支承块式整体道床施工工法.doc

支承块式整体道床施工工法中铁十二局集团有限公司 霍玉华摘 要：本文通过实例对支承块式整体道床的施工工艺、措施及施工组织做了具体论述。主题词：支承块式 整体道床 施工技术 一、前 言整体道床是一种新型轨下基本，具有线路平顺，结实耐久，整洁美观，使用年限长，维修工作量少等长处。国内在长大隧道内的整体道床中，多采用钢筋混凝土支承块式整体道床，其断面构造见图1（a）（b）（c）所示。图 1本工法是通过多次施工实践逐渐形成的，采用平行流水作业和倒退作业法等新工艺，在提高工程质量、加快工程进度、减少工程成本等方面，效果明显。本工法合用于铁路隧道、地下铁道、石质路堑、洗煤线、客车技术作业线、国防及矿山井巷等工程的钢筋混凝土支承块式整体道床施工。二、特 点1、工程质量可靠：按本工法施工，道床是基底解决彻底、干净，有效地克服了整体道床运营后易浮现的开裂、翻浆冒泥等病害现象。2、测量工具简朴：按本工法施工，只需一般测量器具。3、施工持续性强：各道工序间隔距离合理，平行流水作业，道床混凝土持续灌注，施工进度快。4、施工作业安全：本工法施工工艺是采用分段平行流水作业施工，互相干扰小，操作安全。三、工艺原理钢筋混凝土支承块式整体道床施工是用支撑架承托钢轨，将预制并锚固螺纹道钉的钢筋混凝土支承块，按设计间距悬挂于钢轨上，绑扎道床钢筋后，用一般测量器具量测，粗调、精调轨道的标高、方向、水平、前后高下、轨距等至设计原则，分段灌注道床混凝土。各工序间距合理，平行流水作业，直至工程竣工。工序的合理间距见图2。100m75m75m50m25m50m75m清除基桩风化岩石填充道床混凝土散布支承块、配件安装伸缩缝板制安钢筋承托钢轨悬挂支承块轨道定位已定位灌注道床混凝土道床混凝土养生检查轨距、水平、中线、复查线路质量图2 工序间距展示图四、工艺流程及施工要点1、工艺流程：见图3。施 工 准 备开挖道床坑、清理基底灌注侧沟混凝土道床回填混凝土测设 标桩支承架承托钢轨悬挂支承块、绑扎钢筋、安装伸缩缝板轨 道 精 密 定 位（粗、精、检调轨）灌注道床混凝土道床抹面、养生拆除支撑架（钢轨）、清洗涂油、倒用制作钢轨支撑架预制钢筋混凝土支承架锚固支承块螺纹道钉道床钢筋加工校直钢轨配轨编号标定支承架、支承块位置运送钢轨、支撑架运送支承块、扣件、钢筋、伸缩缝板水泥、砂、碎石备料铺设小轨道混凝土拌合、运送图3 工艺流程图本工艺流程特点：平行流水作业，消除了交叉施工干扰。自上而下的安装程序。即：钢轨支承架承托钢轨、悬挂支承块、绑扎道床钢筋、轨道定位。自下而上的灌注道床混凝土程序。即：灌注道床混凝土、道床收浆抹面、洒水养生、拆除支承架的钢轨。2、施工要点：隧道整体道床施工顺序，采用由中间向两端洞口方向的倒退作业法施工。施工准备：整体道床工序多，工艺规定高，灌注混凝土持续作业，因此各项准备工作必须充足。技术准备。编制具体的施工组织方案，内容涉及施工工艺与重要技术措施、进度安排与劳力组织、机具配备与工程材料、安全质量保证措施与支承块钢模、钢轨支承架等构造物的制作方案等。混凝土配合比设计。根据现场水泥品种、砂石含水量和含泥量的不同，经实验后多设计几种配合比方案，以满足施工需要。根据设计图和施工组织设计，列表标明每节钢轨接头位置和整体道床伸缩缝位置，使之符合设计和施工规范规定。测量放样。测出整体道床线路中线，每400-500m移至两侧边墙上；在一侧人行道上每400-500m设立水准基点，以供施工使用。道床基底解决：挖掉基底风化基岩，基本落至新鲜基岩面上，用高压水冲洗岩面，清除基底积水、虑碴后，迅速用15Mpa混凝土封闭基岩，避免基岩风休，尔后按设计规定灌注基底混凝土。基底渗水解决：基岩裂隙渗水，在两侧水沟壁预留直径50-100mm的泄水孔，将渗水引排至两侧水沟内；基岩渗水为泉水时，找准泉水源头，在源头处留0.2-0.3m见方的积水室，埋入直径100mm的硬质塑料管将水引排到两侧水沟内。标桩测设：在一侧人行道上每隔100m测设中线、水平控制桩，中线水准桩点每隔5m设点，误差不不小于2mm。支承块预制及螺栓锚固：混凝土支承块预制采用干硬性混凝土，使用钢模板，运用震动台捣固，支承块模板见图4，预制流程见图5。图4 支承模板图螺栓锚固在支承块达到设计强度后进行。锚固材料配合比为硫磺：水泥：砂：石蜡=1：0.4：1.2：0.03，用锚固架倒灌法施工。钢模制作钢筋加工钢模清洗组装涂油安 装钢 筋灌注混凝土震 捣脱 模养 生支承块整 修图5 支承块预制流程图支承架承托钢轨：钢轨运至工作面后选用方木垫起，使钢轨大体就位。钢轨用鱼尾板联接，保持轨缝对接。25m长钢轨每根设立9榀托轨支承架，其间距为1100mm，2850mm8，1100mm，支承架要垂直置于线路中线，两脚落于两 侧人行道上，见图6。在钢轨上按设计间距划线并悬挂支承块，安装配件做到“三密贴”，用木方尺方正支承块，最后上紧配件。图6 钢轨支承架示意图绑扎道床钢筋：钢轨托起后，按设计绑扎道床钢筋，并安装伸缩缝板。轨道定位。分粗调定位、精调定位、检调定位三步进行，定位程序是：先调水平，后调轨距；先调桩点，后调桩间；先调基准轨，后调另一轨；先粗调后精调的原则，反复调至符合原则为止。粗调定位：托架钢轨的同步进行粗调定位。以设在人行道上的水准控制桩和中线标桩为准，用水准仪测定和钢尺量距离的措施调节一股钢轨（即基准轨，曲线则为内轨）的标高和方向。根据水平值和量距的读数与设计的差值，调节支承架相似一侧（与基准轨同侧）的立柱和轨卡螺栓，直至达到粗调精度5mm为止。基准轨调好后，用万能道尺调节另一股钢轨。精调定位：是在悬挂支承块、绑扎道床钢筋完毕后进行。采用弦线法、水准仪和万能道尺量测进行精调定位作业。先对基准轨进行水准测量；以中线标桩为准，用钢尺锤球调准基准轨在中线标桩处的中线方向；用10m弦线反复调节基准轨的前后高下和中线方向；以调好的基准轨为准，用万能道尺调节另一股钢轨的方向与水平。上述环节反复进行，直至调到误差容许范畴内（见表3）为止。检调定位：为有效地克服灌注混凝土时产生的上浮力所引起的支承块上浮的误差，在灌注道床混凝土过程中要进行检查调节，操作环节与精调定位相似。轨道定位时，统一使轨面低于设计标高1mm；严格控制混凝土水灰比，使其坍落度控制在3cm左右。灌注道床混凝土：分为施工准备、灌注捣固、抹面养护三部分。施工准备：灌注前，将已填充的混凝土表面、人行道侧面凿毛冲洗干净，洒水湿润支承块，配件加设防护罩，搭设灌注混凝土操作工作平台，平台横梁底面高于轨面0.10.2m，同步将人行道上的运送小轨道相应抬高。灌注捣固：道床混凝土运用运送小轨道运至工作面，倾卸于工作平台上的灰盘内，经二次拌合后铲入道床，用插入式振动器分层捣固，插点要均匀，支承块底部及四周应加强捣固，捣固时振动棒不得接触支承块、钢轨和支承架。道床混凝土灌注只能在伸缩缝处中断。抹面养护：道床表面用20mm厚的小石子混凝土抹面整平，并与两侧人行道平顺连接。抹面时，道床表面标高及横向排水坡面用自制坡面尺控制。抹面后4-6小时进行收浆抹面，以使道床表面光洁美观。混凝土终凝后道床表面应覆盖草袋或锯末洒水养护。当强度达到了5Mpa时，即可拆除支承架，清洗涂油，以备倒用。五、机具设备钢筋混凝土支承块式整体道床施工用机具设备见表1（表中机具设备数量按单口配备）。六、劳力组织钢筋混凝土支承块式整体道床施工劳力组织见表2。七、安全措施整体道床施工，工作面狭窄，工序多，互相干扰大，必须加强调度指挥，严格执行安全操作规程，并采用如下措施：1、人、车分道。行人及电瓶车运送分设于两侧人行道上，严禁运送小轨道上行人，电瓶车上不准搭乘施工人员。2、多种司机、电工等特殊工种持证上岗。表1 施工机具设备表序号机具名称规格单位数量备 注1钢模特制套30预制支承块用2震动台套1预制支承块用3锚固器特制个15锚固支承块用4混凝土拌合机400L台3一台备用5发电机75kw台1备用，停电时自发电6电瓶车8t台27矿斗车U型0.75m3台158独轮斗车辆159振动器插入式台41 台备用10切筋机台111钢筋支承架下承式榀10010榀备用12万能道尺把2钢轨定位用13扳手60038mm把614扳手套筒式把415撬棍 2m根416水准仪台117经纬仪台118钢尺30m把119坡面尺自制把2道床混凝土抹面用20木方尺自制把2方正支承块用21磅秤台2计量用22水泵台2道床基底排水用3、钢轨运送要固定牢，抬放钢轨要统一指挥。4、洞内工作面照明及电器设备用电须经电工统一安装并常常检修。5、每班设安全检查员1名，随时检查各项作业中存在的安全隐患。八、质量控制与检测原则整体道床施工，实行全面质量管理，严格按施工规范和设计规定施工，轨道定位精度规定见表3，整体道床质量验收原则见表4。九、效益分析1、简化了施工程序及施工机具，减少工程成本6%以上。2、提高了道床及线路质量，减少了运营病害和维修工作量。本工法表2 劳力组织表序号工作项目工 种每班人数工 作 内 容1234施工组织机构总指挥技术副指挥技术员安全员值班长技术员技术员安 全1111负责施工组织管理负责技术指引，质量检查，施工记录负责技术指引，质量检查，施工记录负责施工安全生产56789支承块预制组长混凝土拌合捣固，脱模洗模，钢筋制安整修，养生工班长混凝土工普 工一般钢筋工泥瓦工13441负责本工班施工生产拌合，灌注振捣，抬运脱模钢模清洗，涂油，安装，钢筋下料，绑扎支承块表面整修，洒水养护（蒸汽养护）10111213支承块锚固配料灌注混凝土搬运支承块涂绝缘层普 工普 工普 工普 工1121兼组长，负责锚固配料，加热熔化灌注锚固材料，插道钉锚固后搬走，未锚固支承块安装于锚固架上道钉周边涂绝缘层14151617混凝土道床填充混凝土拌合电瓶车、拌合机司机混凝土灌注组 长混凝土工司 机混凝土工工班长8261运送砂、碎石、水泥至拌合机料斗内电瓶车司机1人，拌合机司机1人灌注，捣固负责本工班施工生产18192021钢轨定位组 长托架钢轨运送，悬挂支承块钢轨定位工班长普 工线路工测 工19104负责本工班施工生产用支承架托架钢轨，装鱼尾板配件散布扣件，运挂支承块粗、精、检调定位量测222324252627282930道床混凝土灌浆道床钢筋制安组长钢筋制安混凝土拌合混凝土灌注道床混凝土抹面电瓶车、拌合机司机电 工养 路电瓶充电工班长钢筋工混凝土工混凝土工泥瓦工司 机电 工线路工机械工188822131负责本工班施工生产下料、运送、绑扎运送砂、碎石、水泥至拌合机料斗内二次拌合，铲入道床，捣固，搭工作平台收浆抹面，洒水养护开电瓶车，拌合机兼发电机司机，线路维修负责运送小轨道维修电瓶充电，电瓶车维修保养表3 轨道定位检测原则表顺次检测项目检测原则（mm）1轨面标高2210m弦量前后高下23中 线2410m弦量方向25轨 距0，+16两轨高差0，-17轨 缝18轨缝错动量109支承块间距1010轨底坡1/40表4 整体道床质量验收原则表顺次项 目容许偏差（mm）1混凝土道 床混凝土强度2道床面高程103排水沟尺寸和坡度符合设计4混凝土支承块预留孔中心间距25预留孔直径+3，-26承轨槽内边沿至预留孔中心间距27承轨槽挡肩高差+3，-18承轨槽挡肩坡度29承轨槽面凹凸110支承块长宽厚+10，-511表面涂环氧树脂层厚0.512混凝土强度符合设计13整体道床轨道轨距水平轨距+6，-214轨距变化率215轨距加宽递减率缓和曲线全长内均匀递减，直线116两股轨面左右水平差417在延长18m距离内的三角坑418直线方向419高下轨面目视平顺，前后高下差420支承块间距1021轨底坡符合设计实例中，通过3-5年运营实践，均无道床开裂、翻浆冒泥等病害发生。3、标桩测设简便，提高了测量精度和效率。十、工程实例北同蒲线技术改造工程中，段家岭线、线隧道（直线相距30m）整体道床工程，设计为钢筋混凝土支承块式整体道床，双侧水沟人行道，线全长3348.8m，线全长3474.63m，由铁十二局二处施工。线、线隧道主体工程于1959年完毕，其中线隧道开通运营。二十近年来，线隧道基底围岩严重风化，表面有淤泥积水；线隧道道床多处翻浆冒泥，轨道下沉。一方面进行线隧道整体道床施工。施工中基底风化岩层及积水所有彻底干净地清除后，迅速用15Mpa混凝土封闭并及时填充混凝土。线隧道整体道床施工日进度最高达125m。日均进度75m。线、线隧道整体道床工程，分别于1986年11月和1988年12月竣工，所有工程合格率100%，单位工程优良率100%，被建设单位和使用单位拟定为免验工程，并分别于1988年和1989年被评为山西省优质工程。该工程运营5年（线）和3 年（线）多来，均无道床开裂翻浆冒泥等病害发生。