楊卿
(中鐵三局集團線橋工程有限公司,河北廊坊 065201)
道床是軌道的關(guān)鍵組成,對軌枕起支護作用,可有效分散軌枕上層承擔的各項壓力,將荷載傳遞至路基,提升軌枕的穩(wěn)固性,防止軌枕發(fā)生位移,以此有效控制路基變形,切實降低車輛通行帶來的沖擊。地鐵軌道鋪裝工程梯形軌枕整體道床施工時,如處于冬季,施工難度通常較高,需采取相應的解決對策方可提高冬季施工質(zhì)量,確保工程順利推進。
以某城市地鐵項目為例,對其開展減振工程規(guī)劃,擬定在4 個區(qū)間添加梯形軌枕道床。結(jié)合各區(qū)間道床施工需求,精確計算梯形枕的工程量,保證工程推進的順暢性。道床添加位置與工程量規(guī)劃見表1。
表1 道床添加工程量規(guī)劃
案例項目所在區(qū)域,11 月起步入冬季,持續(xù)至次年3 月,約130 d,可劃分成3 個階段:(1)初冬時節(jié),環(huán)境溫度約為0 ℃,最低溫度約為-5 ℃,共計60 d。(2)嚴冬時節(jié),環(huán)境溫度約為-5 ℃,最低溫度約為-10 ℃,溫差約為11 ℃。一天當中溫度最高的時間點為中午12 點,高溫會持續(xù)4 h。單日溫度最低的時間點為凌晨3 點,低溫持續(xù)時間為4 h。此階段共計50 d。(3)寒流階段。環(huán)境溫度平均值約為-10 ℃,最低溫度約為-15 ℃,約為20 d。結(jié)合案例項目的工期規(guī)劃,冬季施工期間,需融合冬季防護工藝,如蓄熱法、暖棚法等。
進行梯形軌枕整體道床施工前,需先開展地基處理,清除施工區(qū)域內(nèi)的雜物,設(shè)定基礎(chǔ)施工位置,復測方位的合理性;鋼筋加工,為梯形軌枕制作奠定基礎(chǔ);采取吊裝工藝,安裝軌枕;裝設(shè)完成,檢查軌枕質(zhì)量;使用C30 商用混凝土灌注軌枕;測定軌枕強度不小于設(shè)計強度的75%后,拆除支撐結(jié)構(gòu),再次檢查施工質(zhì)量[1]。
3.2.1 整體方案
3 號軌枕工程量較大,需在K25+175 處進行施工。施工前,需要合理規(guī)劃人工、用料、設(shè)備各項資源,并在洞內(nèi)進行梯形軌枕的處理;使用架軌法有效拼接梯形軌枕,每兩個軌枕之間使用鋼軌連接,鋼軌連接件長度約為12.5 m;連接完成后,使用無孔連接設(shè)備進行軌枕的整體拼接,拼接后軌枕長度為75~100 m;按照鋪軌基礎(chǔ)標記的方位有效確定軌道尺寸,使其符合工藝規(guī)范;有序運用泵送工藝進行澆筑作業(yè),保證道床的工程質(zhì)量。
3.2.2 工藝準備
工程使用的梯形軌枕、鋼筋等材料、設(shè)備,使用車輛運輸方式送至施工現(xiàn)場。用料準備期間,應對梯形軌枕進行硬化處理,保證軌枕平整。軌枕存放時,依據(jù)場地位置按需、分層擺放軌枕,軌枕層數(shù)的最高值為5 層。梯形軌枕與地基、相鄰軌枕的間隔處均需添加方木。在減振用料兩邊合理使用方木。軌枕上下層的間隔位置需保證方木對齊,防止減振用料受損。
3.2.3 蓄熱法工藝
初冬的60 d 內(nèi),可使用蓄熱法工藝。工藝要領(lǐng):使用保溫材料,或者添加臨用保溫設(shè)施,維持混凝土熱量,控制水化反應。初冬期間,環(huán)境溫度處于0~5 ℃,可用塑料布覆蓋軌枕進行保溫處理,并適當添加防凍劑,地鐵項目可選的防凍劑型號為RS28。
3.2.4 暖棚法工藝
暖棚工藝,需要在道床全結(jié)構(gòu)外側(cè)添加暖棚,此棚體結(jié)構(gòu)與防風棚相近,棚內(nèi)可使用電熱器等供熱設(shè)備。環(huán)境溫度大于-10 ℃,且小于5 ℃時,可使用暖棚工藝進行施工防護。軌枕混凝土澆筑前期,使用電熱器提高環(huán)境溫度,設(shè)備功率約為2 500 kW,可保障澆筑環(huán)境溫度不低于5 ℃。施工期間,使用塑料布進行外圍覆蓋,增設(shè)電熱毯,包覆阻燃草簾。電熱毯供熱均勻,可采取分段、間歇的供熱形式,例如,通電時間小于2 h,間斷周期為1 h,拆膜進程前2 h 停止供熱。如果環(huán)境溫度低于10 ℃,需暫停澆筑工序。
案例工程主要采用暖棚防護工藝,以此保障冬季施工順利進行。為保障施工保溫,應合理控制暖棚搭設(shè)區(qū)域。搭設(shè)暖棚時,采取伸縮式搭建方法,暖棚框架采用桁架結(jié)構(gòu),桁架間隔長度設(shè)計為3 m。搭建暖棚選擇保溫篷布,間隔3 m 位置添加一組透明窗,棚內(nèi)添加低壓光照設(shè)備,間隔10 m 位置添加一個照明設(shè)備。
案例項目暖棚保溫的施工方案如下:
1)保持棚內(nèi)熱量的均衡性,棚底溫度最低為5 ℃,由專人測定棚內(nèi)環(huán)境溫度,準確獲取混凝土內(nèi)芯溫度。測溫點的布設(shè)應選擇具有溫度代表性的位置,每日溫度監(jiān)測應不少于4 次。
2)案例項目實際監(jiān)測發(fā)現(xiàn):外界溫度低于-15 ℃時,棚內(nèi)溫度不低于10 ℃,可保證施工效果。棚內(nèi)實測結(jié)果近15 ℃,具有較強的冬季防護效果。
3)測定項目芯部溫度,以此驗證冬季防護的有效性。案例項目選擇軌枕間隔位置,每日上午8 點、正午12 點、下午4點、夜間20 點,共進行4 次測溫,溫度測量結(jié)果見表2。
表2 外界溫度為-15 ℃時項目芯部溫度的監(jiān)測結(jié)果
由表2 可知:芯部溫度測得結(jié)果均大于14 ℃,達到冬季防護施工目標。
案例項目第一周采用暖棚養(yǎng)護工藝,第二周采用覆蓋保溫防護措施,跟蹤測定項目兩周的芯部溫度,測定結(jié)果如圖1所示。
圖1 冬季防護14 d 的芯部溫度測定結(jié)果
由圖1 發(fā)現(xiàn):案例項目工程防護的14 d 內(nèi),芯部溫度均高于10 ℃,符合冬季工程的防護要求。
3.2.5 吊運軌枕
梯形軌枕吊裝運輸期間,依據(jù)規(guī)定要求在梯形軌枕兩側(cè)選定4 個吊裝點,逐一進行軌枕吊運。參照工程進度要求,使用吊車運輸梯形軌枕,將其放置于洞中。啟動平板車輛,高效運輸軌枕,將其運至施工區(qū)。借助鋪軌門吊保證吊裝質(zhì)量。使用鋪軌門開展軌枕運輸,鋪設(shè)獲得寬度約為85 m 的道床,輔以混凝土澆筑,按照規(guī)定內(nèi)容,混凝土強度達到標準后,使用平板車運輸,運輸速度設(shè)定為24 km/h,使其銜接于軌道,保證軌枕運送質(zhì)量。
3.2.6 工藝關(guān)鍵點
1)提交基標檢測結(jié)果,有效開展基標檢測的復核工作。測量復核完畢后,由監(jiān)理人員給出復核建議,方可開展使用。
2)利用高壓水清潔結(jié)構(gòu)底板。按照設(shè)計方案進行道床塊的劃分處理,在道床塊上規(guī)范標記鋼筋布線、立模線的具體點位。
3)合理布設(shè)道床鋼筋網(wǎng)。在鋪軌位置制備鋼筋,保證鋼筋存放秩序。針對同類鋼筋進行編號,劃出醒目標記。運輸鋼筋期間,查詢按編號存放的有序性,防止發(fā)生編號混亂問題。道床鋼筋鋪裝項目需按照圖紙逐一落實,采取從上至下的工藝操作方法,保證鋼筋網(wǎng)的固定質(zhì)量。監(jiān)理檢查完成,再裝模板。
鋪裝環(huán)節(jié),鋼筋網(wǎng)制作、拼接、要求捆綁各個工序,均需要遵守JGJ 18—2012《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》的要求,保證工藝質(zhì)量。
1)精準優(yōu)化L 形道床。結(jié)合工藝要求,測定道床高度、水溝側(cè)面高度、水溝深度,給足用料保護空間,保證鋼筋網(wǎng)捆綁質(zhì)量。
2)拼設(shè)梯形軌枕。拼設(shè)前期,有序準備各類用料、設(shè)備、人員等。依據(jù)軌枕設(shè)計方案,測定底座、軌枕的具體方位,于基底處使用墨線給出方位標記。目標方位合理添加軌枕編碼、枕面高度等參數(shù)。有效固定扣件位置,使用鋪軌門吊運輸軌枕至鋪裝區(qū)域。運輸?shù)轿缓?,粗調(diào)軌枕支護高度。使用長度約為12 m的鋼軌拼接梯形軌枕,保證拼接質(zhì)量。再用千斤頂抬起拼裝完成的軌枕,抬起高度大于標準高度約35 mm。依照要求進行鋼軌支護,保證支護方位的可調(diào)整性。位置調(diào)整完成后,依據(jù)基標要求再次調(diào)整支撐結(jié)構(gòu)中的軌枕方位。調(diào)整期間,需準確獲取軌枕兩側(cè)的操作點,同步運行小型液壓設(shè)備,有效抬起梯形軌枕。每次抬起軌枕的高度不可高于5 m,合理調(diào)整支撐結(jié)構(gòu),維持梯形軌枕的穩(wěn)定性,保證高度調(diào)整質(zhì)量。
3)立模,質(zhì)檢。應對道床處使用的模板進行支立處理,保證模板穩(wěn)固。立模檢查的位置偏差不可大于±5 mm,豎直角度偏差不可超過±2 mm。水溝位置添加的模板應保證支撐穩(wěn)固性,防止發(fā)生跑模、脹模等質(zhì)量問題。鋼支護結(jié)構(gòu)的下層位置,可添加PVC 管,防止振搗形成的用料混入問題。立模完成,使用棉麻予以填充[2]。
4)模板養(yǎng)護。澆筑前期,包裹鋼軌,使用膠帶處理斜楞位置,防止混凝土發(fā)生質(zhì)量問題。
5)道床澆筑。澆筑采取用料泵送形式,保證泵管連接質(zhì)量,盡量控制管道彎曲程度。如果管道有彎折處理需求,應添加脹錨螺栓,提升管道位置的穩(wěn)固性。針對泵管連接位置進行多級檢查工作,保證連接質(zhì)量,對連接處進行相應的密封處理?;炷翝仓捌?,查看軌枕表層隔離區(qū),修補軌枕受損位置。軌枕檢查達到相關(guān)規(guī)范要求后,上報監(jiān)理單位,對底板和鋼筋進行質(zhì)量檢查,質(zhì)量檢查達到標準后,方可進行混凝土澆筑。案例項目使用C30 混凝土,將其運輸至軌枕施工區(qū)。施工期間,混凝土的坍落度應控制在210 mm,上下偏差不超過10 mm。混凝土骨料粒徑偏差不得超過±17 mm[3]。
綜上所述,在地鐵工程的冬季施工中,需要結(jié)合項目需求以及設(shè)計情況,實施梯形軌枕整體道床各項施工任務(wù),保證設(shè)備操作的規(guī)范性,增強人員分配的合理性,積極發(fā)揮工藝作用,減小軌道方位偏差,保證立模角度精確。同時,結(jié)合工程任務(wù)的工期特點,有效開展冬季防護分析,積極確定蓄熱、暖棚工藝的融合時間,以此保證梯形軌枕道床的工藝效果。