北京地下直徑線雙線隧道整體道床快速施工探討

李 廣 曉

(中鐵隧道集團(tuán)二處有限公司,河北 燕郊 065201)

北京地下直徑線雙線隧道整體道床快速施工探討

李 廣 曉

(中鐵隧道集團(tuán)二處有限公司,河北 燕郊 065201)

以北京地下直徑線雙線隧道整體道床施工為例，介紹了道床施工所需的主要設(shè)備，并總結(jié)了鐵路隧道彈性整體道床施工工序安排及其操作要點(diǎn),可為今后類(lèi)似工程施工提供參考借鑒。

雙線隧道，整體道床，快速施工，施工工序

1 工程概況

北京鐵路樞紐北京站至北京西站地下直徑線，簡(jiǎn)稱(chēng)北京地下直徑線，是北京市一條鐵路地下聯(lián)絡(luò)線，是北京鐵路樞紐的重要組成部分。由2號(hào)，4號(hào)，6號(hào)豎井施工承擔(dān)5 700 m(左右線合計(jì)11 400 m)彈性支承塊式無(wú)砟軌道整體道床施工，里程段為DK1+600～DK6+400，DK6+650～DK6+980，DK7+280～DK7+850。其整體道床采用60 kg/m鋼軌、WJ-7型分開(kāi)式扣件、2.5 m寬道床板。

2 總體部署

3支施工作業(yè)隊(duì)，分別承擔(dān)2號(hào)，4號(hào)，6號(hào)井DK1+600～DK3+600，DK3+600～DK6+400，DK6+650～DK7+850各2 000 m，2 800 m，900 m施工，隧道內(nèi)整體道床分左右線分幅施工，混凝土施工左線超前右線78 m錯(cuò)進(jìn)，左右線同時(shí)施工60 m，每日單作業(yè)面進(jìn)度120 m。

3 人員及主要設(shè)備

彈性整體道床施工時(shí)安排兩班，一班為鋼筋班，負(fù)責(zé)機(jī)械維修、電工、鋼筋運(yùn)輸、定位和綁扎等內(nèi)容；另一班為道床班，負(fù)責(zé)底板鑿毛、軌枕塊倒運(yùn)、門(mén)吊鋼軌鋪設(shè)維護(hù)、軌排組裝精粗調(diào)、模板安裝、混凝土施工、洞內(nèi)混凝土養(yǎng)護(hù)及文明施工。以上兩班循環(huán)作業(yè)。單作業(yè)面鋼筋班26人,道床班70人，共96人。

單作業(yè)面道床施工專(zhuān)用機(jī)具見(jiàn)表1。

表1 道床施工專(zhuān)用機(jī)具

4 整體道床施工工序

采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行平行流水化作業(yè)，各工序間保持適當(dāng)距離并有機(jī)銜接與配合。左右線各工序合理時(shí)間安排見(jiàn)表2。

表2 左右線各工序合理時(shí)間表

工序特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

在施工中合理安排工序，盡量做到減少工序間的相互干擾。

1)開(kāi)工前安排3個(gè)～4個(gè)工人對(duì)隧道內(nèi)雜物及塵土進(jìn)行清掃，清掃完成后安排混凝土罐車(chē)灑水濕潤(rùn)去塵。在日后施工中每天對(duì)當(dāng)天計(jì)劃綁扎鋼筋段進(jìn)行一次全面沖洗。

2)形成工作面：首先綁扎左線鋼筋一次綁扎長(zhǎng)度148 m，超前綁扎1循環(huán)60 m。左線澆筑第一組混凝土78 m后，組織左線已綁扎鋼筋段60 m道床施工，同時(shí)綁扎右線60 m鋼筋并組裝軌排。左線混凝土澆筑完第2組時(shí)右線第1組道床達(dá)到澆筑條件，此時(shí)形成工作面。左線施工一組、右線施工一組，單次混凝土施工長(zhǎng)度左右線各60 m，每天混凝土達(dá)120 m，鋼筋綁扎120 m，左線鋼筋綁扎總提前60 m，保證左線鋼筋綁扎不占用循環(huán)時(shí)間。

3)避開(kāi)北京市上班高峰期及限行時(shí)間段，混凝土澆筑工序安排在20：00～8：00之間，施工60 m左線需要3 h～4 h、右線需要7 h～8 h，超前左線采用溜槽形式放料，滯后右線采用兩臺(tái)龍門(mén)吊兩個(gè)提升料斗輸送混凝土。混凝土生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，采用商品混凝土，運(yùn)輸、灌注實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，采用平行流水化作業(yè)，各工序有機(jī)銜接與配合。為達(dá)到混凝土12 h按期脫軌排條件，嚴(yán)格控制入模混凝土的初凝時(shí)間，合理選擇混凝土的配合比，配合比為：水泥∶砂∶石∶水∶外加劑∶摻合料1∶摻合料2=1∶2.32∶3.94∶0.54∶0.02∶0.28∶0.26，外加劑為聚羥酸高性能減水劑標(biāo)準(zhǔn)型HZ-2，摻合料1為F類(lèi)Ⅰ級(jí)粉煤灰，摻合料2為粒化高爐礦渣粉S95。

4)軌排組裝分兩處，超前左線在右線鋼筋綁扎前端組裝，組裝好后直接就位于右線，滯后右線在左線剛拆模道床上組裝，組裝好后就位于左線。軌枕塊組裝安裝工序與鋼筋綁扎錯(cuò)開(kāi)，有效避免軌排吊運(yùn)、安裝和鋼筋綁扎的干擾。采用的軌道排架整體好，幾何尺寸保持及調(diào)整鎖定牢固；軌道軌距，彈性支撐塊間距、位置，軌道的軌底坡均已設(shè)定好。左右線各10榀軌排，為避免與上一組混凝土的尺寸誤差，上一組施工縫處1榀軌排保留不松扣件，作為兩組道床施工縫控制的工具。

5)軌排就位后立即利用龍門(mén)吊進(jìn)行粗調(diào)，粗調(diào)后轉(zhuǎn)為精調(diào)，精調(diào)3榀軌排后通知拌合站開(kāi)盤(pán)，待混凝土路途用時(shí)1 h后，現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)精調(diào)好6榀軌排，后邊軌排精調(diào)不占用澆筑時(shí)間。

6)軌枕塊及鋼筋儲(chǔ)備：因豎井承擔(dān)的吊運(yùn)任務(wù)多，隧道內(nèi)提前儲(chǔ)備2 d用量的軌枕塊，順線路方向順長(zhǎng)擺放，高度不超過(guò)2層，用時(shí)用隨車(chē)吊轉(zhuǎn)運(yùn)；12 m成捆鋼筋提前在隧道內(nèi)沿線儲(chǔ)存。

7)龍門(mén)吊軌道長(zhǎng)度及安裝維護(hù)：左線超前右線78 m+右線施工后向左線轉(zhuǎn)運(yùn)軌排和左線下次施工的120 m=198 m。共設(shè)4人負(fù)責(zé)軌道鋪接和加固養(yǎng)護(hù)，軌道鋪設(shè)用自制軌距尺確保軌距正確、道釘加固間距2 m～3 m、所有鋼軌接縫處設(shè)拉桿和撐桿有效解決了跳道問(wèn)題。軌道枕木加長(zhǎng)至比水溝電纜槽寬5 cm，枕木間距約60 cm～80 cm。

8)突出工序重點(diǎn)：洞內(nèi)施工混凝土開(kāi)盤(pán)后必須以混凝土澆筑為中心，其他工序與之發(fā)生沖突的應(yīng)避讓。

9)隧道內(nèi)為方便車(chē)輛的掉頭，設(shè)置轉(zhuǎn)盤(pán)調(diào)車(chē)器。

10)測(cè)量放線：測(cè)量組分兩個(gè)班組，分別負(fù)責(zé)左線和右線施工，并負(fù)責(zé)對(duì)方軌排混凝土澆筑后的復(fù)測(cè)工作。工作內(nèi)容包括，鋼筋點(diǎn)及水平標(biāo)高放樣，直線上18 m一組、曲線上6 m一組；軌排支撐桿位置標(biāo)記(便于安放軌排)；軌道粗精調(diào)作業(yè)。

11)軌排拆卸、組裝：由于軌排數(shù)量?jī)H22幅132 m，軌排拆卸的時(shí)間掌握非常重要。過(guò)早會(huì)因混凝土強(qiáng)度不足導(dǎo)致軌枕塊下沉且對(duì)混凝土實(shí)體質(zhì)量造成影響，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則不能保證施工進(jìn)度需求。根據(jù)多次跟蹤測(cè)量取得經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由領(lǐng)工員在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)混凝土凝固狀況及時(shí)通知作業(yè)人員拆卸軌排，且執(zhí)行過(guò)程由質(zhì)檢人員進(jìn)行監(jiān)督。通常以手指壓混凝土面無(wú)明顯痕跡為宜，開(kāi)始松動(dòng)軌枕塊扣件，扣件取出后拆卸軌排支撐絲桿。

12)采用快速懸掛扣件系統(tǒng)方便快捷，使懸掛支承塊的效率提高3倍以上。

5 施工工藝及施工要點(diǎn)

彈性整體道床施工的基本工藝流程為：清洗基底，設(shè)置中線控制樁和可調(diào)標(biāo)樁，鋼筋網(wǎng)綁扎，軌排吊裝，支承塊懸掛，軌排組裝，調(diào)試，聯(lián)結(jié)，精調(diào)，道床混凝土灌注(抹面成型)養(yǎng)生，拆除軌排，進(jìn)入下個(gè)工作循環(huán)。

1)清理施工場(chǎng)地。將施工現(xiàn)場(chǎng)的石碴及其他雜物清掃干凈，然后用高壓水沖洗干凈，確保彈性整體道床基底無(wú)雜物和積水。

2)中線控制樁和標(biāo)樁的設(shè)置。采用復(fù)測(cè)成果資料，施工前設(shè)置控制樁和標(biāo)樁。控制樁采用CPⅢ點(diǎn)。施工標(biāo)樁設(shè)在線路中線上，樁間距根據(jù)軌排長(zhǎng)度確定為6 m。在兩側(cè)溝槽壁上每隔6 m放出軌面標(biāo)高點(diǎn)，作為軌排粗調(diào)措施之一。

3)鋼筋網(wǎng)綁扎。鋼筋在洞外加工，汽車(chē)運(yùn)輸至洞內(nèi)。上層鋼筋先安裝縱向鋼筋，位于軌枕桁架上層橫筋之上，與軌枕桁架上層橫筋交叉處設(shè)置絕緣卡，避免形成閉合回路，影響軌道電路，并用塑料帶綁扎牢固，再在縱向鋼筋下安裝橫向鋼筋，縱、橫向鋼筋交叉處設(shè)置絕緣卡，用塑料帶綁扎牢固，并剪去多余綁扎帶。

4)軌道排架吊裝及彈性支承塊的架設(shè)。a.彈性支承塊懸掛。支承塊按順序擺放到安有等距隔板的組裝平臺(tái)上，快速懸掛扣件放在支承塊旁邊，每組排架對(duì)稱(chēng)擺放22塊，門(mén)吊吊起空排架至組裝平臺(tái)上方，正確對(duì)位，使排架上等距布置的掛籃與支承塊預(yù)埋鐵座配合，用快速扣件將預(yù)埋鐵座與掛籃扣緊，形成軌排。b.軌排鋪設(shè)。門(mén)吊吊起軌排運(yùn)到鋪設(shè)地點(diǎn)，對(duì)軌排高程、中線進(jìn)行粗調(diào)定位，定位控制在設(shè)計(jì)值±1 cm。軌排間預(yù)留6 mm～10 mm軌縫。

5)軌道排架精調(diào)鎖定。軌排組裝結(jié)束后，即可進(jìn)行軌面系數(shù)精細(xì)調(diào)整。采用軌檢小車(chē)，利用已埋設(shè)好的基準(zhǔn)標(biāo)樁進(jìn)行精調(diào)。檢查彈性支承塊安裝是否正確、橡膠套靴包裝是否密貼、軌排支腿套筒及支墊塊是否完好，逐一檢查并使之達(dá)標(biāo)。

6)道床混凝土澆筑及養(yǎng)生。混凝土由洞外混凝土拌合站供應(yīng)，混凝土拌制必須按配合比準(zhǔn)確稱(chēng)量。在澆筑中嚴(yán)格控制坍落度，支承塊下應(yīng)加強(qiáng)振搗，盡量減少支承塊下氣孔，不得有蜂窩，避免搗固棒接觸支承塊套靴和排架。道床面必須低于支承塊內(nèi)側(cè)套靴側(cè)口下沿2 mm，必須一次抹面成型。道床混凝土灌注后加強(qiáng)養(yǎng)生，養(yǎng)生期不少于14 d。

7)組合式軌道排架倒用。道床經(jīng)12 h養(yǎng)生后即可拆模，按下列順序拆除：軌排間聯(lián)結(jié)平板→快速懸掛扣件→軌向鎖定器，然后松動(dòng)排面與支腿桿，最后用龍門(mén)吊機(jī)吊運(yùn)軌道排架，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。

6 結(jié)語(yǔ)

北京地下直徑線采用套靴式支承塊彈性整體道床施工，洞內(nèi)單工作面用22榀軌道排架施工時(shí)日進(jìn)度最高記錄為120 m，月最高進(jìn)度為3 600 m。彈性整體道床全部工程合格率100%，單位工程優(yōu)良率100%。其工程質(zhì)量受到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的好評(píng)。實(shí)現(xiàn)了2014年11月直徑線提前鋪軌接通目標(biāo)，為直徑線的早日交付運(yùn)營(yíng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。彈性整體道床上鋪設(shè)無(wú)縫線路，運(yùn)營(yíng)后列車(chē)設(shè)限不超120 km/h，軌道狀態(tài)保持良好。

Discussion on the monolithic track bed rapid construction of Beijing underground diameter line double line tunnel

Li Guangxiao

(SecondDepartmentLimitedCompany,ChinaRailwayTunnelGroup,Yanjiao065201,China)

Taking the monolithic track bed construction of Beijing underground diameter line double line tunnel as an example, this paper introduced the main equipment of track bed construction, and summarized the construction process arrangement and its operation points of elastic monolithic track bed of railway tunnel, could provide reference for future similar engineering construction.

double line tunnel, monolithic track bed, rapid construction, construction process

2015-02-09

李廣曉(1979- )，男，工程師

1009-6825(2015)12-0187-02

U213.7

A