隧道内双块式无砟轨道施工技术

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摘 要：隧道施工中,双块式无砟轨道型式结构摒弃碎石道砟道床的模式,加强了轨道的稳定性和耐久性,在铁路隧道内的轨道施工中被广泛采用,为此,文章根据黄韩侯铁路工程施工现场实例,对双块式无砟轨道施工进行论述.

关 键 词 ：铁路工程；无砟轨道；施工技术

1.张庄隧道概况

张庄隧道设计为双线隧道,起讫里程DK59+250～DK66+432,全长7182m,隧道最小埋深约5m.隧道内为10‰、12.5‰单面坡.除进口段1177.93m（左线）位于半径R-1200m的曲线上,出口端537.49（左线）位于R-4500的曲线上,其余段落均位于直线上.

2.隧道内无砟轨道设计概况

设计采用CRTS-I型双块式无砟轨道,在隧洞进出口设置过渡段.

2.1 钢轨

正线铺设60kg/m、U75V、100m定尺长无螺孔钢轨.

2.2 轨道扣件

采用WJ-8A型及“研线0602”型,预埋套管采用“研线0607-5”.

2.3 轨枕

采用通用SK-2型双块式轨枕,过渡段采用专用轨枕.轨枕其质量符合相关技术要求,正常情况下,轨枕纵向间距600mm,每公里1667根.

2.4 轨道结构高度

无砟轨道设计结构高度515mm.

2.5 道床板绝缘及接地设计

道床板接地每100m设计一个接地单元,每个接地单元用一根2m长不锈钢缆线与隧道侧面贯通地线单点“T”形连接；变形缝处道床板断开后,在道床板端部设置接地端子,同一接地单元内相邻两块道床板的接地端子进行连接后,每一接地单元再与贯通地线单点“T”形连接.

3.施工准备

3.1 控制测量

在无砟轨道测量控制网设置前,对隧道进行准确测量,净空限界、线路中线和水平进行一次贯通测量,对测量结果进行整理及分析,误差调整后,实测高程和水平符合测量规范,满足精度要求.

3.2 隧道工程沉降评估

隧道工程施工过程中,按照设计要求及相关规定进行沉降变形观测与记录.并形成相应的变形观测数据及沉降分析报告.沉降评估完成后,提交《结构物沉降成果》.

3.3 施工前控制网测量及设置

组织测量人员对设计测量数据进行复测,形成复测报告.与设计院测量数据进行比较分析,两者测量数据在允许误差范围内,可进行下步无砟轨道的施工.在CPⅡ和全线三等水准控制网的测设资料后,然后按最后确定的点位、标高进行CPⅢ（基桩控制网）测设.CPⅢ控制网在水沟电缆槽圬工后进行,直线地段沿隧道纵向每间隔60m在水沟电缆槽两侧挡砟墙上高0.3m处布置一对控制点,预埋观测标,安装专用测量棱镜.

控制基桩测设精度要求：（1）平面测量：采用测角精度1′、测距精度2+2ppm全站仪,按组合交会网法测量,观测2个测回,测角中误差不大于±4″.（2）高程测量：采用电子水准仪和铟钢尺,按精密水准测量方法测量.每1000m水准测量全中误差不大于4mm,附合路线或闭合差不大于±8.

3.4 无砟轨道施工设备准备

测量仪器购买、检测及标定,轨排架加工、龙门吊、平板小车等设备到场的验收、储存、组装、调试等.拌合站、砼输送泵、混凝土运输罐车、试验检验设备等配置验收.

3.5 施工培训与技术交底

对无砟轨道施工的管理人员及施工技术人员进行培训,组织参加设计单位的施工技术交底；全面系统的掌握无砟轨道施工内容、工艺流程、施工方法、作业标准、注意事项等.组织参加现场施工的全体作业人员进行作业前培训、进行安全技术交底并签字确认.组织技术人员培训班,对现场技术管理人员及测量人员进行培训,掌握测量仪器使用程序、方法；掌握测量放线、粗调、精调等工作要求及误差控制.

3.6 钢筋保护层同级混凝土预制块

在无砟轨道施工前,加工预制0砼预制块,预制块尺寸为35*35mm.

3.7 按要求进行开工报告的报批审核.

3.8 原材料的采购及检验.

4.底板处理

（1）道床板施工前,首先对隧道内的卫生进行清理,清除杂物,然后对底板混凝土表面进行机械拉毛或凿毛,见新面不应小于50%,满足规范要求.（2）清理杂物及浮碴,绑扎钢筋前底板表面应洒水湿润,并至少保湿2小时以上且无多余的积水.

5.底层钢筋安装

5.1 框架放线

采用全站仪每10m（曲线5m）精确放出一个中线点,中线点采用水泥钢钉精确确定,用红笔标识；并用墨线弹出中线,然后按设计放出边线框,边框线用墨线弹出,在边框线上用钢卷尺量出底层钢筋间距,做出标记.

5.2 纵向钢筋布置及绑扎

按照标记的位置在地面上布置底层钢筋,用自制的工具保证底层钢筋的间距,然后进行纵向钢筋的绑扎安装.

5.3 布置横向钢筋

横向钢筋采用φ16螺纹钢,按照布置好的位置,放置在底层竖向钢筋上,安装16*20mm的绝缘卡,要求纵向钢筋与横向钢筋所有的交点全部用绝缘卡连接；绑扎连接完毕后,按梅花型用预制好的混凝土垫块垫起底层钢筋网,每平方米不少于4块.

6.轨排组装和吊装

6.1 设立移动式轨排组装平台

组装移动式轨排组装平台,平台可通过丝杠调平装置精确调平,由机械牵引或人力移动,组装平台上设置两排的定位座（10根轨枕,误差1mm）,一端顶部设置钢轨对位钢板.

6.2 轨排的组装

轨排由人工配合机械,通过台架定位座、钢轨对位钢板以控制精确调整、固定轨排几何结构尺寸,在轨排组装平台上完成组装. 6.3 轨排的运输

根据张庄隧道内作业面要求,每一个施工作业面配属两台小型10T龙门吊,轨枕采用平板车由洞外运至施工作业面,在轨排组装平台上完成组装,然后由小型龙门吊移动就位安装.

7.轨排架的粗调

粗调调整原则以先中线后水平的先后顺序进行.利用排架的丝杠支腿调整高度和水平,利用轨向锁定器调整轨道中心位置,使之达到轨排的粗调要求,并根据施工过程中的经验使丝杠及轨向锁定器位置吊放过程中调整在最佳位置,以达到省时的作用.

8 上层钢筋安装

在轨排粗调后,立即安放上层钢筋并设置接地端子,在绑扎及焊接工作完成后进行下一组轨排作业.

9 综合接地

9.1 接地端子安装

将道床板在纵向上划分为不大于100m的接地单元,每一单元用一根2m长的不锈钢缆线与贯通地线单点“T”形连接一次；隧道变形缝处道床板断开后,在道床板端部设置接地端子,同一接地单元内相临两块道床板的接地端子进行连接后,每一接地单元再与贯通地线单点“T”连接.

9.2 绝缘电阻测试

试验采用高阻测定仪进行测试,任何两根非接地钢筋之间的绝缘电阻应大于2×106Ω.

10 模板安装

10.1 安装纵向侧模板

侧模板采用[30的槽钢经焊接制成,按长短分为接头模板和中间模板两种规格,连接采用插销联结,由水平支撑及斜撑直接固定.

10.2 端头模板采用斜撑固定,模板表面在组装前应涂刷脱模剂.

11 轨排架精调

精调采用莱卡TS30全站仪和配套的检测小车.检测小车：（1）精调过程中,小车放置在被调整轨道上,通过全站仪对检测小车棱镜点的跟踪测量,显示该处的轨道走向及水平等数据、设计数据及其实际检测数据偏差的大小、调轨方向.精调后的轨道各项误差将控制在±1mm范围内.（2）精确调整步骤：a.全站仪坐标.自由设站法定位,通过观测附近8个固定在隧道边墙上的控制点棱镜,自动平差、计算确定全站仪位置.移动测站位置,必须至少交叉观测后方利用过的6个控制点.每个工作面配备1台检验合格的全站仪.b.轨道数据读取.全站仪测量轨道小车顶端棱镜,检测小车自动测量轨距、标高及外线超高等数据.c.信息反馈.通过接收读取观测数据,通过相关软件,计算轨道平面高程、水平、外轨超高、轨距等数据,将误差值及时反馈到检测小车的电脑显示屏幕上,指导帮助轨道精确调整.d.标高的调整.用螺帽扳手旋转竖向丝杠,调整轨道水平、超高达到规定要求.尽量往上调整,不宜下调.e.中线的调整.采用双头调节扳手,调整轨道中线.f.轨道精调完成后,应及时浇筑混凝土.如果轨道精调后放置时间过长,或环境温度变化超过15℃,或受到碰撞等外部条件影响,必须重新检查,如果不合格应重新调整.（3）顺序安排精调顺序为：1→3→1→2→3→2→3→4→5→3→4→6→4→5→6→5→6（见图1）.

12 混凝土浇注

12.1 浇注方法.砼浇筑可根据工段情况分别采用直接浇筑和间接浇筑的方法,直接浇筑是指砼运输车可直接开到浇筑点,间接浇筑采用车辆到达浇筑地点而需要倒装,可用龙门吊吊装砼转运罐车浇筑砼.浇筑时做到布料充实均匀,不污染排架和轨枕,并利用插入式振捣器振捣以达到规定要求.

12.2 灌注技术要点.（1）轨枕必须在砼浇注之前浇水清洁,以保证新老砼的结合.（2）混凝土的质量保证稳定,混凝土坍落度等技术指标达到规定要求.（3）使用专用防护罩保护钢轨及轨枕、扣件不被混凝土污染.（4）混凝土应从起始端第一个轨枕的浇注口灌注,浇注到轨枕面下1.0cm左右,使用插入式振捣棒振捣密实后移至下一孔轨枕浇注口,在砼初凝前经人工使用木抹抹平顺,并达到侧向排水要求.（5）施工时禁止在第一孔轨枕下混凝土未捣固密实之前,严禁浇注下一孔.（6）在灌注过程中加强对轨枕底部及其周围混凝土的振捣,防止漏捣.（7）抹面应形成设计的横向排水坡,在抹面的同时清理钢轨及扣件表面的灰浆,收光抹面分三次进行以保证规定要求.

13 拆除轨排及模板

道床板混凝土强度达到规定要求后,及时拆除扣件以放散温度应力,并吊除轨道排架,拆除中注意保护成品混凝土.

14 成品养护及保护

（1）混凝土养护.初期养护使用喷雾器进行雾化喷淋方式；拆除轨道排架后,使用塑料布覆盖喷水保湿方式；养护时间不得少于七天.

（2）成品保护.轨道排架拆除后,要加强现场保护,螺栓孔要进行人工封堵,防止杂物进入影响下部安装,同时要防止道床板人为或机械损坏.

15 过渡段施工方法

在无砟轨道起终点5-20m范围内道床板与隧道仰拱填充层之间布置25排Ф16钢筋,每列4根连接钢筋,以加强道床板与仰拱填充层之间的连接.锚栓布置于相邻两轨枕之间,应避开道床钢筋.