溫海燕
(蘭州交通大學(xué),甘肅 蘭州 730070)
隧道內(nèi)彈性支撐塊無(wú)砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)
溫海燕
(蘭州交通大學(xué),甘肅 蘭州 730070)
彈性支撐塊整體道床具有施工進(jìn)度快、抗列車(chē)沖擊和抗疲勞作用能力強(qiáng),壽命長(zhǎng),維修少,列車(chē)高速運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn),闡述了在我國(guó)長(zhǎng)度大于1 km且時(shí)速小于160 km/h的隧道及隧道群內(nèi)的應(yīng)用,詳細(xì)介紹了彈性支撐塊無(wú)砟軌道的施工工藝及施工注意事項(xiàng),可為類(lèi)似工程提供借鑒。
隧道;彈性支撐塊;施工技術(shù)
目前,我國(guó)既有鐵路隧道內(nèi)普遍采用整體道床,采用無(wú)砟軌道,主要的結(jié)構(gòu)形式包括板式、雙塊式和支承塊式三種。由于無(wú)砟軌道具有一定的優(yōu)點(diǎn),比如軌道的平順性高、軌道的剛度均勻性好、軌道幾何形位能保持持久及維修工作量少等,因此在世界各國(guó)的高速鐵路上得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文主要闡述了在長(zhǎng)度大于1 km且時(shí)速小于160 km/h的隧道及隧道群內(nèi)鋪設(shè)彈性支撐塊式無(wú)砟軌道的施工工藝研究。
隧道內(nèi)彈性支承塊式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1)組成主要包括混凝土道床板、彈性支承塊(混凝土支承塊、橡膠靴套、塊下膠墊)及配套扣件。
圖1 彈性支撐塊無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)
無(wú)砟軌道鋪設(shè)在隧道仰拱填充層上,道床板厚度2 600 mm,內(nèi)軌中心下厚度319 mm。每塊道床板上均勻布置了11對(duì)支撐塊。直線地段的道床板頂面抹成2%的人字坡,曲線地段部分按超高漸變,以便于排水。軌道結(jié)構(gòu)的高度設(shè)為614 mm;每6.25 m設(shè)置一道伸縮縫,道床板混凝土等級(jí)均為C40,見(jiàn)圖2。
圖2 有仰拱隧道內(nèi)彈性支承塊
彈性支承塊整體道床具有施工進(jìn)度快、抗列車(chē)沖擊和抗疲勞作用能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、維修少、列車(chē)高速運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn),因此這種結(jié)構(gòu)形式在我國(guó)高速鐵路、地下鐵道和城市輕軌等工程領(lǐng)域有著極為廣闊的應(yīng)用前景。
隧道內(nèi)彈性支撐塊無(wú)砟軌道施工工藝見(jiàn)圖3。
3.1道床板下層鋼筋及伸縮縫瀝青木板的安裝注意事項(xiàng)
(1)橫向鋼筋需要洞外進(jìn)行加工,洞內(nèi)安裝??上仍诙磧?nèi)加工成網(wǎng)片,采用龍門(mén)吊吊裝,也可現(xiàn)場(chǎng)綁扎??v下橫上,縱、橫向鋼筋搭接處采用絕緣卡絕緣,并用塑料帶綁扎。
圖3 隧道內(nèi)彈性支撐塊無(wú)砟軌道施工工藝流程圖
(2)道床鋼筋按照設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行綁扎牢固,鋪設(shè)地面距軌面約614 mm,用預(yù)制水泥墊塊進(jìn)行墊平,做到無(wú)歪斜扭曲的現(xiàn)象。
(3)伸縮縫間隔瀝青板按照設(shè)計(jì)里程在兩支撐塊的中間進(jìn)行安裝,與線路中線保持垂直,板兩側(cè)鉆孔插入固定鋼筋。整塊間隔板包括固定板和活動(dòng)板,固定板高度比道床頂面標(biāo)高低60 mm,活動(dòng)板和固定板是浮放對(duì)齊,高度超出道床頂面。當(dāng)澆筑道床混凝土的強(qiáng)度達(dá)到一定范圍時(shí),需要及時(shí)取下活動(dòng)板,目的是使道床頂面在固定板上形成一條60 mm深的橫縫,供后工序填充瀝青膠砂。
3.2軌排就位、粗調(diào)注意事項(xiàng)
(1)支撐塊懸掛
彈性支撐塊按照順序進(jìn)行擺放到組裝平臺(tái)上,用吊機(jī)吊起空排架并移動(dòng)到組裝平臺(tái)上方進(jìn)行對(duì)位,再用快速扣件將支撐塊與排架下掛籃扣緊,形成可供鋪設(shè)的6.25 m長(zhǎng)的小型軌排。
(2)軌排鋪設(shè)
用吊機(jī)吊起軌排并運(yùn)到鋪設(shè)地點(diǎn),進(jìn)行粗調(diào)定位。相鄰軌排間使用夾板進(jìn)行連接,留6~10 mm的軌縫,并按100 m準(zhǔn)確里程進(jìn)行調(diào)整軌排端頭位置。
(3)軌排粗調(diào)定位
多榀軌排聯(lián)結(jié)成軌道以后,其軌面系的粗調(diào)鎖定采用排架支腿和軌向鎖定器完成。其中規(guī)矩1 435 mm和1:40的軌底坡是定值不進(jìn)行調(diào)整,高低、水平由左右支腿螺栓進(jìn)行調(diào)整,軌向由軌向鎖定器進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照“內(nèi)軌高程→中線→軌面高低及軌向→水平及三角坑→復(fù)核高程及中線”的程序進(jìn)行。排架精度若達(dá)到要求時(shí),需要擰緊支腿螺栓,鎖定左右軌向鎖定器。
3.3安裝道床板上層鋼筋、設(shè)植筋注意事項(xiàng)
(1)橫向鋼筋洞外加工,汽車(chē)運(yùn)輸至洞內(nèi)。上層鋼筋先安裝縱向鋼筋,位于軌枕桁架上層鋼筋之上,與軌枕桁架上層橫筋交叉處設(shè)置絕緣卡,避免形成閉合回路,影響軌道電路,并用塑料帶綁扎牢固,再在縱向鋼筋下安裝橫向鋼筋,縱、橫向鋼筋交叉處設(shè)置絕緣卡,用塑料帶綁扎牢固,并剪去多余綁扎帶。
(2)在每座隧道整體道床最始、最末端的3塊板上設(shè)Φ25植筋,每塊板5排,每排4根。
3.4安裝模板注意事項(xiàng)
按邊線位置平行于隧道中線安設(shè),采用定型鋼模或槽鋼,板兩側(cè)鉆孔插入鋼筋固定,外側(cè)頂部增加橫撐。
3.5精調(diào)并固定軌排注意事項(xiàng)
軌排水平位置的確定采用全站儀與軌檢小車(chē)系統(tǒng)相配合,全站儀自由設(shè)站,后視8個(gè)CPⅢ控制點(diǎn),經(jīng)專(zhuān)業(yè)軟件平差計(jì)算后,測(cè)出軌檢小車(chē)上棱鏡的位置,通過(guò)該數(shù)據(jù)確定軌道的中線位置,通過(guò)調(diào)整水平支撐絲桿的長(zhǎng)短來(lái)調(diào)整軌排的位置,并最終確定軌道的位置。
軌排高低位置的確定采用精密水準(zhǔn)儀測(cè)量,后視2個(gè)CPⅢ水準(zhǔn)點(diǎn),兩次讀數(shù)不超過(guò)1 mm,取平均值,前視工具軌上調(diào)整點(diǎn),通過(guò)測(cè)量該標(biāo)高確定軌道高程。通過(guò)旋轉(zhuǎn)支腿來(lái)調(diào)整軌排標(biāo)高,確定軌道高程。
軌排精確定位,經(jīng)復(fù)核無(wú)誤后,固定軌排的位置。將左、右兩側(cè)的斜撐絲桿支撐于底板混凝土面上,并同時(shí)擰緊。
3.6道床混凝土澆筑,抹面和搗固
(1)底板、軌枕清潔保濕:澆筑道床板混凝土錢(qián),應(yīng)對(duì)仰拱回填層或鋼筋混凝土底板表面以及軌枕進(jìn)行清潔和灑水預(yù)濕,保濕2 h以上且無(wú)多余的水。
(2)混凝土輸送泵的整備和管道布置:輸送泵放置于組裝平臺(tái)后部,并且本身整備完好,具有處理各類(lèi)故障的應(yīng)急措施。輸送管道布置在排架的側(cè)面,支架與排架進(jìn)行隔開(kāi)。澆筑混凝土?xí)r能做到布料充實(shí)均勻,并且不污染排架和軌枕,隨澆筑數(shù)量進(jìn)行逐根拆短管道長(zhǎng)度?;炷翝仓Y(jié)束后及時(shí)檢修保養(yǎng)輸送泵和清洗管道。
(3)混凝土輸送:攪拌式輸送車(chē)把混凝土從洞外運(yùn)至工點(diǎn),運(yùn)輸過(guò)程中要保證混凝土的質(zhì)量,卸車(chē)時(shí)做到卸料準(zhǔn)確、均勻、避免遺撒,防止對(duì)模板及鋼筋絕緣卡的撞擊。
(4)混凝土搗固:混凝土必須進(jìn)行溫度控制,夏季施工時(shí),混凝土入膜時(shí)的溫度不得超過(guò)30℃,冬季施工時(shí),混凝土入模時(shí)的溫度不應(yīng)低于5℃。道床混凝土搗固采用插入式振搗棒,作業(yè)時(shí)分前后兩區(qū)間隔2 m進(jìn)行搗固,前區(qū)主要是搗固下部鋼筋網(wǎng)和軌枕底部,后區(qū)主要是搗固軌枕四周與底部加強(qiáng)。搗固時(shí)應(yīng)當(dāng)避免搗固棒接觸排架和彈性支撐塊,遇到混凝土多余或者不足時(shí)進(jìn)行及時(shí)處理?;炷潦┕み^(guò)程中需要加強(qiáng)軌道排架軌面系的控制。道床采用專(zhuān)用量具控制斷面形狀,做到一步到位。道床混凝土灌注完畢后及時(shí)抹面收光,初凝后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),強(qiáng)度達(dá)到5.0 MPa后可拆除支撐架。
(5)混凝土抹面:道床使用專(zhuān)用量具進(jìn)行控制斷面形狀,做到一步到位。道床混凝土灌注完畢后需要及時(shí)抹面,初凝前進(jìn)行二次抹面收光。
無(wú)砟軌道要求施工控制精度高,需要一次成型并達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)對(duì)長(zhǎng)度大于1 km且時(shí)速小于160 km/h的隧道及隧道群內(nèi)彈性支撐塊無(wú)砟軌道的應(yīng)用,要確保施工精度需做到以下幾點(diǎn):
(1)確保投入設(shè)備的施工進(jìn)度,需要嚴(yán)格按照施工工藝和流程開(kāi)展施工,把可能引起的偏差控制在允許的范圍內(nèi)。
(2)在混凝土的澆筑過(guò)程中,要不斷實(shí)施監(jiān)控量測(cè),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)比及分析,時(shí)刻注意排架軌面系的變化,發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)情況立即矯正。
(3)切實(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)與技術(shù)的施工組織管理,這是開(kāi)展作業(yè)化、程序化和確保無(wú)砟軌道施工的重要質(zhì)量保證。
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U455
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1009-7716(2016)01-0132-03
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.01.039
2015-09-08
溫海燕(1980-),女,河南洛陽(yáng)人,講師,從事工程管理教學(xué)與研究工作。