大、速度快、电气化区段的沪昆线，新建箱涵穿越既有5 股道，Ⅲ道、I道、II道、Ⅳ道等4 股道处在基本站台与二号站台之间，基本站台与二号站台均为高站台，施工过程中确保铁路行车安全、人身安全是工程营业线施工的重点。

图1 施工平面示意

重点2：工程在诸暨站内进行施工，而既有站台需要进行拆除施工，但施工过程中又要保证旅客正常上下车、进出站，确保旅客通行安全是本项目安全控制的重点。

重点3：工程为既有旅客地道改造，涉及的地下管线较多、较复杂，不确定因素较多，施工过程中确保地下管线安全是本工程施工安全的重点。

2.2 工程施工的难点

难点1：工程既有站台出入口需进行拆除及新建，而既有站台十字接口箱涵的基坑开挖深度较深，且距离既有线较近，同时施工过程中既有站台又要保证旅客正常通行，因此如何确保既有站台下箱涵施工安全是本工程安全管理的难点。

难点2：工程施工需拆除既有旅客地道，既有旅客地道穿越5 股道，需切割拆除的箱涵长度较长，且作业空间较小，同时箱涵顶部有较多覆土、道砟等，所有切割下来的混凝土块以及箱涵顶部的覆土、道砟都需从既有箱涵运送出去，因此，如何有序、快速、安全地完成既有箱涵切割是本工程施工的难点。

难点3：工程所有材料、机械、设备都需从既有站台进出，施工干扰较大，尤其是穿钢枕施工作业难度较大，基本站台与二号站台之间4 股道的穿钢枕作业需要封锁邻线，而4 股道之间没有钢枕的临时存放位置，钢枕的运送都需要在封锁点内进行。

3 主要项目施工措施

3.1 架设便梁

线路加固采用D16、D24型施工便梁，便梁架设在慢行45 km/h的条件下开始施工，吊装便梁、穿抽钢枕和移梁时，须在封锁点内进行[1]。两线间装卸便梁的线间距小于6.5 m时，邻线必须同时封锁5～15 min，吊装便梁及移梁封锁时，沪昆线125、126供电单元停电。

3.1.1 便梁架设步骤

第1步：架设5 组D16型便梁施工①号条基，架设5 组D24型便梁施工②号条基。

第2步：①号条基施工完毕后，往杭州方向纵移5 组D16型便梁，便梁一端架设在①号条基上，另一端架设在独立便梁基础上，施工杭州侧出入口。②号条基施工完毕后，往杭州方向纵移5 组D24型便梁，便梁架设在①号、②号条基上作为箱涵施工主梁。

第3步：待主箱涵及杭州侧出入口施工完毕后，往金华方向纵移5 组D24型便梁，便梁一端架设在新建箱涵上，另一端架设在独立便梁基础上，施工金华侧出入口，见图2。

图2 线路加固平面示意

3.1.2 便梁支墩施工

便梁支墩采用钢筋混凝土条形支墩，基础采用挖孔桩加固，挖孔桩桩径1.5 m（1.8 m），有效桩长10 m。条形支墩编号由杭州至金华方向分别为①号、②号条基。

1）施工①号条基时，采用D16型便梁加固线路，在便梁下按1∶0.75放坡拉槽挖至便梁下3.0 m，然后施工挖孔桩，待挖孔桩施工完毕，马上进行①号条基施工。

2）施工②号条基时，采用D24型便梁加固线路，在便梁下按1∶0.75放坡拉槽挖至便梁下3.0 m，然后施工挖孔桩，待挖孔桩施工完毕，马上进行②号条基施工。条基制作施工过程中，浇筑混凝土时预埋短钢轨作便梁的限位装置（图3）。

3.1.3 纵移便梁

在进行条形基础及箱涵施工时均需架设便梁，总共需5 组D16型便梁和5 组D24型便梁，施工过程中，需要多次纵移便梁，循环使用[2]。

3.2 拆除既有旅客地道

既有旅客地道箱涵净空2.6 m，净宽4.0 m， 长度50 m，新建旅客地道箱涵净空3.8 m，净宽6.4 m，长度65.32 m。采用钢筋混凝土切割技术进行拆除，具体切割方法：箱涵顶板分4 条进行切割，两侧墙体各分3 条进行切割，底板分3 条进行切割（图4），每沿纵向切割2 m后横向切割，将混凝土块切成2 m（长）×1 m（宽）×0.5 m（厚），单块混凝土质量为2.5 t。顶部纵向切割完成后，将50 kN叉车开到需下降混凝土块位置，叉架与混凝土之间用垫块垫死，并预给一定顶力，然后横向切割，待切割完成后，用叉车将混凝土块运送出通道。两侧墙体混凝土切割在切缝处用木楔垫死，并将叉架伸入切缝内，将混凝土块降落到底面，并水平放置运送出通道。底板混凝土切割需在混凝土块上设置吊装孔，用叉车将混凝土吊起运送至通道外。

图3 便梁限位装置示意

图4 箱涵切割划分示意

3.2.1 切割拆除主要关键点

1）在拆除结构构件前，应确保外荷载均已被清除、移走或卸载，同时，保证拆除的构件已被固定，符合方案要求后，方可进行拆除工作。

2）拆除过程中必须考虑结构的稳定性及安全性，混凝土结构切割施工前，梁板底等部位应采取临时支撑措施，关键部位需对原结构进行加固，待加固构件达到设计要求后方可进行后续混凝土切割工作。

3）拆除原则：按自上而下，先顶板然后墙体，最后底板，杜绝立体交叉作业。拆除作业按照箱涵施工的逆顺序进行。

3.2.2 切割过程中的防水方案

由于切割工作中需采用水冷却，应采用如下措施防止污水进入非施工区域。

1）施工区域采用钢管架并配合土工布搭设施工维护，进行全封闭施工，防止水花四溅和非施工人员进入滑倒；

2）切割机设置水流导流管，冷却水直接导入下部专门的水桶中；

3）下部区域的底板上采用沙袋形成封闭式的围堰，防止水向外蔓延流出；

4）所有污水不得直接排入下水道，防止堵塞下水管道，应进行沉淀处理为清水并考虑重复利用，沉渣作为建筑垃圾进行处理。

3.3 基坑开挖

3.3.1 基坑开挖方法

每拆完一段箱涵，立刻进行该段箱涵拉槽开挖，采用人工配合机械分层开挖，边坡按1∶0.75的坡度放坡开挖，根据测量标高挖至箱涵底部。开挖过程中，每开挖1.5 m进行1 次支护，开挖坡面打入长3 m的锚杆，锚杆间距按1.5 m×1.5 m梅花形布置，并喷射厚10 cm的C20网喷混凝土，同时设置φ8 mm钢筋网片，网格20 cm×20 cm。箱涵基坑拉槽开挖从基本站台向二号站台方向进行。施工主箱涵时，用5 组D24型便梁架设在①号、②号条基上加固线路。

基本站台、二号站台出入口开挖深度小于2 m范围内采用1∶0.75的坡度放坡开挖，素土夯实；开挖深度大于2 m的采用1∶0.75的坡度放坡开挖，喷网防护，喷厚10 cm的C20混凝土，并设置φ8 mm钢筋网片，网格20 cm×20 cm。出入口基坑开挖，先杭州侧出入口，后金华侧出入口。基坑开挖接近基底后采用人工进行开挖，开挖完成后，回填厚30 cm砂夹碎石并夯实，然后浇筑厚20 cm的C20素混凝土垫层，如图5所示。

图5 线路下拉槽基坑开挖断面

施工杭州侧出入口时，利用施工主箱涵的5 组D24型便梁以及杭州侧5 组D16型便梁加固线路；施工金华侧出入口时，利用5 组D24型便梁加固线路，一端架设在新建箱涵上，另一端架设在临时支点上[3,4]。

基坑开挖完成后，在坑底周围修筑排水明沟、集水井，设专人监控水位，及时用水泵排除积水。

3.3.2 基坑边坡喷锚、喷浆防护

挂网喷射混凝土支护要与边坡开挖紧密配合，各道工序实行平行作业，依次有序地进行。

1）挂网喷射混凝土支护施工顺序：修坡→放线→凿孔→安装锚杆→注浆→挂钢筋网→喷射混凝土。

2）先检查边坡的稳定性，再清除边坡中的松土、危土。

3）凹凸不平的岩石须大致整平，喷射前应用高压吹气冲洗。

4）挂网：在修好的边坡坡面上，按设计要求，铺上一层φ8 mm@250 mm×250 mm钢筋网，正方形布置，网筋间用扎丝间隔绑扎，钢筋搭接要牢，挂网时确保有保护层。

5）加强筋焊结：等锚杆注浆、绑扎网片施工完成后，用φ8 mm圆钢将锚杆头部连接起来，焊在杆体上，各焊接点必须牢固。

6）喷混凝土：在上述工序完成后，即可喷射混凝土。混凝土强度为C20混凝土，厚为100 mm，分2 次喷射，每次5 cm。喷射混凝土表面要求基本平整。

7）泄水孔呈梅花形布置，间距2～3 m，在挂网喷射混凝土完毕后实施。

4 结语

诸暨站地道改扩建工程的施工是在非常规情况下[5-7]，克服营业线施工安全威胁大、施工现场条件困难、施工难度高等多种不利因素，各专业密切配合、协调合作，最终顺利完成了改建任务，满足了施工和运输两方面最大程度的需要，此案例在国内较少见，具有特殊性，对今后类似的改建工程具有一定的借鉴意义。