隧道彈性支承塊預制及彈性整體道床鋪設施工技術研究

摘要：此文較為詳細地探究了隧道進口端彈性整體道床從其支承塊預制到道床鋪設的一系列施工技術，為今后類似施工提供了可參考、借鑒的經驗。

關鍵詞：隧道 彈性整體道床 支承塊 探究

中圖分類號：U215 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)01(e)-9059-02

1 工程概況

設計為兩座單線隧道，隧道長20，05km，是目前亞州最長的單線越嶺鐵路隧道。兩座隧道線路縱坡相同，主要為11％。的單面下坡，右線隧道較左線隧道高0.56～0.72m。隧道進口地形開闊，施工條件和棄碴條件較好。

軌下基礎采用套靴式彈性支承塊整體道床結構。此項施工技術施工精度、施工質量要求極高，其彈性與有碴軌道相當，具有少維修或免維修的特點。

1.1 彈性整體道床支承塊結構型式

支承塊為強度等級C50的普通鋼筋砼結構。單塊重95.6kg(不含套靴及墊板)，砼用量0.035m³。

1.2 整體道床軌道設計標準

鋼軌：近期采用60kg／m，BNbRE高強耐磨鋼軌，一次鋪設超長無縫線路；遠期預留特重型軌道75kg／m鋼軌條件。為保證烏鞘嶺特長隧道運營安全，在鋼軌內側設置防脫護軌。

2 彈性整體道床支承塊預制

2.1 支承塊預制廠規劃布局及建設

支承塊應在具有軌枕生產許可證的工廠生產，但廠家與工地之間距離遙遠，因此采用工地建設預制廠進行批量生產，其生產條件與工廠規模化生產是相同的。

支承塊預制場地設在烏鞘嶺隧道1#斜井工區拌和站附近，占地約5000m²，其中生產區搭設長40m、寬40m、高4.5m的廠房。廠房分四個區：砼攪拌區，砼振動成型區，燕汽養護區，拆模組裝區。保濕養生區，鋼筋加工區，材料堆放區，套靴安裝區，成品堆放區設在生產廠房外。

2.2 支承塊施工工藝

先準備施工機具，施工工藝按清模→安裝預埋鐵座→合模→砼的配制與灌注→底面摸平→蒸汽養護→拆模→安裝橡膠套靴及塊下墊板等工序循環依次進行。

2.2.1 鋼筋籠制作

鋼筋骨架綁扎必須嚴格按照圖紙規定尺寸進行。在鋼筋籠底面的箍筋上點焊三根定尺寸的小鋼筋棍，以保證砼保護層厚度。

2.2.2 清模

無論是新模具還是剛拆開的模具，使用前都要先用扁鏟將上口及邊上的浮灰清掉，并用鋼絲磨頭把內表面拋光。

模具清理干凈后在內表面刷脫模劑。上框內側面刷純機油，倒角處要涂少量黃油，下蓋內側面刷柴機油，模型上口刷純機油。多余的機油在砼灌注前要擦除干凈。

2.2.3 鐵座安裝

鐵座在安裝前要逐個檢查外觀質量和型式尺寸。

將鐵座用專用長螺栓固定在模型的預留槽口里。預埋鐵座要與模型底面垂直。用游標卡尺檢測間距，間距控制在187～187.5mm。垂直度和間距都符合要求后上緊長螺栓，最后再復查一次。

2.2.4 合模

鐵座安裝完畢后可以合模。將模型上框下蓋合在一起，用專用螺栓上緊。合模時要注意蓋和框對號入座，并且不能隨意調頭。

2.2.5 砼的配制與灌注

配制砼的各種材料應符合相關要求。采用強制式攪拌機，總攪拌時間不少于1，5mm。

砼灌注前先檢查模型是否清理干凈，鋼筋籠是否放好。向模型中加砼時要用鋼筋棍別住鋼筋籠，以防止鋼筋籠移位。砼加滿模型后開始振動，邊振動邊加砼邊初步摸平。總振動時間不少下4mm。

2.2.6 底面摸平

砼振動成形后要摸平底面，嚴禁砼面高出模型頂面。

2.2.7 蒸汽養護

采用2-2-7-2養護制度，即：靜停2h，升溫2h，恒溫7h，降溫2h。靜停從最后一模灌注完開始算起。升溫從靜停結束即可開始，升溫速度不大于20℃／h。恒溫溫度控制為55－60℃。降溫速度小于20℃／h。溫度記錄每一小時一次。養護室要密封，不能漏氣。

2.2.8 拆模

砼強度達到拆模要求時，可以拆模。拆模時先卸掉固定預埋鐵座的長螺栓，并一定要取掉預埋鐵座槽口里的小鐵板。卸掉固定模型的四顆螺栓。將模型蓋沖上，兩人同時用撬棍撬模型蓋與框(手抬把手處)之間的縫隙，將模型蓋拆掉。將模型反轉，使框沖上，用千斤頂和專用支架將模型框拆掉。注意千斤頂下而要墊鐵板，而且要對中。拆模后的支承塊要立即檢查外觀和外、形質量，合格品、次品、廢品要分別碼放，并做好自然養護。

2.2.9 橡膠套靴、塊下墊板安裝、成品堆放及運輸

合格的橡膠套靴及塊下墊板與支承塊在預制廠內采用膠粘法組裝成一體。

組裝好的支承塊碼放成垛，中間隔兩根術條。在成品堆放區設有防水防曬設施。在運輸過程中應避免磕碰，搬動時應輕拉輕放。

3 彈性支承塊整體道床鋪設

3.1 彈性支承塊整體道床鋪設條件

隧道主體工程完成且貫通測最經過調整閉合。加強對參加現場的技術骨干和施工人員進行培訓，使施工人員都能熟悉并掌握整體道床的結構特點、施工工藝流程、施工精度監控措施及施工質量控制要點。

清理作業現場的施工遺留物品、碎石、浮土和積水；道床兩側水溝電纜槽強度應滿足鋪設門吊軌逋要求，靠道床側的水溝在道床鋪設后緊跟施工；預留合適的車輛調頭處，提高運輸效率。

為了確保鋪設整體逋床工程質量，在進行鋪設施工之前，必須將主要的施工工具和設備準備好。

3.2 鋪設段落的確定

由于烏鞘嶺隧逋具有工期緊、任務重、輔助坑道多和工作而小等特點，合理選擇整體道床鋪設順序成為了確保工期和質量的關鍵。

整體道床鋪設順序原則：分段鋪設，次成型；利于機械化作業，適時封堵預留口；平行作業，提高效率；每組軌排6.25m，每段待鋪段落為每組的整倍數。

3.3 施工順序及機具、材料進場

3.3.1 施工順序

清理現場→設置中線控制樁和標機→安置道床鋼筋網、仲縮縫瀝肯板→吊裝、連接、調整懸掛好支撐塊的軌道排梨澆注道床砼、振搗抹面成形→養生、拆除軌道排架進入下一循環。

3.3.2中線控制樁、標樁的位置

中線控制樁間距100m，標樁設置間距6.25m，設置在線路中線上。

3.3.3施工機具、材料進場及運輸組織

施工機具進場方向根據順序而定。順序為組合式軌道排架、移動式組裝平臺、門式吊機、砼輸送泵。

彈性支承塊隨運隨裝不落地，以滿足每榀排架懸掛22塊的需要；鋼筋網、伸縮縫瀝青板按施工需要即運即裝；砼運輸采用砼罐車。

運輸組縱按無軌運輸考慮。運輸能力按滿足每日62.5m進度安排。

3.4 施工工藝

3.4.1 施工現場整備

施工現場清理超前施工段100m，徹底清除一切雜物后用水沖凈；待釧軌料運至現場指定位置；保證路、水、電三通和施工段照明。

3.4.2 施工測量

施工測量體系采用烏鞘嶺隧道貫通一次測量成果并按施工要求增設控制樁和標樁，中線控制樁設置按“彈性整體軌道暫行技術條件”執行。樁間距在直線段為100m，樁體埋設牢固，施工中不宜破壞，復測查找方便。施工標樁設在線路中線上，樁間距在直線段為6.25m，標樁定位用經緯儀和水準儀進行；在砼澆筑過程中實施監控量測，時刻注意排架軌面系的變化，發現有超標情況立即校正。

3.4.3 鋼筋網、間隔板安裝

道床鋼筋網按設計尺寸捆扎牢固，鋪設底面距軌面580mm，下面用預制水泥墊塊墊平，無歪斜扭曲現象；伸縮縫間隔瀝青板按設計里程安裝在兩支承塊中間，與線路中線垂直，板兩側鉆孔插入固定鋼筋。整塊間隔板分為固定和活動兩部分，固定板高度低于道床頂面標高60mm，活動板和固定板浮放對齊，高度超出道床頂面。當澆注道床砼達到一定強度時。及時取下活動板使道床頂面在固定板上形成一條60mm深的橫縫，供后工序填充瀝青膠砂。

3.4.4 組合式軌道排架鋪設

彈性支承塊順序擺放到組裝平臺上，用吊機吊起空排架移動至組裝平臺上方對位。再用快速扣件將支承塊與排架下掛籃扣緊即形成可供鋪設的6.25m長軌排。

用吊機吊起重軌排運至鋪設地點，粗調定位。相鄰軌排間使用夾板連接，每接頭按1-3-4-6順序擰緊4套螺栓，軌縫留6～10mm并按100m準確里程調整軌排端頭位置。

多榀軌排聯結成軌道后，其軌面系的精凋鎖定山排架支腿和軌向鎖定器完成。其中軌距1435mm和1：40的軌底坡為定值不調，高低，水平由左右支腿螺柱調整，軌向由軌向鎖定器調整。調整時應嚴格按“內軌高程→中線→軌面高低及軌向→水平及三角坑→復核高程及中線”的程序進行。排架精度達到要求時，擰緊支腿螺栓，鎖定左右軌向鎖定器。

模板分浮動模板和側模板兩類。浮動模板在安裝排架時預先套裝在排架支腿上起支撐作用，支腿調整高低時浮動模板始終與底面接觸。側模板分為接頭和中間兩種，安裝時插入兩浮動模板間的插銷連接成一體。模板在澆筑道床砼前涂刷脫模劑。

3.4.5 道床砼澆筑

輸送泵位于組裝平臺后部，輸送管道布置在排架上面或側面，應有支架與排架隔開。澆注砼時做到布料充實均勻，不污染排架和支承塊，隨澆筑數量逐根拆短管道。砼澆筑結束后及時檢修保養輸送泵，清洗管道。

砼由罐車從洞外運至工點，運輸過程中要保證砼質量，卸車時做到卸料準確，均勻、避免遺撒。

道床搗圊使用插入式振搗棒，作業時分前后兩區間隔2m搗固，前區主要搗固下部鋼筋網和支承塊底部，后區主要搗固支承塊四周與底部加強。搗固時應避免搗固棒接觸排架和支承塊，遇砼多余或不足時及時處理。道床使用專用量具控制斷面形狀，做到一步到位，表面修平抹光后及時養生。

遭床拆模后應及時修補殘損部位和進行養生工作。養生強度達到要求后全面清理道床表面，鏟除多余灰渣，各部清掃干凈。支承塊表面不得有任何殘留物，預埋鐵座刷涂除銹漆防護。

3.4.6 組合式軌道排架倒用

道床經24h養生后可拆除軌道排架。拆除順序為：軌排間連接夾板一快速扣件一模板間插銷一軌向鎖定器。然后，松動支腿螺栓和模板，用吊機吊起排架霞新懸掛支承塊循環使用。

4 質量控制措施

加強支承塊進場的質量驗收。

彈性整體道床配套專用機具設備的加工精度，特別是軌排的加工精度應滿足設計要求，這是確保道床施工質量和精度的關鍵。

軌排的幾何位置精細調整，中線標樁的測設及調整，其人員應相對固定，責任到人，尤其是測量環節是保障軌道質量的關鍵之一。制定彈性整體道床鋪沒洲量覘程和施工機具驗收標準。

5 安全控制措施

彈性支承塊整體道床施工工作面狹窄，工序多，相互干擾大，需加強調度指揮和安金控制措施。

軌排吊裝時，要統一指揮，通行時要振鈴警示。

司機、電工等特殊工種要培訓后持證上崗。

洞內各種電器設備及照明由電工統一安裝并經常檢修。

每班設安全檢查員1名，隨時檢查各項作業中存在的安全隱患。

6 結語

作為先進的軌道基礎結構，彈性支承塊整體遒床改善了列車振動和噪聲條件，為高速列車運行提供了線路保證，是將普遍推廣的軌道基礎結構。本文對此項施工技術的探究，將為今后彈性整體道床的施工提供了指導，參考作用。同時，整體道床更高精度、快速的施工也是需進一步研究的課題。