钢结构雨棚立柱基础与筏基处理.pdf

铁道勘察 2 0 1 1年第 2期 文章编号 1 6 7 27 4 7 9 2 0 1 1 0 20 0 9 00 2 钢结构雨棚立柱基础与筏基 处理 杨 宏垦 宁杭铁路有限责任公司， 浙江杭州3 1 0 0 0 7 Tr e a t m e n t f o r Co l u m n a n d Ra f t Fo u n d a t i o n o f S t e e l S t r u c t u r e Ca n o p i e s Ya n g Ho n g x i n g 摘要无站 台柱雨棚在铁路客站建设 中越 来越普遍 ， 雨棚立柱基础 与路基基础处理息息相 关。 在实际建设过程中， 由于设计院、 施工单位的分工不同以及建设时间的先后， 经常会产生设计及施工的 冲突， 对工程质量以及建设进度造成较大的影响。介绍宁杭客运专线湖州南站雨棚设计、 施工中所碰到 的问题以及解决的方法。 关键词 雨棚基础钢结构路基筏板处理方法 中图分类号 T U 3 9 3 文献标识码 B 1 概 述 湖州南站是宁杭客运专线全线九个站 中唯一的一 个地级站， 设正线 2 条， 1 5 m宽基本站台一座， 到发线 4条， 对应岛式站台2座。在湖州南站南侧和北侧分 别预留商阜杭客运专线和湖苏沪城际铁路按方向别合 场引入车站， 其上下行场分别设于宁杭场的东西两侧， 均设有 3条到发线 其中 1 条为正线 ， 1条和宁杭场共 用 。所有正线 、 到发线 均按无 砟轨道铺设。站 房建 筑规模1 9 9 2 0 m ， 地下 一层 、 地 上两层夹一层钢 筋混 凝土框架结 构。候车 大厅 屋盖为钢 网架 、 金属屋 面。 无站 台柱雨棚3 0 8 0 0 i n ， 采用五柱四跨 钢结构无站 台 柱平面布置 ， 中间柱设在正线与到发线之间。 2路基处理形式 湖州车站地处于湖积平原区， 地势低洼， 水塘、 河 沟密布 ， 为内涝区。地层从上到下依次为软塑粉质黏 土 、 淤泥、 淤泥质粉质黏土、 硬塑粉质黏土等 ， 下伏基岩 为凝灰岩， 其中淤泥层厚度 1 O一 2 0 in 。正线、 站线路 基均采 用管 桩加 筏板 处 理， b 5 0管桩 1 4 0 0 m in 收稿 日期 2 0 1 1 0 21 O 作者简介 杨宏星 1 9 7 2 一 ， 男 ， 1 9 9 5年毕业 于长沙 铁道学 院工 业 与民 用建筑专业 ， 工程师 。 2 4 0 0 mm 布置 ， 上设 5 0 c m厚 C 3 0钢筋混凝土筏板 ， 筏 板上铺一层 1 ． 2 In厚 A、 B组渗水土 ， 然后是级配碎石 及无砟轨道， 筏板顶部高程一 4 ． 3 in左右， 距轨面最大 高差不 超 过 3 m。宁杭 正 线 路 基 管 桩及 筏 板 已于 2 0 1 0年一季度施工完成 。 3无柱 雨棚 基础 2 0 1 0 年 6 月底铁道部对宁杭客运专线全线站房 下达了鉴定修改设计批复， 明确了各站里程、 规模、 站 型及建筑结构形式， 确定湖州南站雨棚采用五柱四跨 无站台柱设置。设计雨棚基础桩基采用 6 o o钻孔灌 注桩 ， 桩长 2 5～3 0 in不等 ， 要求桩端全断面进入持力 层不小于 1 ． 2 in， 其 中 C 、 D轴采用 三桩承 台， 桩顶高 程一 6 ． 4 in， 承 台顶高程 一 5 ． 2 m， 三角形承 台边长 3 0 0 0 r a m、 高1 5 0 0 m m， 位于宁杭正线与到发线之间。 4 存在 问题 宁杭正线路基处理工程 已在 2 0 1 0年 3月完成 ， 如 按设计施工， 必须先把钢筋混凝土筏板破除， 然后按照 筏板下管桩分布情况， 重新布置钻孔桩位置。如按此 方案施工， 将破除站台雨棚范围内已完成路基筏板的 三分之一 ， 预计施工时间不少于三个月 ， 给设计 、 施工 及工程进度带来巨大影响。由于湖州南站场的特殊地 钢结构雨棚立柱基础与筏基处理 杨宏星 9 l 质情况 地下水位高、 淤泥层厚等 ， 筏板破除后在钻 孔灌注桩施工过程中极易发生筏板下水土流失， 造成 筏板底部镂空现象 ， 对路基整体稳定 、 无砟轨道沉降产 生不利影响， 给 以后 的高速列车运营埋 下巨大的安全 隐患。 5处理方式探讨 为确保工程进 度、 质量 ， 公司多次 召集 线路设计 院、 房建设计院， 路基施工单位、 站房施工单位以及监 理单位的专家讨论雨棚基础与路基筏板处理方法。雨 棚为多跨框架结构 ， 跨度 1 1 ． 5 m和 2 1 ． 7 m， 柱底反力 不大 ， 经过多轮论证确定施工方案如下 上部 c、 D轴雨棚基础直接落在筏板上 ， 为减少钢 柱对筏板的影响以及降低基础高度， 通过计算和比较 将落在筏板上的钢柱柱脚做成铰接。新建基础与原有 路基筏板采用植筋连接并浇筑为一体。 落在筏板上 的柱基础按独立基础设计 ， 基础承 台 尺寸尽量狭长以减少基础侵入轨道部分的宽度， 加长 顺轨道方向的长度， 减小对正线基床结构的影响， 并保 证基础能落在 2～3排管桩之上 。基 础采用 C 3 5强度 混凝土 ， 新老混凝土结合面采用化学植筋法施工 。 对原筏板面混凝土存在的缺陷清理至密实部位， 并将表面凿成锯齿形沟槽 ， 沟槽深度不小于 1 5 mm， 间 距不大于 1 0 0 m m， 同时除去浮渣 、 尘土并清洗干净 ， 浇 筑混凝土前用界面剂进行处理 。 施工完毕后应加强对混凝土的养护， 养护期间要 保持湿润 ， 冬季施工要注意保温。 植筋前应采用仪器或其他可靠方法探明筏板中的 钢筋位置 ， 钻孔应采用专用工具 ， 孔洞要清理干净 ， 再 用丙酮擦拭孔道， 并保持孔道干燥 ， 不得用水钻打孔。 对于废孔应用化学锚固胶或高强度等级的树脂水泥砂 浆填实 。 化学植筋置人锚孔后 ， 在 固化完成前 ， 应按照厂家 提供 的养生条件进行 固化养生 ， 固化期 间禁止扰 动。 植筋 的抗拔承载力现场检验采用随机抽样非破坏性检 验 ， 检验数量不少于 3根 ， 检验荷载为 3 0 k N。 6 结构计算及验算 雨棚空间模型及坐标如图 1 所示。 雨棚反力计算简图如图 2所示 。 本反力为上部结构反力 ， 反力作用点为筏板顶部 。 坐标及反力方向见图 3 。 钢结构柱脚采用铰接形式后， 避免了对筏板不利 弯矩的产生， 筏板顶部仅三方向受力， 而且有效的降低 图 1 雨棚空间模型及坐标 图2 计算简图 圆表示支座， 数字为节点号 注 坐标 系为沿 轨道 方向 自南向北为 正 方向 ， 垂直轨道 由东 向西为 l ， 正方向 ， 垂直地 面由下 向上 为 z正方 向。 图 3基础 顶受力方 向示意 了承台高度， 确保立柱基础不凸出路基表面并不影响 路基排水。雨棚基础设置对筏板结构安全性影响 由 于管桩已实施 ， 基础下管桩位置不易确定 ， 评价安全影 响时应按最不利组合考虑。按目前基础设计方案， 基 础尺寸 3 ． 0 mx 4 ． 8 m对应雨棚柱荷载 4 0 0～8 3 0 k N， 基 础尺寸 2 ． 5 mx 4 ． 0 m对应雨棚柱荷 载 4 0 0 k N。路基 加固承载力检算 时管桩单桩承载力设计值按不小 1 0 0 0 k N 考虑 ， 雨 棚 承 台及 筏 板下 管 桩 承 载 力满 足 要求 。 7雨棚 基础实施后相关路基处理 为保证基床刚度均匀性 ， 雨棚基 础设置范 围正线 路基基床表层采用掺 5 ％水泥级配碎石填筑； 基床底 层上部 1 ． 0 m换填级配碎石 ， 内夹铺三层双向土工格 栅 ， 土工格 栅抗拉强度不小于1 0 0 k N ／ r n ， 延伸率 9 2 铁道勘察 2 0 1 1 年第 2 期 文章编号 1 6 7 2 7 4 7 9 2 0 1 1 0 2 0 0 9 2 0 3 石家庄枢纽新建东南环线必要性分析 李 中海 铁道第三勘察设计院集团有限公司， 天津3 0 0 1 4 2 An a l y s i s o n Ne c e s s i t y f o r Co n s t r u c t i o n o f S o u t h e a s t e r n L o o p L i n e i n S h i j i a z h u a n g T e r mi n a l L i Zh o n g ha i 摘要根据石 家庄 区域 内的规划以及在建铁路项 目， 结合石 家庄市的城 市规划 ， 在分析石 家庄铁 路枢纽现状的基础上 ， 指 出了枢纽 内存在的问题 ， 提 出了新建 东南环线的必要性 ， 从客运和货运 两个方 面对 东南环线的车流组织做 了深入探讨 ， 并对 东南环线的实施进度提 出了自己的观点。 关键词石家庄枢纽 东南环线客 内货外 中图分类号U 4 1 2 ． 3 2 文献标识码 B 石家庄铁路枢纽是京广 、 石德 、 石太铁路 的交汇 点， 衔接东南西北 4 个铁路方向， 是将来承担我国铁路 “ 四纵四横” 铁路快速客运通道中转换乘的重要交通 枢纽， 图 1 为石家庄铁路枢纽总体布置示意。 收稿 日期 2 0 1 1 0 1 0 6 作者简介 李中海 1 9 8 4 一 ， 男， 2 0 0 9年毕业于北京交通大学交通运输 规划与管理专业 ， 硕士 ， 助理工程师 。 1 存在的问题 目前 ， 石家庄枢纽货运外迁工程 、 京石客运专线引 入枢纽工程均处于施工 阶段 ， 并且即将竣工 ， 石济客运 专线引人枢纽工程也已完成了初步设计工作。而货运 外迁工程、 京石客运专线工程建成后， 枢纽将会出现以 下几个 问题 1 石家庄南编组站西端衔接太原 、 德州 、 北京三 1 O ％。由于填料差别 ， 雨棚设置范 围两端路基结构 按过渡段进行顺接 ， 坡率 1 5 。 由于雨棚基础实施时将造成 已填好的路基开挖重 填 ， 实施过程 中应做好临时排水 、 防护及支护措施 ， 避 免影响路基整体质量 。重填部分与原路基部分应采用 台阶搭接， 并应加强过程控制和质量检验 ， 保证路基压 实质量和均匀性 。 无柱雨棚基础荷载将使桩筏基础产生一定的变 形 ， 应在无柱雨棚主体工程施工完成 、 荷载及结构变形 稳定后 ， 再进行轨道结构的精调和锁定。 由于商阜杭及湖苏沪引入及站线有砟改无砟， 其 他正线及到发线路基处理也将采用桩筏结构的处理措 施， 此范围内雨棚基础仍采用钻孔灌注桩基础， 且在路 基处理时同步实施， 筏板与雨棚基础之间设沉降缝， 中 间填塞沥青麻筋 。整体雨棚采用刚接与铰接相结合形 式， 保证了雨棚的刚度和稳定性。 8结束语 湖州南无站台柱雨棚基础采用了与路基筏板相结 合、 雨棚柱刚接与铰接相结合的方式， 有效降低了承台 高度， 不仅解决了本工程中的施工难点、 保证了路基填 筑质量， 大大加快了工程实施进度， 并且在节约工程成 本， 美化工程形象上取得了一定的效果， 值得在以后的 工程中借鉴。 参考文献 [ 1 ] G B 5 0 0 0 7 --2 0 0 2 建筑地基基础设计规范[ s ] [ 2 ] J G J 1 4 5 --2 0 0 4 混凝土结构后锚固技术规程[ s ] [ 3 ] G B 5 0 0 1 0 --2 0 0 2 混凝土结构设计规范[ s ] [ 4 ] T G J 7 9 --2 0 0 2 建设地基处理技术规范[ s ] [ 5 ] J G J 9 4 --2 0 0 8 建筑桩基技术规范[ s ] 『 6 ] G B 5 0 0 1 7 --2 0 0 3 钢结构设 计规范 [ s ]