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1工程设计
任楼煤矿选煤厂现有Φ15m跨铁路线原煤仓2座、精煤仓1座及铁路装车站，随着矿井改扩建的完成，原煤产量的提高，原煤、精煤仓储容量已不能满足铁路装车及配煤系统要求，根据工艺设计，任楼煤矿选煤厂改扩建工程主要的建构筑物主要有1×Φ15m精煤装车仓(单仓容量2500t)、3号转载点、3号转载点至精煤装车仓栈桥等。精煤装车仓根据工艺设计要求，结合现有原煤装车仓结构设计，设置了标高8.000铁路装车楼面、标高33.100仓顶楼面、标高37.000精煤转运楼面，在标高8.000、33.100楼面与现有原煤装车仓之间设置了钢栈桥，以布置输煤胶带运输机并起到安全联系通道的作用。精煤装车仓为钢筋混凝土结构筒仓，地基基础设计等级为乙级，结构安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，第三组，火灾危险性生产类别为丙类，耐火等级为二级。
1.1精煤装车仓基础设计
该工程所在地属淮北冲积平原，自然地面下1～3m一般为粉土，地基承载力特征值fak=160kPa;3～5m一般为粉质粘土，地基承载力特征值fak=220kPa;5～8m一般为粉细砂，地基承载力特征值fak=280kPa，该层土含水丰富;由于铁路专用线站场采用矸石填高自然地面，厚2～3m，经过多年的压实，上述各层土地基承载力特征值提高10%以上，粉质粘土层可作为精煤装车仓地基基础持力层。基础选型时进行方案比较，由于预制桩或灌注桩施工方案，机械设备占用铁路装车线施工时间较长，而且影响通行线铁路运输安全生产，因此，结合现有原煤装车仓基础设计及临时铁路桥施工组织设计方案比较后被否定，最终采用钢筋混凝土梁板片筏基础。精煤装车仓基础底标高－4.300m，筒壁下基础环梁JL1截面尺寸1300mm×2600mm、仓底框柱下基础梁JL2、JL3截面尺寸1100mm×2500mm，环梁内底板厚1200mm，环梁外悬挑底板厚600～1200mm，悬挑3200mm，沿铁路线切圆悬挑1500mm。
1.2临时铁路桥设计
该工程施工建设期间，保证煤矿原煤、产品煤铁路正常外运，且不能影响煤矿正常生产，只有结合精煤装车仓结构设计方案及施工组织设计方案统一考虑，采用临时铁路桥设计方案才能成功解决难题，保证安全，缩短工期。任楼煤矿铁路装车站现有三条铁路线，北侧一条是通行线，过内燃机车及重载货车，南侧二条铁路线是仓下装车线，通过铁牛调车系统完成车皮装车，根据铁路工艺设计，精煤装车仓所在位置仅会通过空车车皮，一般情况下不通过内燃机车及重车，每节车皮空重22t，煤重60t，总重82t，临时铁路桥荷载设计时考虑重车通过主要防止调车偶然事故行为。临时铁路桥主要有桥墩、钢梁、水平支撑、木轨枕、钢轨、栏杆及安全设施，桥墩下部配筋后期与仓基础底板焊接，形成整体基础，临时铁路桥施工前应做好基坑支护及地下水降水等措施。
1.3精煤装车仓上部结构设计
筒壁及底框柱由基础梁顶至仓底板下标高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，钢筋混凝土结构，底框柱预设标高8.000m楼面钢梁安装支座。标高8.000m楼面梁板结构分别采用H型钢梁、镀锌压型钢板组合楼板，主要考虑减少脚手架及模板工程量影响铁路装车安全及缩短工期，H型钢梁1GL1～4型号H700×300×13×24、1GL5型号H588×300×12×20，压型钢板型号YX－75－230－690，钢筋混凝土板厚120mm，该层钢梁设计时需考虑仓底板施工荷载。标高33.100m楼面(仓顶板)梁板结构分别采用钢筋混凝土型钢梁、镀锌压型钢板组合楼板，主要考虑减少脚手架及模板工程量缩短工期，且钢筋混凝土型钢梁具有耐火、耐久性及不需要维护的特点，主要钢筋混凝土型钢梁截面尺寸500mm×1200mm(H型钢梁3GL1～4型号H900×300×18×28)，压型钢板型号YX－75－230－690，钢筋混凝土板厚120mm，H型钢梁考虑承担本层梁板自重及施工荷载。仓底板采用钢筋混凝土等厚板结构，板厚1200mm，考虑筒壁、仓壁滑膜施工方便，仓底板与筒壁、仓壁及底框柱均为设置施工缝脱开，仅传递竖向荷载给筒壁、底框柱。仓顶上部结构为二层钢筋混凝土框架结构，框架柱钢筋支撑在仓壁附加牛腿上，标高37.000m楼面梁承担上仓钢栈桥荷载，标高42.900m屋面梁考虑设备起吊检修荷载。
1.4精煤装车仓施工组织设计
精煤装车仓工程在设计方案阶段，即重点优化施工组织设计方案，使得工程施工在确保矿井安全生产及煤炭铁路外运的原则下，保证了工程质量，节约了工程投资，压缩了工程工期，恢复了正常生产。该工程主要施工工序及施工方案如下:基坑支护(灌注桩)→土层降水(水井排水)→临时铁路桥→基坑开挖→基础施工→筒壁大模板施工→标高8.000m楼面梁板→筒壁滑模施工→仓壁滑模施工→标高33.100m仓顶楼面梁板→仓顶结构和仓底板同时施工→临时铁路桥拆除。通过精心设计、精心施工、精心管理，该工程质量优、工期短、投资省、安全无重大事故，一次性通过验收，深受业主好评。
2结语
任楼煤矿选煤厂精煤装车仓工程建设过程中，在设计、施工、铁路运输及建设单位的积极密切配合下，成功解决了工程设计、工程施工中的难题，主要有以下几点体会:①工程考虑到设计、施工难度，建设单位采用EPC工程设计施工总承包的管理方式，极大的调动了设计人员的工作积极性、主动性、创造性，使得设计方案、施工方案得到了最大的优化;②跨线仓临时铁路桥设计、施工方案安全可靠、经济合理，临时、永久铁路线转换方便、快速，施工准备工作做好、做细，合理调度装车，基本不影响矿井煤炭铁路外运;③标高8.000m、33.100m采用H型钢梁、H型钢混凝土组合结构、压型钢板钢混凝土组合板结构，减少脚手架及模板工程量，既可减少施工对铁路装车的影响，也可以缩短工程工期;④标高33.100m仓顶楼面结构封顶后，仓上结构和仓底板可以同时施工，直接压缩近一个月工期;⑤大模板、滑模、普通模板等施工方案的灵活运用，节省投资、缩短工期、保证质量。本工程的工程设计、施工组织设计成功经验在刘二煤矿、祁东煤矿、任楼煤矿等矿井改扩建项目跨线仓建设中得到了推广运用。
作者：张化全 唐敏 单位：煤炭工业合肥设计研究院
