隧道工程中的無碴軌道道床施工技術

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隧道工程中的無碴軌道道床施工技術

摘要:未來高鐵建設的主要發展方向就是無碴軌道。隨著科技水平的不斷提升,國內無碴軌道施工技術也日漸成熟,但無碴軌道整體道床的施工還需要進一步的探索和完善。本文結合具體工程,深入研究并介紹了無碴軌道施工過程中的技術要點,以取得良好的施工效果。

關鍵詞:隧道工程;無碴軌道;道床施工

0前言

近年來,作為一種新型軌道形式,雙塊式無碴軌道在我國隧道工程建設中備受歡迎。合理控制軌道道床施工進度,對于控制整個線路工期具有十分重要的意義[1],而只有選擇最為合理的軌道道床方案,才能在保證隧道施工安全和質量的基礎上,進一步提高隧道施工效率。對此,本文結合隧道工程實例,通過優化道床施工技術,制定了較為合理的施工方案,旨在為隧道順利施工打下堅實的基礎。

1工程概況

本文涉及項目位于馬來西亞吉隆坡,項目全長為52.2km,隧道應用的是750V導電軌供電,軌道間距為標準間距。整個項目途經37個車站,其中26個為高架車站,11個為地下車站,項目多次穿越居民集中區和商業繁華區,這些區域的施工同時也是整個項目施工的難點內容,整個項目的施工現場具有較高的環保要求。

2隧道橋梁無砟道床施工技術

2.1施工前準備

為了保證隧道無碴軌道道床施工過程中能夠及時供應材料,減少物流交通通道交叉使用的情況,應在施工前將所需施工軌枕提前運卸至隧道內指定的軌枕存放區。施工中所用到的鋼筋構件在隧道外鋼筋棚完成相應的加工之后,可以與軌枕同時運卸至現場。利用10cm×10cm的方木將軌枕隔開,并將其捆扎牢固,通過專業吊具將其吊卸至平板卡車上,運送到隧道內施工點。軌枕運送至施工點前,需對軌枕進行相應的檢驗工作,如果出現不合格的軌枕,需退廠處理。

2.2隧道底座表面清理及施工放線

清除隧道無碴軌道道床板面范圍之內的雜物,同時隧道內施工段進行線路的放樣測設。在線路放樣的過程中,必須保證所需點位一次完成,并在直線段上相隔13m設置相應的線路中點線控制點。曲線段上的控制點布置應該與軌排位置相配合[2]。在施工的過程中,每20根軌枕設置1條中心里程控制線,但要注意不可出現誤差累積的情況,以方便日后散布軌枕。

2.3橋面拉毛

根據技術規范書中所要求的內容,必須對全線道床底部橋面進行相應的拉毛處理,目的是增強橋面與道床間的連接性。此項工作的工作量較大,但必須保證其施工工期控制在計劃期內,因此,需嚴格控制施工速度,每天施工量不可少于500m。

2.4主要施工流程

1)安裝剪力件。剪力件的安裝工作需在軌枕散布前進行,將其安裝于橋面預留套筒之中。剪力件的縱向間距設置為800mm,而橫向間距必須控制在1900mm。剪力件螺栓型號為M24,其最小長度必須控制在220mm,在完成擰緊工作之后,必須保證其80mm的最小高度。2)軌枕散布及鋼筋網片。將存放于橋面軌枕存放點的軌枕運輸至工作面,并根據所設計的軌枕間距進行軌枕散布,過程中,必須在安裝好的剪力件兩側放置相應的方木,其高度為200mm,目的是降低軌枕受剪力件影響的可能性,同時也方便之后安裝軌道支撐系統。同時,需要進行鋼筋穿入工作,將5根縱向鋼筋穿入其中。在散布鋼筋網片時,可以通過叉車完成,在存放鋼筋網片時不可放置于橋梁中心位置,以避免后續施工受到影響。如圖2~3所示。3)鋼軌的安裝。在完成軌枕散布的調整工作之后方可進行鋼軌的安裝。在安裝的過程中,可以利用小型門吊,將250m長的鋼軌吊放至軌枕之上,然后通過扣件將其鎖定,如圖4所示。4)軌道支撐系統的安裝。完成鋼軌的安裝工作之后便可進行軌道支撐系統的安裝,軌道支撐系統主要是采用調平絲杠的模式,而軌道支撐調節系統曲線地段間距設置應控制在2m,直線地段的間距設置應控制在2.5m。5)軌道粗調及鋼筋安裝。使用起道機將軌排提升抽出墊在軌枕下方的方木,然后塞入底層鋼筋網片。使用軌距尺按照中線位置進行軌道的粗調,粗調完成后進行L墻鋼筋及道床上層鋼筋的綁扎,并焊接銅質接地端子。6)模板安裝。模板分為三個部分:縱向模板、端部模板及L墻模板。模板在安裝前必須進行打磨清理,并涂刷脫模劑。7)絕緣性測試。在完成了模板安裝之后展開絕緣檢測,必須保證5根T20主筋與鋼筋網片、道床板箍筋間的電阻值不低于1000Ω。8)軌道精調??紤]到馬來西亞白天氣溫較高,會影響精調精度,因此,精調作業只能在夜間或者下午進行。軌距精度控制在±2mm之內,線型水平和高程精度控制在±6mm之內。9)導電軌預埋件支架安裝。制作專用的導電軌預埋件支架,該支架通過緊密卡貼在兩鋼軌上,來精確控制預埋套筒的埋入深度和傾角,以解決傾斜度誤差不超過1°的難題。

2.5道床板混凝土澆筑及養護

1)防污染措施。道床混凝土在澆筑前需要對鋼軌、扣件及軌排架進行防污染保護,以減少后期的清理工作。鋼軌防污染保護主要是在混凝土澆筑前,在鋼軌上覆蓋防水土工布??奂雷o使用專用的熟料套并用膠帶密封,在澆筑之前安裝在扣件兩側,以免混凝土污染。2)混凝土澆筑。由于高架橋多數處于交通發達地段,因此必須進行交通管控?;炷敛捎没炷帘密嚧怪北盟蜕蠘?,如有需要,將采用鋪設泵管把混凝土平面傳輸到需要澆筑的現場[3]。澆筑前需要對道床板底部橋面進行充分的濕潤。3)混凝土養護。由于橋面供水困難,混凝土養護選用水養養護劑方式進行養護。

2.6修復與清理

拆模后檢查道床的問題并進行修復,同時進行軌道的清理工作。

3隧道段無砟道床施工技術

隧道段總長為13.7km,設計為單洞單線,可以作為材料進場入口的地方只有出入口以及一處閃光焊焊軌點,因而材料進場通道較少,所以隧道道床施工的難點是道床施工材料的運輸問題。項目部策劃將盡可能在車站還未封頂前協調限時,允許將車站作為材料進場通道,從而將主要材料如軌枕、扣件、鋼筋網片、鋼筋等運輸到洞內,剩余材料利用軌道車運輸到作業面散布。針對隧道內道床混凝土的澆筑,項目部提出了以下方案。1)道床混凝土采用地泵加泵管的方式,L墻混凝土采用罐車安裝在低平板上由軌道車牽引完成運輸及澆筑。采用地泵加泵管及平板車上安裝罐車的方式,設備投入費用少,但施工過程中需要人工拼接并拆除泵管。2)采用標準軌與輪胎互換式地鐵混凝土布料車,這種車輛是一種具備標準軌與自適應角度的輪胎走行系統互換的新型隧道內地鐵施工設備,該車輛運輸混凝土在軌道上行駛,到達作業面后使用輪胎在管壁上行走完成道床混凝土的澆筑,在軌道上行駛完成L墻混凝土澆筑。采用標準軌與輪胎互換式地鐵混凝土布料車的方式,設備投入費用大,但在澆筑道床的過程中,可在隧道管片上行走,無需拼接泵管,在澆筑道床時存在效率低的情況。

3.1材料運輸組織

首先調查可以作為材料進場通道的車站,做好車站進度的跟蹤并通過PDP與線下協商,確定材料的進場時間計劃。1)長鋼軌散布,適當增加滾輪,增加每次散布長鋼軌的數量,加快散布速度。2)長鋼軌散布完成后進行鋼筋網片的散布,將鋼筋網片通過車站吊至洞口,叉車將多片鋼筋網片運送到指定地點,配合人工將鋼筋網片散布至附近區域并豎立靠管片存放。3)提前將墊板安裝至軌枕上,通過車站吊至洞口,散布原理同上,叉車每隔500~1000mm布置一臺,進行接力散布,在散布軌枕的同時需將底層鋼筋網片安裝好,并將5根鋼筋穿入軌枕內。4)道床混凝然通過地泵加泵管的方式,L墻混凝土采用軌道低平板安裝混凝土罐車沿線澆筑。

3.2主要施工流程

1)安裝鋼軌。軌枕位置調整完成后進行鋼軌安裝。250m長鋼軌用小型門吊吊放至軌枕上鎖定。2)安裝軌道支撐系統。在鋼軌安裝完成后,使用起道機組裝軌道支撐調節系統,軌道支撐調節系統按照直線地段2.5m曲線地段2m的間距設置。使用軌距尺進行粗調水平及高程偏差控制在5mm之內。3)鋼筋綁扎及預埋件安裝。軌道粗調完成后綁扎鋼筋,完成鋼筋綁扎后進行絕緣檢測,要求道床板箍筋和5根T20主筋之間、鋼筋網片和5根T20主筋之間電阻值應不小于1000Ω。隧道內道床的預埋件包含導跨軌電纜管道,排水管道及集水井等。4)端部模板安裝及伸縮縫填塞。在澆筑結束的位置安裝端部模板,按照設計要求填塞伸縮縫材料。5)軌道精調。隧道內無陽光直射,溫度恒定,混凝土澆筑和精調工作可在任意時間進行。放樣時,軌距精度控制在±2mm之內,線型水平和高程精度控制在±6mm之內。

3.3隧道段混凝土澆筑及養護

1)防污染措施。道床混凝土在澆筑前需要對鋼軌、扣件及軌排架進行防污染保護,以減少后期的清理工作。鋼軌防污染保護主要是在混凝土澆筑前,在鋼軌上覆蓋防水土工布??奂雷o用專用的熟料套用膠帶密封固定在扣件上,以免混凝土污染。2)隧道段混凝土澆筑。隧道段道床混凝土澆筑時,采用地泵加泵管的方式進行混凝土的澆筑。L墻混凝土采用軌道車牽拉混凝土運輸板車沿線散布澆筑,L墻表面混凝土表面需要拉毛。3)混凝土養護。在道床混凝土抹面完成,初凝后,在混凝土上表面噴灑混凝土養護劑。4)L墻二次澆筑及導電軌支架套筒預埋。安裝L墻鋼筋及模板,并預埋導電軌支架螺栓套路,進行L墻混凝土的澆筑。

4結束語

作為一種新型的軌道形式,無碴軌道在我國高速鐵路建設中備受歡迎。本文結合具體事例,對如何在隧道內更好地組織無碴軌道施工進行了深入的探索,針對不同的施工環節,制定了科學、合理的控制措施,有效提升了無碴軌道的施工質量。同時,針對隧道內道床施工提出了兩種混凝土澆筑方案,但從澆筑安案的操作來看,都存在著各自的優缺點,因此,本文著重對其施工技術進行分析探討,以期該方案得到更進一步的改進及優化,從而提高我國高速鐵路的整體建設質量。

參考文獻:

[1]葉德君.淺談隧道內雙塊式無砟軌道施工技術[J].科技創新與應用,2015,8(10):212-214.

[2]常建梅.雙塊式無砟軌道機械化施工技術[J].鐵道建筑技術,2011,28(S1):43-45.

[3]陸鑄.雙塊式無碴軌道施工技術[J].中國高新技術企業,2013,20(29):40-42.

作者:周鴻彬 單位:中交二公局鐵路工程有限公司

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