摘要:CRTSⅢ型板式無砟軌道是帶擋肩的新型單元板式無砟軌道結構,采用單元分塊式結構,軌道板間均采用不連接的分塊式單元結構。單元結構的施工次序不受限制,但是在施工完成后,不能夠在其上行車,繼續提供物流通道。本文以哈牡客專長大隧道施工為例,介紹無砟軌道施工物流組織比選,可供同類工程施工中參考借鑒。
關鍵詞:隧道;無砟軌道;施工;物流組織
1 CRTSⅢ型板式無砟軌道結構
CRTSⅢ型板式無砟軌道結構組成自上而下主要由鋼軌、扣件、預制軌道板、配筋的自密實混凝土層、限位凹槽(及彈性墊板)、中間土工布隔離層和鋼筋混凝土底座等部分組成,如圖1。無砟軌道曲線段根據設計時速設超高,兩線獨立設置,在底座板上按照繞軌道中心點旋轉形成,自密實混凝土層不設超高。
軌道基底層結構自上而下分別為填充找平層(拉毛植筋)、填充層、仰拱。隧道與無砟軌道施工的界面是填充找平層頂面,該基面在無砟軌道施工前需要組織驗收簽認。從隧道結構可知,水電槽內凈空9100mm,基面為雙側排水坡,在無砟軌道施工前,可以作為雙向物流通道,且小型運輸車輛可以在洞內掉頭。單側無砟軌道施工后,洞內將無法進行雙向通車,且已施工的底座板在養護期間不能作為物流通道。按照緊后工序要求,在底座板混凝土具備一定強度后,隔離層、軌道板鋪設調整等工序開始,也不能作為物流通道。因此當一側底座混凝土施工開始,隧道內已不具備雙向行車的物流組織形式,物流通道只能通過對應側未施工段落或龍門吊實現。
2主要施工方案
軌道板由板廠工廠化生產,集中配送;底座板在現場采用模筑法施工;自密實混凝土層在軌道板安裝精調完成后,現場原位灌注,隔離層在底座板具備齡期檢驗合格后鋪設。
2.1無砟軌道施工條件
無砟軌道工程在施工前要按照“無砟軌道鋪設條件”組織評估,無砟軌道所在的結構物通過工后沉降評估、CPⅢ布網測設及評估完成。現場臨時設施滿足施工要求,施工資源齊備并進場,作業人員已培訓,按照建設管理要求,開工前的相關手續完善。
2.2無砟軌道施工流程
無砟軌道施工的每個作業面施工次序為基面驗收→底座板施工→等強→隔離層及彈性墊塊→軌道板鋪設→精調→自密實混凝土灌注→等強養護→成品檢查。各個作業面之間的施工順序根據總體工期要求和場地條件,采用平行作業或流水作業。軌道板施工流程如圖2。
2.3主要工序施工工藝
底座板:底座板為單元結構。底座寬度和直線段高度見表1,曲線地段根據具體超高確定。隧道地段一般每 3塊、個別地段 4 塊軌道板范圍對應一個底座單元,路基地段一般每 2塊軌道板(當布板塊數為奇數時,個別地段3 塊板)對應底座為一個單元,橋梁地段每塊軌道板下底座為一個單元。單元間伸縮縫處填充聚乙烯泡沫塑料板,頂面及兩側面采用硅酮密封材料密封。每塊軌道板對應的底座板上設兩個深度為100mm的梯形凹槽。
底座板鋼筋采用定型焊接網片,分上下兩層,安裝時注意網片型號,控制好四周保護層。模板采用可調高的鋼模板,在安裝時精確調整平面位置和頂面高程,采用高模低筑時特別注意底座板外側排水坡及伸縮縫前后高程。混凝土澆筑前對基面灑水濕潤,澆筑中注意模板的穩定性和振搗密實到位。澆筑作業同時留取試驗試件,收面完成后,及時用土工布覆蓋灑水養護,養護時間不少于7天。混凝土強度達到5MPa時拆模,具體拆模時間以不損壞混凝土表面和棱角為準。在混凝土未達到設計強度100%之前,嚴禁車輛通行。拆模時,混凝土芯部與表面、表面與環境之間的溫度不得大于15℃。
伸縮縫嵌縫泡沫板在混凝土施工中,采用橫隔板或端模板固定與底座同步澆筑,底座板拆模并檢查外觀后施工嵌縫。施工前沿深度和寬度方向剔除多余泡沫板,清理伸縮縫,清除混凝土殘渣及浮塵,在混凝土頂面縫寬范圍外粘貼膠帶,在槽內兩側混凝土及泡沫板上涂刷界面劑,表干后灌注硅酮密封膠,灌注要均勻、連續、飽滿、平整,并注意不要帶入氣泡。
隔離層及彈墊施工:清潔基面,彈墨線確定范圍,在土工布外緣底座板上涂刷粘合劑,粘貼土工布。彈墊采用等厚度泡沫置于中心后鋪貼于凹槽四周,確保彈墊居中并保證密貼。
軌道板吊裝、鋪設:軌道板運輸采用平板車,現場鋪設吊裝采用16t跨線龍門吊。龍門設置于兩側水溝電纜槽內側,采用電機驅動,其凈寬滿足兩線軌道板鋪設或混凝土澆筑,高度滿足罐車及運板車通行的需要。
軌道板精調:精調采用棱鏡標架法進行,用螺栓孔速調標架作為測量的定位基準,采用全站儀配合棱鏡測量、利用軌道板調整機具進行軌道板三維調整。軌道板精調合格后,安裝防上浮和偏移裝置,防止軌道板在灌注自密實混凝土時上浮或橫移。
自密實混凝土灌注:灌注前4小時濕潤板腔,用灌注料斗從中間灌注孔灌注,檢查孔加設防溢管。灌注要保證勻速、連續,每塊板的灌注時間控制在10分鐘左右,灌注中保證混凝土面高差不大于2m且不小于1.0m。
自密實混凝土應帶模養護,拆模時其抗壓強度應大于10MPa,以不損壞邊角為原則;自密實混凝土灌注完成后,應及時覆蓋土工布和灑水養護,養護時間不得少于14天。
2.4關鍵線路進度指標分析
由上述工序描述分析可知,底座板和施工是采用傳統的模筑法施工,鋼筋、模板都可以組織快速施工,控制工序施工時間的是混凝土澆筑和等強,特別是單線混凝土澆筑時,罐車停靠在對應側,此時運輸通道是被占用的。
隧道內的軌道板主要規格為P5600,板縫70mm,因此,指標計算均按照標準板為據。正常底施工指標的地段底座板采用三組模板,按照澆筑、等強、拆除倒運的施工順序,日進度指標85m(15×(5.60+0.07))=85.05;軌道板鋪設與灌注同步,均按照119m(21×(5.60+0.07)),即灌板的速度要高于底座板的速度,在工作面完全展開且一切正常的情況下,鋪板灌板每3天即可達到底座4天的工作量,這樣安排一是要將底座板提前施工等強等工序造成的富裕進度盡可能消耗,是的灌板與底座工作面盡可能縮短,其次是考慮到灌板的綜合協調,在現場組織中一直“壓”著底座進度推進,作為關鍵工序,有利于總體施工進度推進。
3物流組織及施工安排
如圖3所示:
圖3 隧道內無砟軌道施工物流組織示意圖
隧道施工中,在完成了工作界面交接驗收,CPⅢ測設評估后,先行施工單側底座板,以未施工的一側作為物流通道,按照梯次分段順序施工,如上圖3所示。施工順序為洞內同時兩個作業面同步向外施工,其施工起點選擇在隧道2/3至1/2位置處,根據拌和站位置和兩隧道口外道路運輸情況而定。分段的原則是通過工裝配備和混凝土運輸合理距離,兩個方向的底座板同時結束,這樣能夠最大限度保證施工進度。
在單側底座板施工順序進行的同時,將對應側軌道板、自密實混凝土鋼筋網片、底座板鋼筋網片逆序放置在已完工的軌道板上,在對應側施工時采用龍門橫移。
安裝龍門吊,每個工作面設置1臺龍門,分時段負責底座板粗鋪和自密實混凝土灌注。在洞內分界點處兩個工作面同時向洞口方向施工。此時混凝土采用罐車倒車進入洞內,在底座板施工最前面工作面采用泵送。
在底座板施工時,不能在其頂面行車,作為運輸通道,防止底座混凝土強度不足造成混凝土內部開裂破壞;底座板施工的鋼筋模板、混凝土澆筑等工序段落要嚴格控制長度,避免混凝土水平泵送距離過長。其實無砟軌道施工的進度取決于后部軌道板自密實混凝土的進度,過多的底座板施工進度富裕是沒有必要的。
4工裝及勞動力配備
通過嚴格按照以上施工組織,哈牡客專新立隧道3200m無砟軌道順利按期完成。
參考文獻
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作者簡介:昝向征(1975-),男,高級工程師,時任中鐵一局二公司副總工。
(作者單位:中鐵一局集團第二工程有限公司)