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1工程設計
任樓煤礦選煤廠現有Φ15m跨鐵路線原煤倉2座、精煤倉1座及鐵路裝車站，隨著礦井改擴建的完成，原煤產量的提高，原煤、精煤倉儲容量已不能滿足鐵路裝車及配煤系統要求，根據工藝設計，任樓煤礦選煤廠改擴建工程主要的建構筑物主要有1×Φ15m精煤裝車倉(單倉容量2500t)、3號轉載點、3號轉載點至精煤裝車倉棧橋等。精煤裝車倉根據工藝設計要求，結合現有原煤裝車倉結構設計，設置了標高8.000鐵路裝車樓面、標高33.100倉頂樓面、標高37.000精煤轉運樓面，在標高8.000、33.100樓面與現有原煤裝車倉之間設置了鋼棧橋，以布置輸煤膠帶運輸機并起到安全聯系通道的作用。精煤裝車倉為鋼筋混凝土結構筒倉，地基基礎設計等級為乙級，結構安全等級為二級，抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，第三組，火災危險性生產類別為丙類，耐火等級為二級。
1.1精煤裝車倉基礎設計
該工程所在地屬淮北沖積平原，自然地面下1～3m一般為粉土，地基承載力特征值fak=160kPa;3～5m一般為粉質粘土，地基承載力特征值fak=220kPa;5～8m一般為粉細砂，地基承載力特征值fak=280kPa，該層土含水豐富;由于鐵路專用線站場采用矸石填高自然地面，厚2～3m，經過多年的壓實，上述各層土地基承載力特征值提高10%以上，粉質粘土層可作為精煤裝車倉地基基礎持力層?；A選型時進行方案比較，由于預制樁或灌注樁施工方案，機械設備占用鐵路裝車線施工時間較長，而且影響通行線鐵路運輸安全生產，因此，結合現有原煤裝車倉基礎設計及臨時鐵路橋施工組織設計方案比較后被否定，最終采用鋼筋混凝土梁板片筏基礎。精煤裝車倉基礎底標高－4.300m，筒壁下基礎環梁JL1截面尺寸1300mm×2600mm、倉底框柱下基礎梁JL2、JL3截面尺寸1100mm×2500mm，環梁內底板厚1200mm，環梁外懸挑底板厚600～1200mm，懸挑3200mm，沿鐵路線切圓懸挑1500mm。
1.2臨時鐵路橋設計
該工程施工建設期間，保證煤礦原煤、產品煤鐵路正常外運，且不能影響煤礦正常生產，只有結合精煤裝車倉結構設計方案及施工組織設計方案統一考慮，采用臨時鐵路橋設計方案才能成功解決難題，保證安全，縮短工期。任樓煤礦鐵路裝車站現有三條鐵路線，北側一條是通行線，過內燃機車及重載貨車，南側二條鐵路線是倉下裝車線，通過鐵牛調車系統完成車皮裝車，根據鐵路工藝設計，精煤裝車倉所在位置僅會通過空車車皮，一般情況下不通過內燃機車及重車，每節車皮空重22t，煤重60t，總重82t，臨時鐵路橋荷載設計時考慮重車通過主要防止調車偶然事故行為。臨時鐵路橋主要有橋墩、鋼梁、水平支撐、木軌枕、鋼軌、欄桿及安全設施，橋墩下部配筋后期與倉基礎底板焊接，形成整體基礎，臨時鐵路橋施工前應做好基坑支護及地下水降水等措施。
1.3精煤裝車倉上部結構設計
筒壁及底框柱由基礎梁頂至倉底板下標高14.100m，筒壁厚350mm，底框柱DKZ1截面尺寸1000mm×1500mm、DKZ2截面尺寸800mm×900mm、DKZ3截面尺寸0～1244×0～1384mm、DKZ4截面尺寸600mm×800mm，鋼筋混凝土結構，底框柱預設標高8.000m樓面鋼梁安裝支座。標高8.000m樓面梁板結構分別采用H型鋼梁、鍍鋅壓型鋼板組合樓板，主要考慮減少腳手架及模板工程量影響鐵路裝車安全及縮短工期，H型鋼梁1GL1～4型號H700×300×13×24、1GL5型號H588×300×12×20，壓型鋼板型號YX－75－230－690，鋼筋混凝土板厚120mm，該層鋼梁設計時需考慮倉底板施工荷載。標高33.100m樓面(倉頂板)梁板結構分別采用鋼筋混凝土型鋼梁、鍍鋅壓型鋼板組合樓板，主要考慮減少腳手架及模板工程量縮短工期，且鋼筋混凝土型鋼梁具有耐火、耐久性及不需要維護的特點，主要鋼筋混凝土型鋼梁截面尺寸500mm×1200mm(H型鋼梁3GL1～4型號H900×300×18×28)，壓型鋼板型號YX－75－230－690，鋼筋混凝土板厚120mm，H型鋼梁考慮承擔本層梁板自重及施工荷載。倉底板采用鋼筋混凝土等厚板結構，板厚1200mm，考慮筒壁、倉壁滑膜施工方便，倉底板與筒壁、倉壁及底框柱均為設置施工縫脫開，僅傳遞豎向荷載給筒壁、底框柱。倉頂上部結構為二層鋼筋混凝土框架結構，框架柱鋼筋支撐在倉壁附加牛腿上，標高37.000m樓面梁承擔上倉鋼棧橋荷載，標高42.900m屋面梁考慮設備起吊檢修荷載。
1.4精煤裝車倉施工組織設計
精煤裝車倉工程在設計方案階段，即重點優化施工組織設計方案，使得工程施工在確保礦井安全生產及煤炭鐵路外運的原則下，保證了工程質量，節約了工程投資，壓縮了工程工期，恢復了正常生產。該工程主要施工工序及施工方案如下:基坑支護(灌注樁)→土層降水(水井排水)→臨時鐵路橋→基坑開挖→基礎施工→筒壁大模板施工→標高8.000m樓面梁板→筒壁滑模施工→倉壁滑模施工→標高33.100m倉頂樓面梁板→倉頂結構和倉底板同時施工→臨時鐵路橋拆除。通過精心設計、精心施工、精心管理，該工程質量優、工期短、投資省、安全無重大事故，一次性通過驗收，深受業主好評。
2結語
任樓煤礦選煤廠精煤裝車倉工程建設過程中，在設計、施工、鐵路運輸及建設單位的積極密切配合下，成功解決了工程設計、工程施工中的難題，主要有以下幾點體會:①工程考慮到設計、施工難度，建設單位采用EPC工程設計施工總承包的管理方式，極大的調動了設計人員的工作積極性、主動性、創造性，使得設計方案、施工方案得到了最大的優化;②跨線倉臨時鐵路橋設計、施工方案安全可靠、經濟合理，臨時、永久鐵路線轉換方便、快速，施工準備工作做好、做細，合理調度裝車，基本不影響礦井煤炭鐵路外運;③標高8.000m、33.100m采用H型鋼梁、H型鋼混凝土組合結構、壓型鋼板鋼混凝土組合板結構，減少腳手架及模板工程量，既可減少施工對鐵路裝車的影響，也可以縮短工程工期;④標高33.100m倉頂樓面結構封頂后，倉上結構和倉底板可以同時施工，直接壓縮近一個月工期;⑤大模板、滑模、普通模板等施工方案的靈活運用，節省投資、縮短工期、保證質量。本工程的工程設計、施工組織設計成功經驗在劉二煤礦、祁東煤礦、任樓煤礦等礦井改擴建項目跨線倉建設中得到了推廣運用。
作者：張化全 唐敏 單位：煤炭工業合肥設計研究院
