宜萬鐵路無砟軌道建設(shè)管理

上官濤

(1.鐵道部宜萬鐵路建設(shè)指揮部,湖北恩施 445000;2.武漢鐵路局,武漢 430071)

1 工程建設(shè)情況

1.1 工程概況

新建鐵路宜萬線,起自宜昌,終止萬州,里程DK0+000～DK423+911.47,線路全長 377km。正線采用 60kg/m軌,全線鋪設(shè)區(qū)間無縫線路,大于 3km隧道采用 CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)。全線共有17座隧道和 1座中橋設(shè)無砟軌道,計單線220km,由 5個監(jiān)理單位監(jiān)理,33個局處單位具體承擔(dān)施工。施工方法主要有 3種:精密螺桿調(diào)節(jié)器支撐工具軌的工具軌法、雙梁型組合軌道排架法和單梁型的組合軌道排架法。

宜萬鐵路存在在極高地應(yīng)力作用下的軟巖大變形,以及溶腔、富水等地質(zhì)難題。按照Ⅰ線、Ⅱ線一起完工的總體建設(shè)目標,無砟軌道施工組織受控于野三關(guān)、齊岳山等Ⅰ級風(fēng)險隧道,需要認真研究施工組織,協(xié)調(diào)設(shè)計、線下、線上單位的進度和制定合理物流方案。

建設(shè)指揮部堅持質(zhì)量為本,突破關(guān)鍵控制工點,深入推進全面落實標準化管理建設(shè)和落實“六位一體”的建設(shè)要求,高標準、高質(zhì)量地來統(tǒng)籌安排無砟軌道的施工。

1.2 建設(shè)總體安排

(1)組織機構(gòu)

成立了鋪架領(lǐng)導(dǎo)小組,組長由鐵道部宜萬鐵路建設(shè)指揮部領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任,工程管理部、安全質(zhì)量部、物資部相關(guān)人員組成,實行靠前指揮、現(xiàn)場指導(dǎo)。

(2)指導(dǎo)思想和總體部署

指導(dǎo)思想:按照“高標準、講科學(xué)、不懈怠”的要求,以工程質(zhì)量安全為核心,全面推行鐵路建設(shè)標準化管理,嚴格落實“六位一體”管理要求,把宜萬鐵路建成安全工程、放心工程、精品工程。

總體部署:快速推進精密控制網(wǎng)的布控和測設(shè),做好隧道底的沉降變形和鋪設(shè)條件評估,抓好施工方案和施工先行段的技術(shù)準備和物流組織,全力進行先行段試驗總結(jié),定期檢查評估軌道精度控制效果和道床板質(zhì)量。

(3)安全質(zhì)量管理目標

安全目標:以施工生產(chǎn)安全為重點,杜絕特、重大安全責(zé)任事故,減少一般安全事故。確保人員安全、財產(chǎn)安全、結(jié)構(gòu)安全。

質(zhì)量目標:單位工程驗收合格率 100%,達到按設(shè)計時速開通的建設(shè)標準,全線工程一次成優(yōu)。

2 管理要點

2.1 組織學(xué)習(xí)培訓(xùn),做好技術(shù)儲備

集中組織所有參建單位的管理、技術(shù)人員進行理論系統(tǒng)綜合性培訓(xùn)和總結(jié) 4次,組織測量專項技術(shù)培訓(xùn) 2次,現(xiàn)場觀摩 3次,另外,針對每一個工作面開展技術(shù)學(xué)習(xí)和技術(shù)總結(jié)會達百余次。

(1)明確培訓(xùn)和儲備要達到的效果。特別是施工和監(jiān)理單位一把手,從思想上高度重視是做好無砟軌道的前提,提高了認識就有了保證,做到施工準備充分,特別是技術(shù)準備,對有關(guān)技術(shù)方案、物流組織、機械設(shè)備研究深入細致;明確關(guān)鍵技術(shù)、質(zhì)量、安全控制要素的交底,現(xiàn)場管理有序、設(shè)備調(diào)試順利、物流組織通暢。

(2)通過培訓(xùn)和現(xiàn)場試驗,使參戰(zhàn)人員認識到,由于無砟軌道施工精度高,不同的工裝設(shè)備、不同的操作人員,不同的混凝土品質(zhì)、不同的測量方法,稍有變化,無砟軌道施工精度控制方法就有相應(yīng)的改變,每一個工作面都通過檢查確認工法的細節(jié)和精度,來總結(jié)完善形成適合具體工況的施工工藝。

(3)強化質(zhì)量意識,強調(diào)由于施工工藝把關(guān)不嚴,會造成嚴重的后果,主要有:一是混凝土品質(zhì)方面,主要表現(xiàn)為混凝土坍落度控制不嚴,一味追求混凝土的流動性好,便于施工,會造成道床板開裂。二是測量方面,軌檢儀測設(shè)精度不高,測量方法欠妥當,平差不規(guī)范,特別是未進行重疊搭接測量,會造成一些周期性不平順。三是工裝設(shè)備方面,積累誤差大,軌排精度低,支撐位置、間距、接頭處理等方面不合理,固定不牢固,工具軌未清洗干凈等,會極大降低軌道初始精度。四是鋼筋絕緣,必須安排專人對所有聯(lián)結(jié)點實施 100%檢查,確保絕緣效果、滿足軌道電路傳輸距離的要求。

2.2 嚴格施工程序,執(zhí)行標準化作業(yè)

2.2.1 精密測量控制網(wǎng)管理

(1)委托專業(yè)設(shè)計院進行 CPⅠ 、CPⅡ、CPⅢ精密測量控制網(wǎng)布設(shè),完成新網(wǎng)下的線路擬合。

(2)要求施工單位對 CPⅡ、CPⅢ測量成果進行復(fù)測,報設(shè)計院確認。具體要求:①測量資料包括中線、隧底高程、隧道斷面等;②不同標段的測量數(shù)據(jù),需要至少搭接測量 500m;③施工單位在提報數(shù)據(jù)前,首先要內(nèi)部復(fù)核所測數(shù)據(jù),對測量中的疑點要進一步復(fù)測、查明原因,確保提報設(shè)計院的測量數(shù)據(jù)真實可靠;④施工單位、設(shè)計單位多溝通,確保提供資料滿足線路擬合要求;⑤測量數(shù)據(jù)由各局指統(tǒng)一檢查無誤后匯總,監(jiān)理單位審核后上報。

(3)施工單位按有關(guān)要求復(fù)測 CPⅢ控制網(wǎng)。CPⅢ控制網(wǎng)復(fù)測時應(yīng)延伸入相鄰標段不少于 2個CPⅡ。

2.2.2 施工先行段管理

每座隧道每個工作面都進行 200～400m施工先行段試驗及總結(jié),施工單位必須做好充分的施工準備工作,經(jīng)宜萬建設(shè)指揮部鋪架領(lǐng)導(dǎo)小組組織檢查評估合格后,方可開始先行段試驗施工;試驗段完成后,經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組組織檢查評估合格后,方可全面展開施工。

2.2.3 實行標準化管理

按照標準化管理模式進行系統(tǒng)的管理和施工尤為重要,現(xiàn)場必須認真執(zhí)行 4個標準化:施工作業(yè)實施有規(guī)范、操作有程序、過程有控制、結(jié)果有考核的管理制度標準化;確保管理制度、施工程序和過程控制的執(zhí)行結(jié)果有效,作業(yè)規(guī)范、高效,執(zhí)行力度大,技術(shù)和組織方面有超前意識、錯誤能預(yù)控的人員配備標準化;以高標準的現(xiàn)場管理保證和促進工程的規(guī)范作業(yè)和精細作業(yè)的現(xiàn)場管理作業(yè)標準化;作業(yè)標準、要點控制嚴格,檢查、記錄形成閉環(huán)的過程控制標準化。

2.2.4 制定標準化細則

編制了《宜萬鐵路無砟軌道施工手冊》、《宜萬鐵路無砟軌道標準化施工要求》,明確了作業(yè)要點,指導(dǎo)施工單位和監(jiān)理單位規(guī)范作業(yè),無砟軌道管理程序及工作標準見圖1。

圖1 宜萬鐵路無砟軌道管理程序及工作標準

2.3 實行階段性驗收,強化現(xiàn)場管理

2.3.1 前期準備階段

(1)施工文件

①相關(guān)施工、設(shè)計文件。

②準備并熟悉無砟軌道相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標準、技術(shù)條件、指南等。

③接收和復(fù)核其他施工技術(shù)文件,包括:線下構(gòu)筑物竣工測量資料、樁橛和與軌道工程有關(guān)的變更設(shè)計、線下工程施工質(zhì)量檢驗合格報告、結(jié)構(gòu)物沉降變形評估報告、CPⅢ測設(shè)成果等。

(2)施工調(diào)查

在常規(guī)工程施工調(diào)查的基礎(chǔ)上,著重調(diào)查以下內(nèi)容:

①施工道路的分布情況,包括可利用道路長度、寬度、坡度、轉(zhuǎn)彎半徑、會車點位置、便橋 (涵)的承載能力、通道出入口的具體位置、新增便道條件等;

②混凝土拌和站的具體位置及供應(yīng)能力;

③預(yù)制軌枕的運輸距離、運輸方式、裝卸儲存及現(xiàn)場存放條件;

④線下工程結(jié)構(gòu)物分布情況,相關(guān)接口工程施工安排;

⑤長鋼軌、道岔鋪設(shè)施工計劃。

(3)施工組織設(shè)計和作業(yè)指導(dǎo)書編制

①無砟軌道工程施工前編制詳細的施工組織設(shè)計,細化各工序的質(zhì)量控制標準、方法及進度計劃,編制作業(yè)指導(dǎo)書,經(jīng)施工單位集團公司和監(jiān)理單位審查后方可實施。

②無砟軌道施工方案應(yīng)與梁的運架、長鋼軌鋪設(shè)等工程實施情況相協(xié)調(diào),明確工期控制節(jié)點。

③綜合分析現(xiàn)場道路運輸條件、材料供應(yīng)、工裝設(shè)備配置、工序銜接等因素,制定無砟軌道施工物流組織方案。

④根據(jù)無砟軌道的結(jié)構(gòu)特點和現(xiàn)場實際條件選擇合理的施工方法,編制完整的施工工藝流程,針對關(guān)鍵工序提出針對性的質(zhì)量保證措施。施工方案要嚴格執(zhí)行無砟軌道技術(shù)標準規(guī)范,使用符合精度要求的工裝設(shè)備。必須采用60kg/m軌排,禁止使用臨時替代扣件;直接使用正式扣件,不允許拆卸倒用,正式扣件安裝時按要求涂鐵路專用油脂。

⑤在制定施工組織方案,配備機械設(shè)備時,應(yīng)保證其他各工序的效率高于混凝土澆筑的效率。

(4)CPⅡ、CPⅢ控制網(wǎng)復(fù)測和線路擬合

(5)結(jié)構(gòu)物沉降變形評估

①無砟道床施工前由建設(shè)、設(shè)計、咨詢、施工和監(jiān)理單位共同對結(jié)構(gòu)物沉降變形觀測資料進行分析評估,特別是Ⅴ、Ⅵ級圍巖和溶腔地段的沉降變形,隧道底部不能存在滲水和積水,確認符合設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求后方可進行無砟軌道施工。

②開工前 1個月,監(jiān)理單位組織施工單位對隧道溶腔地段進行沉降安全評估,并報宜萬建設(shè)指揮部組織設(shè)計、監(jiān)理、施工單位進行評估,以滿足施工要求。

(6)施工人員培訓(xùn)及設(shè)備準備

①所有無砟軌道施工及管理人員應(yīng)進行崗前培訓(xùn),經(jīng)考試合格后上崗。

②無砟軌道施工前應(yīng)根據(jù)施工方法配置無砟道床成套施工設(shè)備,對關(guān)鍵設(shè)備進行操作和精度確認。

③無砟軌道施工應(yīng)選擇性能穩(wěn)定、測量精度滿足控制目標的測量設(shè)備。

(7)混凝土配合比設(shè)計:至少提前 2個月按照耐久性混凝土和施工方案要求進行配合比設(shè)計,并完成各項指標的試驗。

(8)原材料進場檢驗與存放

①無砟軌道原材料及軌道部件進場時應(yīng)提供質(zhì)量證明文件,按有關(guān)要求進行抽檢,合格后方可使用。

②所有原材料及軌道部件進場后須分類、標識存放,存放場地及措施應(yīng)滿足有關(guān)技術(shù)條件要求。

2.3.2 過程控制階段

(1)做好現(xiàn)場復(fù)查

重點對線下路基、橋梁、隧道等與無砟軌道接口位置的中線、高程、平整度及幾何尺寸進行復(fù)核。

(2)施工先行段

施工先行段的數(shù)據(jù)觀測、經(jīng)驗積累和總結(jié)是保證全面掌握無砟軌道技術(shù)的重要保證,施工單位指揮長、總工,監(jiān)理單位總監(jiān)(或副總監(jiān))要全過程參加。

①無砟軌道全面施工前應(yīng)先組織施工先行段施工,優(yōu)化施工工藝,進一步驗證施工設(shè)備性能及最佳組合。

②通過施工先行段進一步完善工藝、總結(jié)經(jīng)驗。

③施工完畢后及時總結(jié),根據(jù)總結(jié)報告修改完善作業(yè)指導(dǎo)書。

(3)施工過程階段

嚴格組合軌道排架或工具軌尺寸和變形檢查維護;嚴格組裝軌排、鋼筋工程施工、電阻測試,軌排就位、粗調(diào)、精調(diào)和軌道幾何位置復(fù)測,灌注道床板混凝土,道床板養(yǎng)護、封堵螺栓孔等工序控制等。

(4)軌道的維護

為了保持軌道施工中的原始精度、避免行車對扣件和軌道的影響,在換鋪長鋼軌后,施工單位應(yīng)注意維護、定期緊固錨固螺栓(如:每通過一定數(shù)量車后即安排專人全面緊固 1遍,并注意觀測分析以調(diào)整維護方案)。

①為避免行車對已經(jīng)安裝扣件精確度的影響,避免損壞軌枕的錨固螺栓孔螺紋,鋪設(shè)長鋼軌后,在 3d內(nèi)(困難時可不超過 5d)安裝齊全扣件,并立即著手安排專人定期緊固扣件,軌道整理。

②建立檢測數(shù)據(jù)、分析、維護和處理檔案,避免行車對該系列扣件精調(diào)后的軌道維護。

③施工單位對鋪設(shè)長鋼軌后的軌道進行復(fù)測,然后根據(jù)精調(diào)和復(fù)測時的結(jié)果,進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,制定相應(yīng)的軌道綜合調(diào)整方案;該方案報監(jiān)理單位審查,建設(shè)單位批準。

2.3.3 后期綜合整理階段

(1)施工單位對鋪設(shè)長鋼軌后的軌道進行復(fù)測;然后根據(jù)精調(diào)和復(fù)測時的結(jié)果,進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,制定相應(yīng)的軌道綜合調(diào)整方案;該方案報監(jiān)理單位審查,建設(shè)單位批準。

(2)軌道綜合整理工作由線下土建單位負責(zé),鋪架單位配合進行。

(3)整理合格后的軌道精度檢查和日常維護由線下土建單位負責(zé),定期緊固 T形螺栓和錨固螺栓。

2.4 開展樣板引路,加強過程控制

無砟軌道是一項精細化的系統(tǒng)工程,控制點多,而大部分單位人員都沒有軌道工程背景,也無無砟軌道施工經(jīng)驗,不可避免存在領(lǐng)會和掌握不到位的情況,因此,采取了以樣板模范工點經(jīng)驗推動全面高質(zhì)量、高水平施工措施。在 2009年 5月、8月、11月和 2010年 3月分別推出了中鐵隧道局的野三關(guān)隧道文明施工和高精度過程控制、中鐵二十局龍鱗宮隧道的軌道排架法、中鐵十一局馬鹿箐隧道的軌道排架法和工具軌法、中鐵十五局紅瓦屋的軌道綜合整理等 4個典型工點,對推動全線工程質(zhì)量意識起到了非常重要的作用。

(1)鋼筋絕緣情況目測檢查和電阻測試、灌注混凝土前的精度復(fù)測、灌注混凝土等重要工序監(jiān)理全過程旁站。

(2)每一個新開工工作面的第一次混凝土澆筑由建設(shè)單位管理小組,監(jiān)理單位總監(jiān)和施工單位指揮長、總工檢查簽字同意;以后的每一次混凝土施工,由施工單位技術(shù)負責(zé)人或安質(zhì)部長,監(jiān)理單位的主管工程師檢查簽字同意。

(3)施工單位建立內(nèi)部各工序交接驗收管理辦法,各工班之間辦理簽字交接,上道工序不合格不允許進入下道工序施工。

(4)制定施工技術(shù)和質(zhì)量控制要點,施工過程中的控制項目分為:工程測量、材料試驗、工程結(jié)構(gòu)、質(zhì)量標準和質(zhì)量報表、各類靜態(tài)檢測數(shù)據(jù)等。控制關(guān)鍵一是掌握技術(shù),二是嚴格管理,掌握技術(shù)關(guān)鍵是通過施工先行段全員真正掌握無砟軌道技術(shù),嚴格管理關(guān)鍵是在施工階段第一管理者嚴格要求每位作業(yè)工人規(guī)范作業(yè),必要時停工整頓。

(5)制定精調(diào)內(nèi)部控制標準(表1)

表1 宜萬鐵路無砟軌道精調(diào)內(nèi)部控制標準

2.5 重視檢查反饋,現(xiàn)場及時督察指導(dǎo)

(1)在施工的各階段,施工單位根據(jù)測量統(tǒng)計分析數(shù)據(jù),在施工現(xiàn)場定期(不長于 1個月)召開由技術(shù)負責(zé)人、測量、安全、試驗、物資設(shè)備、質(zhì)量人員和工班長等參加的各類分析、探討和階段性總結(jié)會,適時增補具有針對性的技術(shù)、質(zhì)量管理要求;召開會議時,監(jiān)理單位需要全部參加,建設(shè)單位有選擇性地參加。

(2)施工中,建設(shè)單位定期、不定期地組織巡查,檢查施工單位的現(xiàn)場工程質(zhì)量、安全,有關(guān)數(shù)據(jù)及分析報告,落實建設(shè)單位和監(jiān)理單位指令的執(zhí)行情況、施工程序的執(zhí)行情況和監(jiān)理旁站情況等。每施作 10個循環(huán)(或 800m左右)后,施工單位和監(jiān)理單位及時報宜萬建設(shè)指揮部管理小組組織檢查評定,評定合格后方準繼續(xù)施工。

(3)重點

①加強質(zhì)量自控體系和監(jiān)控體系建設(shè),強化技術(shù)管理工作。首先,由監(jiān)理組織施工單位對隧道底部高程、滲水、積水和橫向排水孔的通暢情況一一核對、標識,不合格的處理至達標。

狠抓每一個新開工工作面的首盤混凝土澆筑和先行段試驗項目的分析、總結(jié),不達標者不能繼續(xù)施工。

②要求施工單位的總工或現(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人親自抓測量工作。施工中以軌道排架的制作精度或工具軌精度、軌排組裝質(zhì)量、測量儀器精度和測量控制方法、混凝土攪拌質(zhì)量和振搗、鋼筋絕緣、軌排調(diào)節(jié)器的拆卸時機和順序、混凝土的養(yǎng)護等為控制關(guān)鍵點。

3 結(jié)語

建設(shè)指揮部在宜萬鐵路無砟軌道建設(shè)標準化管理中發(fā)揮了龍頭作用,以過程控制標準化為重點,建立建設(shè)指揮部負總責(zé)、參建各方各負其責(zé)的“六位一體”目標責(zé)任體系和相應(yīng)的制度保證,全面加強了標準化管理建設(shè),加強了對參建單位標準化管理工作的指導(dǎo)和檢查,推進了設(shè)計、施工、監(jiān)理單位的標準化管理,部分隧道無砟軌道施工完后精度一次性達到了靜態(tài)驗收標準。

宜萬鐵路無論隧道還是無砟軌道建設(shè)都是一場特殊條件下的攻堅戰(zhàn),以技術(shù)、質(zhì)量為核心的建設(shè)理念,堅持科技先導(dǎo)的管理方式,注重過程的監(jiān)控機制,實施動態(tài)管理的思想,體現(xiàn)激勵的考核原則,對工程建設(shè)管理具有普遍的借鑒意義。

[1] 何華武.我國客運專線應(yīng)大力發(fā)展無砟軌道[J].中國鐵路,2005(1).

[2] 盧祖文.樹立全新建設(shè)理念 建設(shè)一流客運專線[J].鐵道工程學(xué)報,2005(1):1-9.

[3] 盧祖文.客運專線鐵路軌道工程[M].北京:中國鐵道出版社,2008.

[4] 關(guān)寶樹.鐵路工程管理與實務(wù)[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2000.

[5] 王志堅,信本煥.烏鞘嶺隧道建設(shè)管理要點簡析[J].鐵道標準設(shè)計,2005(9):1-4.

[6] 趙東田,朱鵬飛,上官濤,等.隧道雙塊式無砟軌道的控制技術(shù)和提高精度措施[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2009(9).

[7] 趙東田,孫 暉.CRTSⅠ雙塊式無砟軌道綜合整理技術(shù)[Z].鐵道標準設(shè)計,2009(11).

[8] 鐵道部宜萬鐵路建設(shè)指揮部.宜萬鐵路無砟軌道標準化施工要求[Z].湖北恩施:2009.

[9] 鐵道部宜萬鐵路建設(shè)指揮部.宜萬鐵路無砟軌道施工手冊[Z].湖北恩施:2009.

[10] 趙國堂.客運專線軌道動態(tài)檢測中應(yīng)注意的幾個技術(shù)問題[J].中國鐵路,2005(4).

[11] 趙東田.雙塊式無砟軌道原理及工程實踐[J].鐵道標準設(shè)計,2008(10):1-5.

[12] 伍 林.CRTSⅠ雙塊式無砟軌道精調(diào)技術(shù)研究[J].鐵道標準設(shè)計,2010(1):74-79.

[13] 鐵道部宜萬鐵路建設(shè)指揮部.宜萬鐵路鋪架工程手冊[Z].湖北恩施:2009.

[14] 趙東田.溫福鐵路八仙侖雙線隧道無砟軌道施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù),2008(5):31-41.

[15] 趙東田.雙塊式無砟軌道施工質(zhì)量控制技術(shù)及措施[J].鐵道工程學(xué)報,2009(5):24-27.

[16] 張 梅,王曉洲,沈東升,等.客運專線鐵路工程無砟軌道施工手冊[M].北京:中國鐵道出版社,2009.