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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,采用单元分块式结构,轨道板间均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,但是在施工完成后,不能够在其上行车,继续提供物流通道。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比选,可供同类工程施工中参考借鉴。
关键词:隧道;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组成自上而下主要由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土层、限位凹槽(及弹性垫板)、中间土工布隔离层和钢筋混凝土底座等部分组成,如图1。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点旋转形成,自密实混凝土层不设超高。
轨道基底层结构自上而下分别为填充找平层(拉毛植筋)、填充层、仰拱。隧道与无砟轨道施工的界面是填充找平层顶面,该基面在无砟轨道施工前需要组织验收签认。从隧道结构可知,水电槽内净空9100mm,基面为双侧排水坡,在无砟轨道施工前,可以作为双向物流通道,且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,且已施工的底座板在养护期间不能作为物流通道。按照紧后工序要求,在底座板混凝土具备一定强度后,隔离层、轨道板铺设调整等工序开始,也不能作为物流通道。因此当一侧底座混凝土施工开始,隧道内已不具备双向行车的物流组织形式,物流通道只能通过对应侧未施工段落或龙门吊实现。
2主要施工方案
轨道板由板厂工厂化生产,集中配送;底座板在现场采用模筑法施工;自密实混凝土层在轨道板安装精调完成后,现场原位灌注,隔离层在底座板具备龄期检验合格后铺设。
2.1无砟轨道施工条件
无砟轨道工程在施工前要按照“无砟轨道铺设条件”组织评估,无砟轨道所在的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,施工资源齐备并进场,作业人员已培训,按照建设管理要求,开工前的相关手续完善。
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→隔离层及弹性垫块→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,采用平行作业或流水作业。轨道板施工流程如图2。
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表1,曲线地段根据具体超高确定。隧道地段一般每 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块轨道板(当布板块数为奇数时,个别地段3 块板)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材料密封。每块轨道板对应的底座板上设两个深度为100mm的梯形凹槽。
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,采用高模低筑时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100%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15℃。
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与底座同步浇筑,底座板拆模并检查外观后施工嵌缝。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,在混凝土顶面缝宽范围外粘貼胶带,在槽内两侧混凝土及泡沫板上涂刷界面剂,表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。
隔离层及弹垫施工: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。弹垫采用等厚度泡沫置于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。
2.4关键线路进度指标分析
由上述工序描述分析可知,底座板和施工是采用传统的模筑法施工,钢筋、模板都可以组织快速施工,控制工序施工时间的是混凝土浇筑和等强,特别是单线混凝土浇筑时,罐车停靠在对应侧,此时运输通道是被占用的。
隧道内的轨道板主要规格为P5600,板缝70mm,因此,指标计算均按照标准板为据。正常底施工指标的地段底座板采用三组模板,按照浇筑、等强、拆除倒运的施工顺序,日进度指标85m(15×(5.60+0.07))=85.05;轨道板铺设与灌注同步,均按照119m(21×(5.60+0.07)),即灌板的速度要高于底座板的速度,在工作面完全展开且一切正常的情况下,铺板灌板每3天即可达到底座4天的工作量,这样安排一是要将底座板提前施工等强等工序造成的富裕进度尽可能消耗,是的灌板与底座工作面尽可能缩短,其次是考虑到灌板的综合协调,在现场组织中一直“压”着底座进度推进,作为关键工序,有利于总体施工进度推进。 3物流组织及施工安排
如图3所示:
图3 隧道内无砟轨道施工物流组织示意图
隧道施工中,在完成了工作界面交接验收,CPⅢ测设评估后,先行施工单侧底座板,以未施工的一侧作为物流通道,按照梯次分段顺序施工,如上图3所示。施工顺序为洞内同时两个作业面同步向外施工,其施工起点选择在隧道2/3至1/2位置处,根据拌和站位置和两隧道口外道路运输情况而定。分段的原则是通过工装配备和混凝土运输合理距离,两个方向的底座板同时结束,这样能够最大限度保证施工进度。
在单侧底座板施工顺序进行的同时,将对应侧轨道板、自密实混凝土钢筋网片、底座板钢筋网片逆序放置在已完工的轨道板上,在对应侧施工时采用龙门横移。
安装龙门吊,每个工作面设置1台龙门,分时段负责底座板粗铺和自密实混凝土灌注。在洞内分界点处两个工作面同时向洞口方向施工。此时混凝土采用罐车倒车进入洞内,在底座板施工最前面工作面采用泵送。
在底座板施工时,不能在其顶面行车,作为运输通道,防止底座混凝土强度不足造成混凝土内部开裂破坏;底座板施工的钢筋模板、混凝土浇筑等工序段落要严格控制长度,避免混凝土水平泵送距离过长。其实无砟轨道施工的进度取决于后部轨道板自密实混凝土的进度,过多的底座板施工进度富裕是没有必要的。
4工装及劳动力配备
通过严格按照以上施工组织,哈牡客专新立隧道3200m无砟轨道顺利按期完成。
参考文獻
[1]行业标准.TB 10424-2010 铁路混凝土工程质量验收标准[S].北京:中国铁道出版社,2010.
[2]行业标准.TB 10754-2010 高速铁路轨道工程质量验收标准[S].北京:中国铁道出版社,2010.
[3]中国土木工程学会标准.SCCS02-2004 自密实混凝土设计与施工指南[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[4]邢雪辉.CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术[M].北京:人民交通出版社,2015.12:1-144.
[5]杜永昌等.高速与客运专线铁路施工工艺手册[M].北京:科学技术文献出版社,2006.9.
作者简介:昝向征(1975-),男,高级工程师,时任中铁一局二公司副总工。
(作者单位:中铁一局集团第二工程有限公司)
关键词:隧道;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组成自上而下主要由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土层、限位凹槽(及弹性垫板)、中间土工布隔离层和钢筋混凝土底座等部分组成,如图1。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点旋转形成,自密实混凝土层不设超高。
轨道基底层结构自上而下分别为填充找平层(拉毛植筋)、填充层、仰拱。隧道与无砟轨道施工的界面是填充找平层顶面,该基面在无砟轨道施工前需要组织验收签认。从隧道结构可知,水电槽内净空9100mm,基面为双侧排水坡,在无砟轨道施工前,可以作为双向物流通道,且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,且已施工的底座板在养护期间不能作为物流通道。按照紧后工序要求,在底座板混凝土具备一定强度后,隔离层、轨道板铺设调整等工序开始,也不能作为物流通道。因此当一侧底座混凝土施工开始,隧道内已不具备双向行车的物流组织形式,物流通道只能通过对应侧未施工段落或龙门吊实现。
2主要施工方案
轨道板由板厂工厂化生产,集中配送;底座板在现场采用模筑法施工;自密实混凝土层在轨道板安装精调完成后,现场原位灌注,隔离层在底座板具备龄期检验合格后铺设。
2.1无砟轨道施工条件
无砟轨道工程在施工前要按照“无砟轨道铺设条件”组织评估,无砟轨道所在的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,施工资源齐备并进场,作业人员已培训,按照建设管理要求,开工前的相关手续完善。
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→隔离层及弹性垫块→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,采用平行作业或流水作业。轨道板施工流程如图2。
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表1,曲线地段根据具体超高确定。隧道地段一般每 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块轨道板(当布板块数为奇数时,个别地段3 块板)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材料密封。每块轨道板对应的底座板上设两个深度为100mm的梯形凹槽。
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,采用高模低筑时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100%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15℃。
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与底座同步浇筑,底座板拆模并检查外观后施工嵌缝。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,在混凝土顶面缝宽范围外粘貼胶带,在槽内两侧混凝土及泡沫板上涂刷界面剂,表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。
隔离层及弹垫施工: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。弹垫采用等厚度泡沫置于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。
2.4关键线路进度指标分析
由上述工序描述分析可知,底座板和施工是采用传统的模筑法施工,钢筋、模板都可以组织快速施工,控制工序施工时间的是混凝土浇筑和等强,特别是单线混凝土浇筑时,罐车停靠在对应侧,此时运输通道是被占用的。
隧道内的轨道板主要规格为P5600,板缝70mm,因此,指标计算均按照标准板为据。正常底施工指标的地段底座板采用三组模板,按照浇筑、等强、拆除倒运的施工顺序,日进度指标85m(15×(5.60+0.07))=85.05;轨道板铺设与灌注同步,均按照119m(21×(5.60+0.07)),即灌板的速度要高于底座板的速度,在工作面完全展开且一切正常的情况下,铺板灌板每3天即可达到底座4天的工作量,这样安排一是要将底座板提前施工等强等工序造成的富裕进度尽可能消耗,是的灌板与底座工作面尽可能缩短,其次是考虑到灌板的综合协调,在现场组织中一直“压”着底座进度推进,作为关键工序,有利于总体施工进度推进。 3物流组织及施工安排
如图3所示:
图3 隧道内无砟轨道施工物流组织示意图
隧道施工中,在完成了工作界面交接验收,CPⅢ测设评估后,先行施工单侧底座板,以未施工的一侧作为物流通道,按照梯次分段顺序施工,如上图3所示。施工顺序为洞内同时两个作业面同步向外施工,其施工起点选择在隧道2/3至1/2位置处,根据拌和站位置和两隧道口外道路运输情况而定。分段的原则是通过工装配备和混凝土运输合理距离,两个方向的底座板同时结束,这样能够最大限度保证施工进度。
在单侧底座板施工顺序进行的同时,将对应侧轨道板、自密实混凝土钢筋网片、底座板钢筋网片逆序放置在已完工的轨道板上,在对应侧施工时采用龙门横移。
安装龙门吊,每个工作面设置1台龙门,分时段负责底座板粗铺和自密实混凝土灌注。在洞内分界点处两个工作面同时向洞口方向施工。此时混凝土采用罐车倒车进入洞内,在底座板施工最前面工作面采用泵送。
在底座板施工时,不能在其顶面行车,作为运输通道,防止底座混凝土强度不足造成混凝土内部开裂破坏;底座板施工的钢筋模板、混凝土浇筑等工序段落要严格控制长度,避免混凝土水平泵送距离过长。其实无砟轨道施工的进度取决于后部轨道板自密实混凝土的进度,过多的底座板施工进度富裕是没有必要的。
4工装及劳动力配备
通过严格按照以上施工组织,哈牡客专新立隧道3200m无砟轨道顺利按期完成。
参考文獻
[1]行业标准.TB 10424-2010 铁路混凝土工程质量验收标准[S].北京:中国铁道出版社,2010.
[2]行业标准.TB 10754-2010 高速铁路轨道工程质量验收标准[S].北京:中国铁道出版社,2010.
[3]中国土木工程学会标准.SCCS02-2004 自密实混凝土设计与施工指南[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[4]邢雪辉.CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术[M].北京:人民交通出版社,2015.12:1-144.
[5]杜永昌等.高速与客运专线铁路施工工艺手册[M].北京:科学技术文献出版社,2006.9.
作者简介:昝向征(1975-),男,高级工程师,时任中铁一局二公司副总工。
(作者单位:中铁一局集团第二工程有限公司)