李孝峰
摘要:本文結(jié)合集包鐵路增建二線的施工實(shí)踐,就雙塊式無(wú)砟道床鋪設(shè)施工的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。
關(guān)鍵詞:集包鐵路;無(wú)砟道床鋪設(shè);技術(shù)控制
1 工程概況
京包鐵路集寧至包頭段增建第二雙線工程位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西部,屬京包通道西段,本項(xiàng)目基本沿既有京包線集寧至包頭段平行布設(shè)。集寧古營(yíng)盤(pán)站至包頭站線路全長(zhǎng)307.955km,其中新建線路263.213km,改造利用既有線44.742km;呼和地區(qū)修建以貨為主的外繞線全長(zhǎng)64.36km。同時(shí),包頭樞紐內(nèi)貨線雙線繞行4.595km,單線繞行8.06km,增建二線2.895km;包頭至包頭西客線新建4.036km(單線)、既有線改建1.258km(單線)。
由中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司施工的JBZH4標(biāo)土建綜合工程里程范圍DK589+462~DK632+483,線路長(zhǎng)度25.792km,制梁鋪架工程范圍DK491+950~DK705+047。本標(biāo)段設(shè)計(jì)有路基土石方2269858立方米;特大橋3座/2588.733m,大橋2座/929.76m,中橋6座/337.6m,小橋9座/190.3延長(zhǎng)米、涵洞45座/980.14橫延米;隧道2座/1565m;制架T梁2088單線孔;正線鋪新軌443.67鋪軌公里,站線鋪新軌56.29,無(wú)砟道床28153米。
雙塊式無(wú)砟軌道施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→底座表面清理及施工放樣→擺放縱向鋼筋→安裝橫向模板基座→散枕及軌排組裝→螺桿調(diào)節(jié)器托盤(pán)安裝→軌道粗調(diào)、安裝螺桿→鋼筋綁扎、接地焊接→安裝橫向模板→安裝縱向模板→軌道精調(diào)→混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)→拆除縱向(橫向)模板→拆除螺桿調(diào)節(jié)器、工具軌→砂漿填塞螺桿孔→進(jìn)入下一循環(huán)。
2 雙塊式無(wú)砟道床鋪設(shè)施工
2.1 施工準(zhǔn)備
軌枕層間用10×10cm方木支承,枕垛綁扎牢固,用平板卡車(chē)運(yùn)送軌枕,專(zhuān)業(yè)吊具卸載軌枕。在軌枕卸車(chē)前,質(zhì)檢人員對(duì)軌枕進(jìn)行檢驗(yàn)。如果軌枕垛中多根軌枕不合格,須將整垛軌枕退回軌枕廠。
2.2 底座表面清理、施工放線
清除板面范圍內(nèi)表面浮渣、灰塵及雜物,于作業(yè)面上進(jìn)行線路精確放樣測(cè)設(shè)。
線路放樣一次將所需點(diǎn)位放完,包括軌道中心線、雙塊式軌枕塊的內(nèi)邊線、模板安裝邊線。直線段每13米打一次線路中線控制點(diǎn),曲線地段點(diǎn)位配合軌排位置進(jìn)行點(diǎn)位布置,所有標(biāo)線均用明顯顏色標(biāo)記,便于機(jī)械操作施工人員控制。
施工過(guò)程每隔20根軌枕標(biāo)一次與中心線垂線的里程控制線,避免累計(jì)誤差,便于散枕控制軌枕間距、尺寸。
2.3 擺放縱向鋼筋
隧道縱向鋼筋單根長(zhǎng)9m,為便于綁扎,提前將下層11根鋼筋中的7根擺放在已完成清掃的支承層上。擺放時(shí),相鄰鋼筋間錯(cuò)開(kāi)不小于1m,接頭處鋼筋搭接大于0.7m。其余縱、橫向鋼筋堆放于兩線中間,等待使用。
2.4 散布軌枕
調(diào)整好散枕裝置行程,一般行程宜比軌枕間距設(shè)計(jì)值小2~4mm,確保5個(gè)導(dǎo)梁相互平行,鎖定行程螺母;工作時(shí),散枕裝置從軌枕垛一次抓取一組5根軌枕、旋轉(zhuǎn)、調(diào)整,比照標(biāo)記控制線將軌枕均勻散布到設(shè)計(jì)位置;用固定卡具快速定位兩次散枕之間距離,并配備專(zhuān)人進(jìn)行人工檢查,精確調(diào)整軌枕間距,減少軌枕調(diào)整工作量。橋梁地段在凸臺(tái)左、右兩側(cè)各預(yù)置1根不低于凸臺(tái)設(shè)計(jì)高度(約15×15cm)的縱向方木,便于該段軌排組裝以及散枕平穩(wěn)。
仔細(xì)核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)示的里程控制點(diǎn),控制散枕的累計(jì)縱向誤差,做出相應(yīng)調(diào)整。梁縫處也要校核枕間距,同組軌枕間距誤差不大于±5mm,左右偏差不大于±10mm;兩組軌枕間距偏差不大于±10mm,左右偏差不大于±10mm;散布后的軌枕線型平順,與軌道中線基本垂直。
清掃雙塊式軌枕扣件系統(tǒng)表面以及工具軌底面,按照軌枕間距排布工具軌,兩根鋼軌端部接縫須在同一位置并避開(kāi)軌枕正位上方,軌縫控制在15~30mm 之間。
工具軌平直,組裝軌排時(shí)檢查軌枕與工具軌的垂直度,利用公鐵兩用隨車(chē)吊通過(guò)專(zhuān)用吊具將工具軌吊放到軌枕上,用扭矩扳手將扣件擰松使鋼軌與墊板貼合,檢查軌距,兩邊同時(shí)上緊扣件,軌距允許偏差在±1mm。
2.5 螺桿安裝和粗調(diào)
2.5.1螺桿調(diào)節(jié)器托盤(pán)安裝
根據(jù)工具軌與軌枕安裝情況,在每個(gè)軌排端的第一、二、四根軌枕前(或后)配一對(duì)螺桿調(diào)節(jié)器,之后直線和超高小于50mm地段每隔3根,超高在50mm~120mm地段每隔2根,超高大于120mm每隔1根軌枕安裝一對(duì)螺桿調(diào)節(jié)器。螺桿調(diào)節(jié)器主要是將粗調(diào)后的軌排支撐起來(lái),并使軌排在一定范圍內(nèi)可以進(jìn)行標(biāo)高、中線調(diào)整;托盤(pán)則是螺桿調(diào)節(jié)器相對(duì)鋼軌的支撐平臺(tái),緊緊將鋼軌抓托住。在組裝后的軌排上,將螺桿調(diào)節(jié)器托盤(pán)平裝到軌底,安裝時(shí)注意使托盤(pán)的橫移板處于中間位置,保證可向兩側(cè)移動(dòng)25 mm。隧道托盤(pán)應(yīng)在兩個(gè)軌枕之間稍偏離于一邊3~4cm,確保螺桿與橫向鋼筋位置錯(cuò)開(kāi);橋梁地段可安裝在兩軌枕中間。
2.5.2粗調(diào)
粗調(diào)機(jī)沿工具軌自行駛?cè)?,各粗調(diào)單元均勻分布在工具軌上。放下兩側(cè)輔助支撐邊輪,夾軌器夾緊鋼軌。每套粗調(diào)機(jī)配備兩臺(tái)全站儀,依次遙控打開(kāi)每個(gè)粗調(diào)單元頂部棱鏡,全站儀自動(dòng)搜索、測(cè)量、計(jì)算軌道的x,y,h數(shù)據(jù),計(jì)算每個(gè)調(diào)節(jié)單元與設(shè)計(jì)位置的偏差(調(diào)整數(shù)據(jù)),進(jìn)行水平、垂直、超高位置的調(diào)節(jié)。調(diào)整按先中間后端部順序進(jìn)行,重復(fù)測(cè)量,精確確認(rèn)軌排定位。
2.5.3 螺桿調(diào)節(jié)器安裝
根據(jù)超高的不同選擇螺桿調(diào)節(jié)器托盤(pán)的傾斜插孔(用于調(diào)節(jié)與底座面的角度,確保垂直大地,受力良好),螺桿用PVC管套保護(hù),底部小鐵片墊好,旋入螺桿后擰緊調(diào)節(jié)螺桿。曲線段根據(jù)超高量選用不同高度螺桿,螺桿頂端高出鋼軌頂面不得超過(guò)70 mm,粗調(diào)后的軌排不能承受重載,避免軌排受外力碰撞。
2.6 鋼筋綁扎和模板安裝
2.6.1鋼筋綁扎
鋼筋綁扎按底層縱向鋼筋網(wǎng)、底層橫向鋼筋及頂層縱橫向鋼筋、縱橫向接地鋼筋焊接流水作業(yè),縱橫向鋼筋交叉處,縱向鋼筋與軌枕桁架下弦鋼筋交叉處以及縱向鋼筋搭接處設(shè)置絕緣卡,鋼筋用尼龍自鎖帶綁扎牢固,避免鋼筋網(wǎng)節(jié)點(diǎn)漏放絕緣卡,鋼筋綁扎完成后嚴(yán)禁踩踏。綁扎過(guò)程中不得擾動(dòng)粗調(diào)過(guò)的軌排??v向鋼筋接頭宜向遠(yuǎn)離軌枕的方向布置,避免鋼筋與軌枕距離過(guò)小,保護(hù)層不足引起結(jié)構(gòu)裂縫。
接地端子與接觸網(wǎng)基礎(chǔ)上的接地連接??v向接地鋼筋焊接后定位綁扎,橫向接地鋼筋預(yù)先焊好“L”型接頭,在現(xiàn)場(chǎng)與縱向接地鋼筋焊接,接地端子孔內(nèi)塞上紗布并用膠帶封閉防止污染。鋼筋絕緣和接地性能測(cè)試采用500V兆歐表檢測(cè)儀,絕緣電阻不小于2MΩ。
2.6.2模板安裝
根據(jù)不同軌道線結(jié)構(gòu)高度,選用不同模板型號(hào)。模板表面平整無(wú)凹凸、無(wú)彎折、無(wú)污物;縱向模板底先安裝橡膠條以免澆筑漏漿,模板與線下結(jié)構(gòu)連接不平整位置采用小鋼板等進(jìn)行支墊,保證澆筑機(jī)等設(shè)備行走穩(wěn)定、安全。
模板安裝機(jī)沿線路兩側(cè)控制線位鋪裝縱向模板,縱向模板每塊12米,安裝3套固定拉桿,拉桿靠近軌枕一側(cè)并盡量靠近工具鋼軌底面安裝,不影響澆筑機(jī)落料斗下降;橋梁段每個(gè)單元均在兩頭設(shè)置橫向模板,橫向模板由中模板、兩側(cè)模板、固定鋼條三部分組成。
2.7 軌道精調(diào)
軌排精調(diào)是無(wú)砟道床混凝土澆筑前最后一道關(guān)鍵工序,是道床板線性及高程控制最關(guān)鍵的技術(shù)工作。
精調(diào)小車(chē)停于螺桿調(diào)節(jié)器對(duì)應(yīng)位置后,通過(guò)全站儀與小車(chē)頂端棱鏡,自動(dòng)將軌排高程、軌距、中線偏位等數(shù)據(jù)顯示在小車(chē)頂部電腦上,用調(diào)整螺桿調(diào)節(jié)器的方法,反復(fù)測(cè)調(diào),使軌排線形滿足設(shè)計(jì)要求。全站儀自由設(shè)站時(shí),要保證能同時(shí)觀察到8 個(gè)CPIII 控制點(diǎn),并與前站有一定數(shù)量重疊點(diǎn)。軌道精測(cè)前,先進(jìn)行一根軌排重疊段數(shù)據(jù)分析,保證控制網(wǎng)強(qiáng)度。軌排精調(diào)應(yīng)選取有利觀測(cè)時(shí)間段進(jìn)行測(cè)控作業(yè),避免儀器因溫度、濕度、目標(biāo)成像清晰度等變化產(chǎn)生精度誤差。
精調(diào)結(jié)束后應(yīng)對(duì)本次檢測(cè)的螺桿穩(wěn)固性進(jìn)行檢查,嚴(yán)禁踩踏和撞擊軌排,當(dāng)環(huán)境溫度變化差與鋼軌長(zhǎng)度之積超過(guò)20或受外部條件重大影響時(shí),須重新復(fù)查后方能澆筑混凝土。
2.8 混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)
2.8.1 混凝土澆筑
澆筑混凝土前用高壓水槍潤(rùn)濕整個(gè)作業(yè)面(包括軌枕),軌枕底部用噴霧器噴濕潤(rùn),每根軌枕兩端設(shè)置專(zhuān)用防護(hù)套覆蓋軌枕扣件系統(tǒng)。澆筑用混凝土由離工點(diǎn)最近的集中拌和站生產(chǎn)供應(yīng),混凝土運(yùn)輸罐車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的混凝土澆筑布料機(jī)內(nèi),每次行走1個(gè)軌枕間距進(jìn)行澆筑布料、振搗。
布料斗內(nèi)置螺旋布料裝置,通過(guò)開(kāi)關(guān)閉閥門(mén),控制四個(gè)出料槽布料流量,澆筑機(jī)布料斗前置4個(gè)插入式搗固器自動(dòng)將混凝土搗固密實(shí),尾部4個(gè)輔助振搗器由人工二次振搗。一個(gè)澆筑單元一次澆筑成形,出現(xiàn)機(jī)械故障而終斷澆筑時(shí),按設(shè)計(jì)要求在最后的兩根軌枕中間留置施工縫。施工縫設(shè)置金屬網(wǎng)處理,接縫處最近的橫向鋼筋挪向澆筑混凝土側(cè)。
2.8.2 澆筑后處理
混凝土澆筑后安排專(zhuān)業(yè)班組進(jìn)行善后處理,包括對(duì)澆筑部位軌枕成品面、螺桿調(diào)節(jié)器、工具軌面衛(wèi)生清理,枕間混凝土裸露面抹面及軌排松弛。
澆筑機(jī)前行,衛(wèi)生清理和抹面人員依序迅速跟進(jìn)?;炷帘┞睹嬖瓭{收面壓光。抹面時(shí),專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)多余混凝土清理或混凝土的添加工作,專(zhuān)人隨澆筑機(jī)對(duì)個(gè)別部位進(jìn)行二次補(bǔ)振,托盤(pán)下方、軌枕四周等部位抹面要細(xì)致。
澆筑混凝土后約1.5~2小時(shí),逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器螺桿,擰松1/4圈,使軌道排處于自然受力狀態(tài);在混凝土澆筑后約3.5~4小時(shí),擰松全部扣件,釋放鋼軌應(yīng)力,促進(jìn)雙塊式軌枕與接觸面混凝土的結(jié)合?;炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%前,禁止在澆筑好的道床上行車(chē)及碰撞安裝好的成品軌枕。
2.8.3 混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)置專(zhuān)用帳篷并用土工布覆蓋進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。帳篷由澆筑機(jī)牽引,隨澆筑前移,防止道床板混凝土裸露面直接暴曬、雨淋和極速風(fēng)干。土工布覆蓋濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。
2.9 模板拆除和后續(xù)處理
混凝土澆筑后約4小時(shí),松開(kāi)縱橫向模板連接扣件、縱向模板中間支撐、施工單元處施工縫模板??箟簭?qiáng)度≥5MPa后,利用模板拆洗機(jī)依次拆除縱橫向模板,逐塊清洗、涂油。螺桿調(diào)節(jié)器托盤(pán)、楔形鋼墊塊、固定鋼條等小件分類(lèi)集中儲(chǔ)存在周轉(zhuǎn)筐中,放置于兩線間待轉(zhuǎn)運(yùn)。利用澆筑混凝土間隙時(shí)間,用起重運(yùn)輸車(chē)將前一施工單元的縱橫向模板從后方倒運(yùn)至前方進(jìn)行下一單元的安裝;工具軌使用專(zhuān)用吊具吊裝,防止變形。螺桿取出來(lái)后,清除保護(hù)塑料套,孔內(nèi)用無(wú)收縮砂漿回填。
3 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)以上關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制,中鐵十九局集團(tuán)六公司施工的集包鐵路增建二線JBZH4標(biāo)雙塊式無(wú)砟道床鋪設(shè)施工合格率100%,完全滿足了設(shè)計(jì)要求。