雙線鐵路隧道內(nèi)彈性支撐塊式無砟軌道施工技術(shù)

周大兵(中交一航局第四工程有限公司)

雙線鐵路隧道內(nèi)彈性支撐塊式無砟軌道施工技術(shù)

周大兵
(中交一航局第四工程有限公司)

摘要:以秦家凹隧道彈性支承塊式無砟軌道整體道床施工為例，克服了隧道內(nèi)作業(yè)空間狹窄、施工物流組織困難的特點(diǎn)，合理進(jìn)行工作面劃分，采用軌排框架法進(jìn)行施工，總結(jié)出小流水段雙線推進(jìn)施工的物流方法，左右線整體道床分幅交替施工，能夠有效的保證施工進(jìn)度和質(zhì)量，為后續(xù)無砟軌道的施工提供了參考和借鑒。

關(guān)鍵詞:雙線隧道;無砟軌道;軌排框架法;雙線推進(jìn);借鑒

中圖分類號(hào):U445

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C

文章編號(hào):1008－3383(2015)04－0131－02

隨著鐵路施工技術(shù)的迅速發(fā)展，無砟軌道被越來越多的用于軌道工程。本文結(jié)合新建山西中南部鐵路通道工程秦家凹隧道彈性支撐塊式無砟軌道施工實(shí)際情況，克服工期緊、隧道作業(yè)空間狹窄、施工物流組織困難的特點(diǎn)，合理進(jìn)行工作面劃分，采用軌排框架法進(jìn)行施工，總結(jié)出小流水段雙線推進(jìn)施工的物流方法，并對(duì)彈性支撐塊式無砟軌道施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

1　工程概況

秦家凹隧道無砟軌道全長(zhǎng)3 725 m，采用單洞雙線鐵路結(jié)構(gòu)，軌枕采用重載彈性支承塊式軌枕，軌枕及扣件支點(diǎn)間距600 mm，扣件采用彈條Ⅶ型扣件，配套Ⅰ型絕緣軌距塊。道床板直接澆筑于隧道仰拱上，結(jié)構(gòu)高度525 mm，寬度為2 800 mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C40，采用雙層配筋結(jié)構(gòu)。

2　施工方案的選擇

2．1工作面劃分

該隧道無砟軌道施工工期相對(duì)緊張，綜合考慮的情況下以隧道中間為基準(zhǔn)劃分為進(jìn)口和出口兩個(gè)工作面進(jìn)行施工，每個(gè)工作面單獨(dú)配備一套工具裝備進(jìn)行施工。

圖1　施工區(qū)域劃分圖

2．2工作面物流方法的確定

隧道內(nèi)施工空間狹窄，采用單線施工完畢再回頭進(jìn)行另外半幅施工的方法，費(fèi)力費(fèi)時(shí)，施工進(jìn)度難以保證，在總結(jié)的基礎(chǔ)上采用小流水段雙線推進(jìn)施工的工藝，左右兩幅交替進(jìn)行混凝土澆筑施工。

2．3工藝方法的選擇

無砟軌道施工方法一般分為“機(jī)組法”、“工具軌排法”和“軌排框架法”三種，綜合考慮選擇“軌排框架法”進(jìn)行施工?！败壟趴蚣芊ā本哂惺┕ぞ雀?、操作簡(jiǎn)便、組合靈活、周轉(zhuǎn)速度快、一次投入低等特點(diǎn)，是一種科學(xué)、高效的無砟軌道施工方法。

3　物流組織情況

以保證連續(xù)供應(yīng)物資，確保暢通的物流通道，統(tǒng)一管理，后半幅完成一個(gè)內(nèi)循環(huán)后將施工機(jī)具和設(shè)備調(diào)配至前進(jìn)方向的另外半幅進(jìn)行無砟道床施工，如此交替向前推進(jìn)施工，直至完成無砟軌道道床施工。

圖2　施工區(qū)域劃分圖

3．1洞內(nèi)施工物流循環(huán)方法

每個(gè)工作面左、右幅交替進(jìn)行，右幅超前左幅125 m，右幅后循環(huán)完成一個(gè)循環(huán)后調(diào)運(yùn)軌排到左幅前循環(huán)進(jìn)行施工，左幅后循環(huán)完成一個(gè)循環(huán)后調(diào)運(yùn)軌排到右幅前循環(huán)進(jìn)行施工，左右幅交替推進(jìn)施工。

(1)軌排框架:每個(gè)工作面配備40榀軌排分左右幅進(jìn)行施工，軌排長(zhǎng)為6．6 m，采用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，外側(cè)采用異形螺柱框架，支撐調(diào)整體系在模板外側(cè)，模板采用定型組合模板。

(2)龍門吊:每個(gè)工作面配置3臺(tái)10 t龍門吊，交替接力調(diào)運(yùn)，節(jié)約吊裝時(shí)間。行走軌采用38 kg/m鋼軌，在兩側(cè)水溝蓋板上采用木方按照100 cm間距墊設(shè)。

(3)移動(dòng)組裝平臺(tái):每個(gè)工作面設(shè)置1臺(tái)移動(dòng)組裝平臺(tái)，組裝平臺(tái)滿足軌排組裝條件要求。

(4)吊具:起吊軌排的吊具由鋼桁架、鋼軌夾緊器、軌排移動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成，具有保持軌排幾何結(jié)構(gòu)不變形和靈活就位的功能;裝卸軌枕的專用吊具具有避免軌枕變形的功能，每次可起吊4塊軌枕。

(5)工具扣件:配套扣件采用彈條Ⅶ型扣件，配套Ⅰ型絕緣軌距塊。

3．2洞外材料運(yùn)輸入洞內(nèi)物流方法

(1)鋼筋加工

鋼筋加工在洞內(nèi)鋼筋場(chǎng)地進(jìn)行加工，根據(jù)洞內(nèi)綁扎需要采用架子車運(yùn)入洞內(nèi)存放施工。

(2)混凝土施工

混凝土在洞外攪拌站集中生產(chǎn)，采用3臺(tái)運(yùn)輸罐車從攪拌站運(yùn)輸混凝土到洞內(nèi)，工作面配備料斗或泵車進(jìn)行混凝土澆筑。

(3)軌枕塊的存放

枕塊在洞外存放，根據(jù)需要運(yùn)送入洞碼放，利用散枕器均勻散布到軌排組裝平臺(tái)上的進(jìn)行組裝。

4　軌排框架法主要施工工序

4．1施工工藝流程

圖3　施工工藝流程圖

4．2主要施工工序及操作要點(diǎn)

(1)清理基底

施工前將道床板施工范圍內(nèi)的仰拱表面雜物、廢渣清理干凈并鑿毛，確保基底無雜物和積水，在鋪設(shè)底層鋼筋前再次對(duì)基底進(jìn)行沖洗。

(2)測(cè)量放線

使用全站儀進(jìn)行中樁放樣，直線段按照10 m布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，曲線段按照5m布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，采用紅油漆進(jìn)行標(biāo)記，測(cè)量后交底給現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員。

(3)安裝道床底板鋼筋

首先預(yù)埋L型鋼筋和安放混凝土保護(hù)層墊塊，根據(jù)鋼筋圖進(jìn)行下層鋼筋放線，按照設(shè)計(jì)位置要求進(jìn)行鋼筋安裝。

(4)軌排組裝

利用散枕器將枕塊均勻散布到軌排組裝平臺(tái)上的枕塊槽內(nèi)，使用門吊將排架吊至組裝平臺(tái)上方對(duì)位，再用扣件將排架扣緊。

(5)軌排鋪設(shè)

軌排吊裝移動(dòng)至安裝位置后對(duì)位準(zhǔn)確后緩慢下放軌排，對(duì)中線和高程粗略定位，誤差控制在高程－10～0 mm、中線±10 mm。相鄰軌排間使用夾板聯(lián)結(jié)，每接頭安裝4套螺栓，初步擰緊，軌縫留緊6～10 mm。

(6)安裝上層鋼筋

根據(jù)鋼筋設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行鋼筋綁扎，縱向鋼筋搭接長(zhǎng)度為70 cm，相鄰主筋搭接接頭錯(cuò)開距離不得小于100 cm，鋼筋交叉及縱向搭接處設(shè)置絕緣卡綁扎牢固。

(7)軌排粗調(diào)

利用軌道排架橫向、豎向調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行軌排的粗調(diào)工作，按照先中線后水平的順序循環(huán)進(jìn)行，反復(fù)調(diào)整直至排架高程－5～－2 mm、中線±5 mm以內(nèi)。

(8)接地系統(tǒng)施工及測(cè)試

道床板在縱向不大于100 m劃分為一個(gè)接地單元。首先目測(cè)檢查每處鋼筋的搭接接觸情況，目測(cè)絕緣卡安裝是否良好，有無脫落現(xiàn)象;然后用兆歐表進(jìn)一步測(cè)量鋼筋間的絕緣數(shù)據(jù)，相互絕緣的鋼筋之間電阻必須達(dá)到2 MΩ以上。

(9)模板安裝

模板采用小型組合式模板，采用三角支撐進(jìn)行加固，相鄰的兩塊模板用螺栓連接。在洞口200 m范圍每隔12 m設(shè)置1道沉降縫，縫寬20 mm，沉降縫采用聚乙烯泡沫板材或泡沫塑料板，在表面30 mm范圍采用瀝青膏密封。

(10)軌道精調(diào)

根據(jù)無砟軌道精調(diào)小車的測(cè)量與操作指示進(jìn)行，通過人工調(diào)節(jié)螺栓精調(diào)裝置實(shí)現(xiàn)軌道的精確定位。精調(diào)時(shí)，小車靜置于被調(diào)整軌道上，通過全站儀對(duì)小車?yán)忡R點(diǎn)的跟蹤測(cè)量，實(shí)時(shí)顯示對(duì)應(yīng)點(diǎn)處的軌道位置、設(shè)計(jì)位置及其位置偏差的大小，直接指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的精調(diào)作業(yè)。

(11)混凝土澆筑

前半幅整體道床采用溜槽入模，滯后半幅采用料斗吊運(yùn)入?；虮盟腿肽５姆绞?，使用高頻插入式振搗棒振搗密實(shí)?；炷翝仓磫蜗蜻B續(xù)擠壓過軌方式進(jìn)行。澆筑過程中，振搗器插點(diǎn)布置應(yīng)均勻，不得漏振，加強(qiáng)對(duì)軌枕底部及其周圍混凝土的振搗，嚴(yán)禁碰撞軌排架與支撐架。為保證軌枕下混凝土密實(shí)，在混凝土初凝前采取二次振搗措施，保證道床板混凝土澆筑質(zhì)量。

(12)混凝土收面

道床板抹面的操作程序?yàn)?自制刮杠攤料→木抹子粗平→鋼抹子壓頭遍→第二遍壓光?；炷寥肽：蟀胄r(shí)內(nèi)用木抹完成粗平，1～2 h內(nèi)再用鋼抹抹平。為防止混凝土表面失水產(chǎn)生細(xì)小裂紋，在混凝土接近初凝時(shí)進(jìn)行二次抹面壓光。抹面過程中應(yīng)注意軌排、軌枕四周、伸縮縫等部位的施工，應(yīng)安排專人對(duì)混凝土的平整度和標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量。

(13)混凝土養(yǎng)護(hù)

在混凝土澆筑后，采用噴霧器進(jìn)行噴霧養(yǎng)護(hù)，操作時(shí)由一端到另一端、由上而下均勻連續(xù)噴灑在混凝土表面上，并及時(shí)覆蓋土工布、塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，道床混凝土的養(yǎng)護(hù)期不少于14 d。

(14)軌道排架的拆除

混凝土初凝后，松開支撐螺栓1/4～1/2圈，同時(shí)松開扣件和魚尾板螺栓，避免溫度變化時(shí)鋼軌伸縮對(duì)混凝土的破壞。松解支撐螺桿后約1 h就可以適當(dāng)松開扣件，按照拆除順序拆除排架，拆卸模板，最后經(jīng)過確認(rèn)扣件全部松開后，龍門吊吊起排架運(yùn)至軌排組裝區(qū)清理待用，進(jìn)入下一循環(huán)施工。

5　施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

5．1選用最佳工藝是前提條件

軌排框架法是目前無砟軌道施工最先進(jìn)的施工工法，進(jìn)行整體道床無砟軌道施工應(yīng)優(yōu)先考慮，其施工優(yōu)點(diǎn)在于軌排框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在工廠進(jìn)行精確加工，軌距、軌底坡等軌道參數(shù)精度比較高，軌道高程、中線調(diào)整方法簡(jiǎn)便，鎖定可靠，道床成型質(zhì)量穩(wěn)定。

5．2搞好物流組織是重要保證

雙線隧道內(nèi)無砟軌道施工如無特殊要求，優(yōu)先采用小流水段雙線推進(jìn)施工的方法，軌排分左右兩幅交替進(jìn)行混凝土澆筑施工，盡量縮短流水步距，能夠有效的保證總體施工進(jìn)度。

5．3抓好主要工序是關(guān)鍵工作

無砟軌道施工每道工序都應(yīng)該嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工和調(diào)整，才能有效的保證無砟軌道的施工質(zhì)量。特別是軌道精調(diào)具有至關(guān)重要的作用，其施工精度必須保持在毫米級(jí)的范圍內(nèi)，若出現(xiàn)問題將為整個(gè)工程的使用留下隱患。

6　實(shí)施效果評(píng)價(jià)

秦家凹隧道無砟軌道整體道床施工通過強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理，達(dá)到了平均每天完成一個(gè)施工循環(huán)的施工進(jìn)度，一個(gè)工作面平均每天可完成單線125 m以上，最高時(shí)可達(dá)到145 m/d，節(jié)約了大量人工、機(jī)械和管理費(fèi)用的投入施工，施工質(zhì)量滿驗(yàn)表標(biāo)要求，在后期長(zhǎng)軌道安裝后基本沒有調(diào)整，得到了各方的好評(píng)，取得了較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn):

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［2］張贊．單洞雙線隧道無砟軌道施工物流組織［J］．西部探礦，2012，(1) : 205－206．

作者簡(jiǎn)介:周大兵(1982－)，河南南陽人，總工程師，研究方向:道路與橋梁工程。

收稿日期:2015－02－13