摘要:CRTSⅢ型板式无砟轨道是带挡肩的新型单元板式无砟轨道结构,采用分块单元式结构,轨道板间采用不连接的分块式单元结构。单元结构的施工次序不受限制,但在轨道板铺设完成后,车辆不能在其上通行,物流通道将不复存在。本文以哈牡客专长大隧道施工为例,介绍无砟轨道施工物流组织。
关键词£º长大隧道;CRTSⅢ型板式无砟轨道;施工;物流组织
1 CRTSⅢ型板式无砟轨道结构
CRTSⅢ型板式无砟轨道结构自上而下主要由钢轨、扣件、预制轨道板、带钢筋的自密实混凝土层、限位凹槽、中间土工布隔离层和钢筋混凝土底座等部分组成(图1、图2)。无砟轨道曲线段根据设计时速设超高,两线独立设置,在底座板上按照绕轨道中心线旋转形成,自密实混凝土层不设超高。轨道板分P5600、P5600A、P4925、P4856、P3710几种类型,隧道内一般为P5600、P5600A、P4925三种类型,轨道板纵向间距70mm。
图1.隧道内直线地段无砟轨道横断面图
图2.隧道内曲线地段无砟轨道横断面图
隧道内无砟轨道基底结构为仰拱填充找平层(拉毛植筋)。隧道与无砟轨道施工的界面是填充找平层顶面,在无砟轨道施工前需要对施工界面组织验收签认,验收内容为平整度、高程以及拉毛程度。从隧道结构可知,水沟电缆槽内净空9m,在无砟轨道施工前,可以作为双向物流通道,中小型运输车辆可以在洞内掉头;单侧无砟轨道施工后,洞内将无法进行双向通车,且已施工的底座板混凝土需等强至设计强度的75%方能允许车辆在其上通行。
2主要施工方案
轨道板工厂化生产,集中配送;底座板在现场通过立模浇筑混凝土施工成型;隔离层在底座板具备龄期检验合格后铺设;自密实混凝土层在轨道板安装精调完成后现场原位灌注。
2.1无砟轨道施工条件
无砟轨道工程在施工前要按照验标组织评估,无砟轨道下部结构物通过工后沉降评估、CPⅢ布网测设及评估完成。现场临时设施满足施工要求,施工所需物资设备齐全并进场,作业人员已经过培训并考试合格,按照建设管理要求完善开工前的相关手续。
2.2无砟轨道施工流程
无砟轨道施工的每个作业面施工次序为基面验收→底座板施工→等强→隔离层及弹性垫板铺设→轨道板铺设→精调→自密实混凝土灌注→等强养护→成品检查。各个作业面之间的施工顺序根据总体工期要求和场地条件,采用平行或流水作业。轨道板施工流程如图3。
图3.无砟轨道施工工艺流程图
2.3主要工序施工工艺
底座板:底座板为单元结构。底座宽度和直线段高度见图1,曲线地段根据具体超高值确定见图2。隧道地段一般每2块或3块、个别地段4块轨道板范围对应一个底座单元,路基地段一般每2块或3块轨道板对应底座为一个单元,桥梁地段每块轨道板下底座为一个单元。单元间伸缩缝处填充聚乙烯泡沫塑料板,顶面及两侧面采用硅酮密封胶密封。每块轨道板对应的底座板上设两个限位凹槽,限位凹槽上口尺寸为1020mm×720mm,下口尺寸为1000mm×700mm,深100mm,凹槽四角为半径10mm的倒圆角。
底座板钢筋采用定型焊接网片,分上下两层,安装时注意网片型号,控制好四周保护层。模板采用可调高的钢模板,在安装时精确调整平面位置和顶面高程,一般采用高模低筑法,浇筑时应特别注意底座板外侧排水坡及伸缩缝前后高程。混凝土浇筑前对基面洒水湿润,浇筑中注意模板的稳定性和振捣密实到位。浇筑作业同时留取试验试件,收面完成后,及时用土工布覆盖洒水养护,养护时间不少于7天。混凝土强度达到5MPa时拆模,具体拆模时间以不损坏混凝土表面和棱角为准。在混凝土未达到设计强度75%之前,严禁车辆通行。拆模时,混凝土芯部与表面、表面与环境之间的温度不得大于20℃。
伸缩缝嵌缝泡沫板在混凝土施工中,采用横隔板或端模板固定并与底座同步浇筑,底座板拆模并检查外观后进行嵌缝。施工前沿深度和宽度方向剔除多余泡沫板,清理伸缩缝,清除混凝土残渣及浮尘,在混凝土顶面及侧面缝宽范围外粘贴透明胶带,在槽内两侧混凝土及泡沫板上涂刷界面剂,表面风干后灌注硅酮密封胶,灌注要均匀、连续、饱满、平整,并注意不要带入气泡。
隔离层及弹性垫板施工:清洁基面,弹墨线确定范围,在土工布外缘底座板上涂刷粘合剂,粘贴土工布。弹性垫板置于等厚度泡沫板中心后铺贴于凹槽四周,确保弹垫居中并保证密贴。
轨道板吊装、铺设:轨道板运输采用平板车,现场铺设吊装采用16t跨线龙门吊。龙门吊设置于两侧水沟电缆槽内侧,采用电机驱动,其净宽满足两线轨道板铺设或混凝土浇筑,高度满足罐车及运板车通行的需要。
轨道板精调:精调采用棱镜标架法进行,用螺栓孔速调标架作为测量的定位基准,采用全站仪配合棱镜测量、利用轨道板调整机具进行轨道板三维调整。轨道板精调合格后,安装防上浮和偏移装置,防止轨道板在灌注自密实混凝土时上浮或横移。
自密实混凝土灌注:灌注前4小时湿润板腔,用灌注料斗从中间灌注孔灌注,检查孔加设防溢管。灌注要保证匀速、连续,每块板的灌注时间控制在10分钟左右,灌注中保证混凝土面高差不大于2m且不小于1.0m。
自密实混凝土应带模养护,拆模时其抗压强度应大于10MPa,以不损坏边角为原则;自密实混凝土灌注完成后,应及时覆盖土工布和洒水养护,养护时间不得少于14天。
3物流组织及施工安排
由上述工序描述可分析,底座板施工是采用传统的模筑法施工,钢筋、模板都可以组织快速作业,控制工序施工时间的是混凝土浇筑和等强,但单线混凝土浇筑时,罐车停靠在对应侧,此时运输通道是被占用的。而轨道板施工由于已施工完成的部分将无运输通道,因此只能采用后退式施工。对于长大隧道,汽车泵、汽车吊均受空间限制无法正常作业,一般采用龙门吊以及运输车辆运送施工物资,因此洞内物流组织是保证施工工期的关键。
3.1底座板施工
底座板施工采用单线贯通然后施工另一侧,可由一端洞口(斜井)单工作面进入,也可从两端双工作面同步进入。单线施工时将另一侧作为物流通道运送钢筋、模板、混凝土等,由洞口(斜井)段向隧道内部的方向施工;单线施工完成后,最早施工的段落混凝土等强直至达到设计强度的75%(约7d)后即可作为运输通道开始施工另外一侧,在等强期间内可进行未施工一侧的底座板植筋、绑扎钢筋、立模板等工作,另一侧底座板同样由洞口(斜井)段向隧道内部的方向施工。见图4、图5。
图4.隧道单线底座施工示意
图5.隧道另一侧底座施工示意图
在工期紧张时,可采用增加作业人员和工装配置的方式,底座板分段跳打以达到缩短工期的目的。
3.2轨道板施工
底座板施工完成等强至混凝土强度达到设计强度的75%(约7d)后即可进行轨道板铺设,在等强期内可从事粘贴弹性垫板、铺设土工布等工作。受运输通道的限制,轨道板施工只能采用后退的方式进行组织。根据经验,因自密实混凝土性能的特殊性,采用龙门吊运输时不易距离过长,一般250m以内为宜,超过此距离后由于运输过程中难免会有颠簸和晃动,容易降低自密实混凝土性能而影响灌注。一般采用双线同时施工,可由一洞口端向另一端单工作面施工,也可由洞内往洞外的方向双工作面同时进行组织施工,综合考虑轨道板一次精调、灌注数量的工效以及机械、设备以及人员施工作业距离等因素,单工作面采用两台16t龙门吊,一次精调灌注30块板(左右侧各15块,长度约85m)为宜。该方式较为平稳,进度均衡。图6
图6.隧道轨道板施工示意图
除此之外,轨道板施工时除上述方式外,也可采用单线全部贯通再施工另外一侧的方式进行组织,单线贯通后将已施工完成的无砟轨道顶面作为临时储存平台存放另一侧的轨道板。该方式前期开始施工单线时受龙门吊走行速度以及物流通道制约较小,进度较快,单工作面日进度可达280~340单延米(50~60块板,140~170双延米),但在施工另一侧时龙门吊工作距离制约明显,单工作面日进度一般为80单延米(约15块板,40双延米),总体进度与双线同步推进相差无几,但在施工过程中作业人员以及工装投入不均衡,不利于统筹组织。
4资源配置及进度指标
在无砟轨道施工中,一般底座板进度指标80双延米/天,轨道板进度指标85双延米/天。在实际施工中应综合考虑人员、设备投入的均衡性,后盘物资供应的调配等因素,平稳有序的组织施工。按照上述指标,资源配置如下:
5结论
长大隧道内无砟轨道施工关键在于物流组织,其组织方式有多种,而在综合考虑人员、工装设备设备、工期等因素的前提下,上文所述是较为合理和均衡的方式。中铁一局负责施工的哈牡客专四标新立隧道无砟轨道全长3200m,采用上述方式组织施工利用45天内完成了施工任务,满足了工期要求。
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论文作者:周欢欢
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/14
标签:轨道论文; 底座论文; 混凝土论文; 隧道论文; 密实论文; 组织论文; 龙门吊论文; 《基层建设》2020年第1期论文;