張克君
(中鐵三局集團(tuán)線橋工程分公司,河北 三河 065201)
北京地鐵4號(hào)線除一小部分使用梯形軌枕外,其他全部采用了短枕式整體道床,短枕式整體道床有普通和彈性道床之分,短枕式整體道床約占線路總長(zhǎng)的90%。因此,提高短枕式整體道床施工進(jìn)度,是保證總施工工期的關(guān)鍵所在。
短枕式整體道床施工工藝主要是對(duì)鋼筋綁扎工序、模板兩方面進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn),以提高地下作業(yè)面其他工序的效率。
以往鋼筋綁扎全是在地下作業(yè)面進(jìn)行,還有就是水溝的澆注施工,也是先完成道床施工后再進(jìn)行填充,優(yōu)化后的施工工藝主要是把以往在地下作業(yè)面的鋼筋綁扎工序,轉(zhuǎn)移到地面鋪軌基地,軌排生產(chǎn)完成后,直接將鋼筋與軌排綁扎成一體,隨軌排一起吊裝到作業(yè)面。現(xiàn)場(chǎng)節(jié)約了鋼筋綁扎工序的時(shí)間,將現(xiàn)場(chǎng)原有的走行軌支立、鋼筋綁扎、軌道調(diào)整、模板支立、道床澆注5個(gè)工序,減少為4個(gè)施工工序。
優(yōu)點(diǎn):減少直線循環(huán)工序,鋼筋在固定臺(tái)位綁扎有利于提高施工質(zhì)量及效率,對(duì)施工工序影響小。
以往水溝模板為無封底側(cè)式模板,優(yōu)化為活動(dòng)式U型模板,U型模板側(cè)板高度根據(jù)圖紙水溝深度計(jì)算確定,寬度為圖紙所示數(shù)值,為使模板便于曲線施工,長(zhǎng)度控制在2 m以內(nèi),固定于調(diào)軌支架,調(diào)整好模板高度及各部尺寸。
優(yōu)點(diǎn):水溝一次成型,為道床施工完成后的二次澆注節(jié)約了施工時(shí)間,更有利于道床混凝土振搗密實(shí)的控制。
鋪軌門吊是洞內(nèi)軌排、鋼筋、混凝土等材料吊運(yùn)必不可少的機(jī)具之一。為此,對(duì)鋪軌門吊和走行軌的要求是:鋪設(shè)及拆除方便、快捷,保證在地鐵線路25‰大坡道和400 m小曲線半徑上門吊走行平衡安全。本工程投入的鋪軌門吊是一種可以根據(jù)施工環(huán)境的限制改裝跨距的起吊運(yùn)輸設(shè)備,可以滿足本工程施工需要。
在走行軌的選用上,為便于人工搬運(yùn),鋼軌不宜太重,為保證走行軌鋼軌的支承斷面,根據(jù)龍門吊吊重時(shí)的軸重,決定選用24kg/m鋼軌,走行軌支承點(diǎn)間距為1.0 m。
在走行軌鋪設(shè)方式上采用特制高度可調(diào)式鋼支墩,龍門吊走行軌一般應(yīng)超前鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)地段布設(shè)。根據(jù)圓形、馬蹄形、矩形隧道斷面及結(jié)構(gòu)底面,鋼支墩抽盒底板根據(jù)底板面的形狀制作成幾種不同的結(jié)構(gòu),可滿足各種情況施工的需要。在布設(shè)鋪軌門吊走行軌時(shí),先利用膨脹螺絲將鋼支墩底板固定在隧道底板上,再調(diào)整鋼支墩的高度至確定位置;鋼支墩上板采用螺栓與鋼軌底板緊密連接。
軌排組裝前須做好配軌計(jì)算,并保證焊軌的需要,根據(jù)設(shè)計(jì)文件、技術(shù)資料及報(bào)經(jīng)甲方批準(zhǔn)的無縫線路施工設(shè)計(jì)方案編制軌排表。直線段長(zhǎng)度根據(jù)各坡段分段計(jì)算,配軌時(shí)按鋼軌長(zhǎng)度和預(yù)留軌縫連續(xù)計(jì)算,并確定曲線始點(diǎn)前(或后)的鋼軌接頭。曲線段長(zhǎng)度以外股為依據(jù),配軌按外股鋼軌長(zhǎng)度和預(yù)留軌縫連續(xù)計(jì)算,并確定曲線始點(diǎn)前(或后)的鋼軌接頭到曲線終點(diǎn)的距離。同一軌排宜選用長(zhǎng)度公差相同的鋼軌配對(duì),相差量不大于3 mm。
短軌枕按照設(shè)計(jì)規(guī)定數(shù)量等距懸掛,前后兩塊間距允許偏差為±10mm。過渡段短軌枕間距按設(shè)計(jì)要求布置。枕位先用白油漆標(biāo)于軌腰內(nèi)側(cè),曲線段標(biāo)于外軌軌腰內(nèi)側(cè)。短軌枕與鋼軌中軸線垂直,內(nèi)外對(duì)齊,并根據(jù)不同地段組裝扣件。軌排根據(jù)鋪設(shè)順序來編號(hào),先鋪設(shè)者在上,后鋪設(shè)者在下,順序裝車。
軌排組裝在基地組裝作業(yè)臺(tái)上完成。先將扣件與短軌枕組裝在一起,再用彈條將組裝了扣件的軌枕掛到鋼軌上,組成軌條,最后利用鋼軌支撐架將軌條組裝成25 m軌排。
針對(duì)地下線整體道床,鋼筋網(wǎng)采取鋪軌基地直接綁扎在軌排上,每節(jié)軌排平均分成兩個(gè)道床塊,如遇土建結(jié)構(gòu)伸縮縫、人防門等固定伸縮縫時(shí),需提前進(jìn)行測(cè)量,以便進(jìn)行調(diào)整。
龍門吊從軌排存放區(qū)將軌排吊放至洞內(nèi)平板車上,由軌道車推至道床混凝土已施工完畢且強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度的地段,再用2臺(tái)鋪軌門吊抬至待鋪位置。開始軌排架設(shè)。擰入鋼軌支撐架的配套鋼螺栓(加PVC管)將軌排架起,各部螺栓擰緊不虛接。軌枕、支撐架如與預(yù)留管溝等重合時(shí),可前后適當(dāng)調(diào)整,力求均勻。
軌排架起后按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求對(duì)其幾何狀態(tài)進(jìn)行粗調(diào)、細(xì)調(diào)、精調(diào)。具體做法是:先調(diào)水平,后調(diào)軌距;先調(diào)基標(biāo)部位,后調(diào)基標(biāo)之間;先粗后精,反復(fù)調(diào)整。經(jīng)過精調(diào)后,其允許偏差符合《鐵路軌道施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定。
道床模板安裝平順,位置正確,并牢固不松動(dòng)。模板安裝完成后要報(bào)請(qǐng)監(jiān)理組織檢驗(yàn),認(rèn)定符合要求后方可灌注混凝土。模板安裝質(zhì)量要求:位置偏差不大于±5 mm,垂直度允許誤差2 mm。
整體道床按照設(shè)計(jì)要求在設(shè)計(jì)位置設(shè)置道床伸縮縫。隧道內(nèi)整體道床每隔12.5 m左右設(shè)置道床伸縮縫一處;伸縮縫以20 mm瀝青板形成。在隧道洞口內(nèi)50m及U形槽段,整體道床每隔6.25m左右設(shè)置道床伸縮縫一處;結(jié)構(gòu)沉降縫處設(shè)道床伸縮縫,短軌枕布置時(shí)應(yīng)避開道床伸縮縫。
整體道床厚度隨隧道主體結(jié)構(gòu)施工方法的不同而變化。道床范圍用C30混凝土澆筑,道床內(nèi)布設(shè)單層鋼筋網(wǎng),縱向鋼筋兼作雜散電流的排流筋。軌道結(jié)構(gòu)高度(兩軌頂連線與線路中心線的交點(diǎn)至矩形隧道底或馬蹄形隧道、圓形隧道隧底混凝土頂面的最小厚度)分別為560 mm、650 mm、790 mm。
地下線隧道主要有圓形、馬蹄形、矩形整體道床3種形式。圓形、馬蹄形、矩形以及U形槽短軌枕式整體道床施工按道床橫斷面分兩次施工,采取先施工中間道床部分,后施工道床兩側(cè)部分的方法組織施工。施工中,做好相關(guān)專業(yè)的配合,提前通知并按照供電、通信信號(hào)、給排水等專業(yè)的設(shè)計(jì)要求位置預(yù)埋過軌管線。
道床混凝土由攪拌站采用混凝土攪拌車運(yùn)輸至最近下料口,利用泵送或漏斗輸送到地下平板車上的料斗內(nèi),軌道車推運(yùn)至作業(yè)面附近,再用鋪軌門吊吊運(yùn)至作業(yè)面澆筑。澆筑前要對(duì)每車混凝土進(jìn)行坍落度試驗(yàn),保證符合設(shè)計(jì)要求;混凝土澆筑時(shí)用編織袋覆蓋鋼軌及軌枕,由模板與鋼軌之間進(jìn)行澆筑。
混凝土澆筑時(shí)采用插入式振搗棒振搗密實(shí),振搗棒不允許碰撞鋼軌、軌枕、模板,并且在澆筑時(shí)隨時(shí)檢查鋼軌與軌枕的位置、軌距、水平,發(fā)現(xiàn)超過驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的立即調(diào)整。振搗完成后道床混凝土表面要進(jìn)行抹面處理,避免出現(xiàn)反坡,以免影響排水,抹面允許誤差:表面平整度3 mm,高程0~+5 mm。
道床混凝土初凝前,及時(shí)進(jìn)行面層以及水溝的抹面,并將鋼軌、軌枕、扣件、支撐架等表面灰漿清理干凈。
混凝土澆筑完畢終凝后,采用涂刷薄膜養(yǎng)護(hù)劑的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù),要保持混凝土處于濕潤(rùn)狀態(tài)。混凝土強(qiáng)度達(dá)到5 MPa以上后方可拆除模板和鋼軌支撐架,并填充PVC管的空隙,當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后,軌道上方可載重、行車。
在監(jiān)理的監(jiān)督下進(jìn)行試件取樣?;炷量箟涸嚰糁媒M數(shù)為:同一配合比每灌注l00 m3(不足l00 m3者按l00 m3計(jì))取二組試件,一組在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù),另一組與道床同條件下養(yǎng)護(hù)。
混凝土澆筑前軌道幾何位置的調(diào)整和控制是質(zhì)量控制的重點(diǎn)?;炷翝仓筌壍揽v斷面調(diào)整范圍小,調(diào)整難度大,澆筑前嚴(yán)格檢查控制軌道軌距、方向和標(biāo)高。
組裝軌排時(shí)螺栓涂油工作是質(zhì)量控制的重點(diǎn)。螺栓涂油后既防止螺紋套管中進(jìn)水,又便于換鋪長(zhǎng)鋼軌時(shí)扣件的拆除。
質(zhì)檢人員駐廠監(jiān)控混凝土短軌枕的預(yù)制過程的質(zhì)量控制。主要對(duì)預(yù)制品鋼筋網(wǎng)布置、混凝土的配合比及澆筑養(yǎng)護(hù)等情況,以及預(yù)制件的強(qiáng)度情況,進(jìn)行嚴(yán)格控制。對(duì)不合格的產(chǎn)品嚴(yán)禁出廠使用。
加強(qiáng)對(duì)防迷流鋼筋網(wǎng)的焊接質(zhì)量檢查,對(duì)不符合要求的及時(shí)整改。
澆筑混凝土之前,對(duì)排流端子及預(yù)埋件進(jìn)行檢查,對(duì)遭到破壞的排流端子及時(shí)修復(fù),嚴(yán)格檢查預(yù)埋件安裝的位置是否正確。
澆筑混凝土之前檢查基地清理是否徹底,是否有積水。澆筑道床混凝土?xí)r,采取措施防止扣件及鋼軌污染。
嚴(yán)格控制拆除支撐架的作業(yè)時(shí)間。當(dāng)混凝土達(dá)到5 MPa后,方能拆除支撐架。
整體道床澆筑時(shí),對(duì)承軌臺(tái)表面的坡度和標(biāo)高嚴(yán)格控制,保證軌底坡的精度要求。
混凝土澆筑后,道床表面需抹面整平,一般整體道床與減振軌道道床處在同一塊道床塊上時(shí),由于二者道床高度不一樣,注意道床頂面順坡過渡。
裝車時(shí)軌排間放置墊木,且后鋪軌排先裝車,先鋪軌排后裝車。運(yùn)輸軌排時(shí),軌排與平板間要綁扎牢固。停車時(shí)要及時(shí)放入鐵靴,防止平板車滑行。
此工藝在北京地鐵四號(hào)線公益西橋站至靈鏡站區(qū)間得到驗(yàn)證使用,鋼筋綁扎工序調(diào)整后月平均進(jìn)度可達(dá)到85 m/天。
經(jīng)過驗(yàn)證使用,優(yōu)化后的施工工藝提高了施工進(jìn)度,保證了施工質(zhì)量,滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范要求,筆者總結(jié)了施工中的控制點(diǎn),希望能對(duì)今后鋪設(shè)此類型道床有推動(dòng)和借鑒作用。