隧道内双块式无碴轨道施工工艺

隧道内双块式无碴轨道施工工艺0引言⑴无碴轨道结构是用耐久性好、塑性变形小的材料代替道碴材料的一种轨道结构形式。由于取消了碎石道碴道床，轨道保持几何状态的能力提高，轨道稳定性相应增强，维修工作量减少，成为高速铁路轨道结构的发展方向。双块式无碴轨道采用国外成熟的先进技术并结合我国的实际情况，除了无碴轨道共有的优点外，还有以下特点：（1）结构简单，轨道施工是自下向上施工，施工机具相对简单。（2）道床板采用绝缘套管绝缘，可施工性强，绝缘效果可靠。（3）由于是现浇道床板，可增加多个工作面，可在隧道内进行轨排拼装，不受隧道和缩短施工工期等因素的影响，更适合我国地形复杂、桥隧比重大的实际情况。（4）由于现场施工混凝土圬工量大，施工进度受到影响，所以施工过程严格控制了施工工艺，避免了轨枕和混凝土道床板之间出现裂缝。1双块式无碴轨道的结构双块式无碴轨道由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板等部分组成。（1）钢轨。按照一次性铺设区间无缝线路设计，采用25米长，60kg/mU75V新轨。（2）扣件。采用WJ-7A型分开式扣件，扣件节点静刚度50KN/mm，扣件节点间距625mm，轨道结构高度630mm。（3）双块式轨枕。采用SK-1型双块式轨枕，混凝土结构强度为C60。（4）道床板。采用C40钢筋混凝土结构，顶面设置1.5%横向排水坡。2隧道内双块式无碴轨道施工工艺⑵、⑶现场施工作业主要分六个区：堆放轨枕和轨排组装区；钢筋绑扎区；轨排铺设和粗调工作区；轨排精调固定区；混凝土浇筑区；检查整理和养护区。施工工艺详见图1。施工准备基标和控制线测设钢筋和轨排的运输与布设轨排粗调钢筋安装及轨排铺设安装竖向和横向支撑精调螺杆调整轨道骨架并安装剩余钢筋施工准备基标和控制线测设钢筋和轨排的运输与布设轨排粗调钢筋安装及轨排铺设安装竖向和横向支撑精调螺杆调整轨道骨架并安装剩余钢筋调整轴润滑、模板内面预处理检查混凝土浇筑前表面清洁最终线路精确调整混凝土浇筑竖向和横向支撑丝杆和轨排架的拆卸砼养护及外观检查整理综合接地工作及电阻检测模板安装在组装平台上组装轨排利用CPⅢ控制网测量轨道排架吊装初调钢轨及轨枕的防护适时测量指导调整混凝土浇筑过程中检验图1施工工艺流程图2.1施工准备2.1.1轨道施工人员的技术培训制定CPⅢ控制网测量、轨排组装、轨排架立、初调、钢筋绑扎、综合接地和电阻测试、模板安装、混凝土作业、轨道测量和精调、准备工作和检查整理等工序的作业指导书，并向管理层、作业层的施工人员进行各项工作的施工程序、技术规定与标准、控制措施的交底，以及明确质量记录的建立与要求、关键施工设备及新型检测设备使用等，经过培训的人员考核合格后才允许参与施工。2.1.2仰拱的验收在无碴轨道施工前，聘请第三方对隧道仰拱进行无损检测，检测结果报设计、监理单位，并现场组织对仰拱分部分项工程进行验收，合格后方可进行后续施工。2.1.3CPⅢ控制网的测量在无砟轨道施工前，由测量队利用已经进行贯通测量调整的洞内外精密导线点、高程点成果测设CPⅢ控制网，并将测量结果上报相关单位进行评审。开工前还必须复测基桩控制网、中线桩和路面高程、平整度及几何尺寸等，核实中线和高程贯通情况，复核时发现同设计不符时应及时联系有关单位予以解决2.1.4线路基标测设控制基标和加密基标是帮助铺设和调整轨道的依据，控制基标待已经施工完毕的仰拱填充混凝土达到一定强度后即可进行。以全线重新测量设定的CPⅢ控制网为基准，进行控制基标和加密基标测量设定。控制基标精度的高低直接影响无砟轨道的施工质量。控制基标直线60m设一个，曲线60m设一个，加密基标直线12.5m一个，曲线每6.25m设一个。变坡点、竖曲线起终点设置控制基标。控制基标：eq\o\ac(○,1)方向允许误差为4″；eq\o\ac(○,2)相邻点高差中误差8×L1/2；eq\o\ac(○,3)距离允许偏差1/20000。加密基标：eq\o\ac(○,1)偏离线路中线方向允许偏差为±1mm;eq\o\ac(○,2)每相邻加密基标间距离允许偏差为±2mm；eq\o\ac(○,3)每相邻加密基标高差允许偏差±1mm。2.1.5混凝土配合比设计由试验室完成C40混凝土配合比设计及报批工作，选择经检验合格的原材料，混凝土的坍落度应符合泵送100m～200m距离的要求。将设计的配合比报送监理单位审批后执行。2.1.6进场施工机具、设备及轨枕查验收道床施工的专用机有平板车、走形式龙门吊、固定式轨道排架等（详见表1）。设备进场后应对其精度及各项机械性能指标进行详细检查并记录，尤其是必须对每一榀固定式轨道排建立检查验收档案，并在现场设置轨排架检查整修平台。双块式轨枕委外在工厂预制加工，进货后严格按成品接收和检验程序办理，合格后方可使用。安排专人检查验收和保管发货，参照下列几个方面进行质量控制，检查轨枕，填写检查记录，及时清理更换不合格品。⑴轨枕混凝土质量。⑵混凝土表面裂纹、局部损坏宽度和深度均不得超过10mm。⑶桁架内部平行钢筋变形不得超过±5mm，桁架钢筋的锈蚀情况。⑷轨枕两端伸出的钢筋长度。表1无碴轨道施工专专用设备名称型号单位数量龙门吊（洞内）10T/跨度10.55m台2龙门吊（洞外）5T台1移动式组装平台台6.25×2880×500cm台2轨排架250型，长66.25mm榀52轨排架吊具250型套2轨枕吊具250型套2卸枕装置250型套2平板运输车8T辆22.2基底处理底板处理是成功施工无砟轨道的第一步。采用人工手持风镐对隧道仰拱填充面混凝土进行凿毛，专人清除泥块、浮碴等杂物，并用高压水冲洗干净。2.3道床板钢筋网铺设道床板钢筋在洞外加工，在洞内绑扎组装。基底处理结束后按6.25m的纵向间距组装，绑扎时在纵、横向钢筋搭接处采用绝缘卡加塑料绑扎带隔开钢筋，确保纵、横向钢筋节点绝缘。每张钢筋网在横向伸缩缝处断开，网下用5cm×10cm×10cm的C40预制垫块进行支垫（间距1m），确保道床板结构受力条件和钢筋的保护层厚度。2.4轨排组装和运输轨枕在轨排组装平台上完成组装，人工配合机械通过台架定位、对位钢板可以控制精确调整、固定轨排几何结构尺寸。双块轨枕在组装前，对其几何状态再进行一次检查，主要检查桁架钢筋是否弯曲、扭曲变形，在确保轨枕的几何状态正确后，顺序摆放到设有等距隔板的组装平台上，每排架10根。门吊吊起空排架移动至组装平台上方，准确对位后落下，采用扣件将轨枕同排架连接成6.25m轨排，检查轨枕间距（若间距偏差超过5mm应调整至合格）、轨道方向、轨距合格后，用电动扳手将扣件扣紧即形成供铺设的轨排，扭矩控制在200N·m±20N·m。2.5轨排联结及粗调组装好的轨排用龙门吊按照轨排位置依次布设。根据测量组在水沟侧壁标注的高程、弹线以及仪器测量控制，使用轨道排架吊装粗调架的横向、竖向调整机构完成轨排的初调工作；调整原则以先中线后水平的顺序循环进行。2.6剩余钢筋的安装在轨排基本就位之后，纵向钢筋就可以进行安装。因特殊的电气绝缘需求，必须安装塑料绝缘卡及绑扎带来保持轨枕桁架和非绝缘配件之间以较小的间距的绝缘。此处需特别注意的是，因轨枕间桁架加工存在误差，要认真检查纵向钢筋与轨枕桁架连接时的绝缘情况。2.7模板及伸缩缝的安装轨道粗调及剩余钢筋安装工序结束后在最终线路精确调整之前，安装定制钢模板，模板内侧、外侧通过膨胀螺栓等支撑固定。按设计要求隧道洞口200m范围内道床板按5m设置伸缩缝，其余地段道床板按15m设置伸缩缝，缝度2cm，用沥青木板填充，并用沥青油膏封面。为保证伸缩缝顺直，采用角钢和钢筋安装在钢轨上靠紧油木板进行固定。2.8调整轴、模板内面的预处理在浇筑混凝土之前和最终线形调整之前，所有的调整轴外安装PVC套管，以保证混凝土浇筑后能够顺利取出调整轴，侧面的模板必须使用模板油进行处理。2.10线路精确调整这是最为关键的一道工序，它对能否达到要求的最终轨道位置起着决定性作用（精密测量设备详见表2）。轨道精调作业以无砟轨道检测小车为测量与操作指示，通过人工调节螺栓精调装置实现轨道的精确定位。轨排就位后最终线形调整须在混凝土浇筑之前大约1.5～2小时完成。精调时，小车静置于被调整轨道上，通过全站仪对小车棱镜点的跟踪测量，实时显示对应点处的轨道位置、设计位置及其位置偏差的大小、调轨方向，直接指导现场的调轨作业。经过精调后的轨道位置误差将控制在±1mm范围内。轨道施工完成交付前，必须记录轨道线型。该项工作需利用无砟轨道轨检小车与全站仪配合，对轨道进行等间距的连续的三维坐标测量，分析并生成线型数据报表，作为轨道交付时的测量数据资料。表2精密测量量设备名称型号单位数量轨检小车GEDO轨检仪仪套2全站仪TrimbleeS66套2全站仪徕卡402,1"套2电子数显水准仪仪DNA03套2反射棱镜及支座座CPⅢ组2CPⅢ控制点插销CPⅢ个16M8内部螺纹并有头头的墙体螺螺栓个2232.11混凝土浇筑混凝土浇注前，用专门制作的铁皮罩，将每个轨枕扣件上方罩住，避免混凝土污染扣件。混凝土采用隧道外集中拌合、混凝土运输车运送、配置混凝土输送管道及软管泵送混凝土入模（输送软管导入自制的混凝土入模器具上），使用高频插入式振捣器振捣密实、人工收面的施工方法。为保证轨枕下混凝土的密实，在混凝土初凝前采取二次振捣以加强密实性。2.12竖向、横向精调装置和工具轨的拆卸待混凝土强度达到5Mpa（具体时间以实验室提供数据为准）后，松开轨道扣件，拆卸模板、精调装置和工具轨，避免轨道受热，长度波动而产生的力影响新浇混凝土的结构性能，破坏轨枕和道床板混凝土的粘结性。同时由专人负责用水和毛刷对拆卸模板、精调工具和工具轨进行清洁工作，以备下次使用。2.13混凝土养护及后续工作混凝土浇筑之后，在12h之内混凝土表面上覆盖土工布和洒水自然养护，不允许绒状材料直接覆盖在新鲜的混凝土表面之上，养护期不少于14天。在取出调整装置之后，调整轴的空孔必须使用高标号的水泥砂浆进行灌筑。同时对道床板混凝土整体外观进行检查整理。3结语⑴无碴轨道采用的新材料、新设备、新技术、新工艺、新标准多，必须在正式施工前编制各种作业指导书，并组织培训。进行试验段（一般为30m）施工，通过对各项操作和试验的实战演练，总结经验，提高施工生产能