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弹性支撑块是无砟道床施工方案及工艺

2.3.3.4弹性支承块式无砟轨道施工方案
2.3.3.4.1施工准备
（1）做好无砟轨道施工前的现场调查，切实做好预制件、原材料哦、加工料的生产、存放与运送及气候条件的现场调研。无砟轨道位于隧道内，便道不畅通时，应根据现场调研与相关接口工程沟通情况，制定无砟轨道施工组织和物流管理预案。
（2）为减少与无砟轨道施工的互相干扰，要尽早安排排水沟、电缆槽的施工，统筹安排站后工程元器件的预埋和过轨管线施工。
（3）无砟轨道施工前，应按照隧道内无砟轨道相关技术条件的规定对线下工程进行评估验收。线下工程验收合格，工后沉降变形符合合计规定后方可进行无砟轨道施工。
（4）无砟轨道施工应严格遵守隧道内无砟轨道相关技术条件及施工指南规定；无砟道床模板、钢筋、混凝土施工均应符合现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》的有关规定。
2.3.3.4.2技术标准
隧道内弹性支承块式无砟轨道由钢轨、扣件、混凝土支承块、配套橡胶套靴、块下弹性垫板和钢筋混凝土道床板等组成，轨道结构高度为650mm。
（1）钢轨
钢轨采由60kg/m、100m定尺长、U75V无螺栓孔新钢轨，重车线曲线半径不大于1500m及轻车线曲线半径不大于1200m地段铺设U75V热解决钢轨。
（2）扣件
扣件采用弹条VII型扣件，扣件支点间距600mm，施工时可根据现场情况在个别地段合理调整，但不应大于625mm。
（3）支承块、橡胶套靴和块下橡胶垫板
支承块、橡胶套靴和块下橡胶垫板的技术规定、实验方法、检查规则、标记及储运等应符合相应技术条件的规定。
（4）道床板
道床板宽2.8m，直线地段道床板（内轨轨下）设计加厚0.393m，顶面设1%的人字形排水坡，曲线地段根据实设超高具体拟定，顶面排水不小于1%。
道床板分块浇筑，并在隧道沉降缝处断开，一般地段道床板标准长度6580mm，两道床板间设宽20mm的伸缩缝，缝内采用聚乙烯泡沫塑料板填缝，并在表层30～40mm范围内采用聚氨酯密封。
道床板采用双层配筋，道床混凝土设计强度等级为C40，混凝土结构所处环境类别为碳化环境，作用等级为T2。
道床板与隧道仰拱回填层间通过剪力筋连接，剪力筋采用钻孔植入的方式埋设。剪力筋在L≤50m地段采用ø20mmHRB400螺纹钢筋，每块道床板设立50根；在距洞口50m<L≤200m地段采用ø20mmHRB400螺纹钢筋，每块道床板设立25根；在距洞口L>200m地段采用ø16mmHRB400螺纹钢筋，每块道床板设立15根，施工时应根据实际轨枕间距合理布置剪力筋。
（5）超高设立
隧道内曲线超高设立在道床板上，采用外轨抬高方式，在圆曲线范围内外轨抬至超高值，在缓和曲线范围内外轨超高递减顺接。
（6）无砟轨道综合接地
本次无砟轨道设计综合接地条件，每块道床板内运用上层3根纵向结构钢筋和1根横向钢筋作为接地钢筋，纵向钢筋与横向钢筋之间采用焊接连接。每块道床板在板两端靠近线路外侧各预埋一个接地端子，接地端子与靠近线路外侧纵向接地钢筋焊接连接。
无砟轨道设计横断面见图2.3.3.4.2-1，弹性支承块及扣件见图2.3.3.4.2-2。

图2.3.3.4.2-1无砟轨道设计横断面

图2.3.3.4.2-2弹性支承块及扣件示意图
2.3.3.4.3施工工序及工艺流程
2.3.3.4.3.1施工工序
第一步：按照规定完毕无砟轨道施工前隧道质量验收。
第二步：无砟轨道首段工艺性实验段施工、总结、评估。
第三步：工艺性实验参数拟定，无砟道床全面展开。
第四步：仰拱填充层凿毛、铺设道床板底层钢筋、安装纵横向模板、组装轨排、轨排粗调。
第五步：顶层钢筋绑扎、接地焊接、轨排精调。
第六步：道床板混凝土浇筑、养生，拆除轨道排架进入下一循环。
2.3.3.4.3.2工艺流程

图2.3.3.4.3-1无砟轨道施工工艺流程图
2.3.3.4.4施工方案
为避免互相干扰，使各道工序紧密衔接、有条不紊的进行，各工序间要保持适当的距离，各种施工机具设备重要涉及龙门吊、轨道排架、移动式组装平台，混凝土输送泵等布局合理。
双线隧道施工采用双线同时施工，单线施工区域依次划分为施工准备区、钢筋绑扎区、轨排架设调整区、混凝土浇筑区、混凝土养护区、模板拆除及后续解决区等，双线交错推动。弹性支承块整体道床施工布置图见图2.3.3.4.4-1双线隧道施工组织示意图。

图2.3.3.4.4-1双线隧道施工组织示意图
2.3.3.4.4.1施工准备
（1）原材料进场及存放
弹性支承块式无砟轨道所需原材料涉及：混凝土用原材料、钢筋、轨枕、绝缘卡、接地端子等。混凝土用原材料进场经检查合格后存放于拌合站内；钢筋原材进场检查合格后存放于钢筋棚内，采用枕木支垫；钢筋半成品在钢筋加工厂内集中加工，使用时运至施工现场，现场存放时采用方木支垫，彩条布覆盖；其它小型材料进场后直接存放于库房内，使用时运至现场。
轨枕在预制场内预制，由汽车运送至各施工工点。现场堆码弹性支承块的场地应基底平实，场内有排水设施，底层用垫木架空，严禁水浸泡轨枕。运送与堆放时支承块应码放整齐，各层间铺设垫木，垫木至少高25mm，上下层垫木同位。
（2）机械设备和模具的进场及验收
轨排框架法施工无砟轨道的重要设备及配套机具按照相关细则、验标验收，重要涉及测量仪器（全站仪、电子水准仪、铟钢条码尺、精调小车）、混凝土设备、轨排设备（轨道排架、龙门吊、轨枕组装平台、吊具）及小型机具（扭矩扳手、套筒扳手、开口扳手、活动扳手）。设备验收合格后方可使用。
①轨道排架：其重要部件有：托梁、工具轨（60Kg/m钢轨）、定位夹板、楔形夹板、调整夹板、中心标、螺柱支腿和轨向锁定器等。螺柱支腿进行轨道排架的高低、水平的调整；轨向锁定器进行轨道排架的横向调整和固定。选择排架类型和每榀轨排架长度需要综合考虑直线地段的长度、曲线半径大小、轨道排架加工精度、就位操作难易，以及所计算的曲线段矢量差值、相邻轨枕间距的内外侧弧形差值、枕内外侧弧形累计差值等。
②专用龙门吊：龙门吊轨道布设在水沟电缆槽盖板上，行走机构采用变频技术实现快速行走、慢速安装排架。电动葫芦选用MD双速，实现快速起吊、慢速定位。
③简易组装平台：功能是完毕轨枕定位和轨排组装。
④吊具：起吊轨排的专用吊具具有保持轨排几何结构不变形和灵活就位的功能，由钢桁架、钢轨夹紧机构等组成；装卸轨枕的专用吊具具有避免轨枕变形的功能，每次可起吊4根轨枕。
（3）施工计划
①施工安排
先选择延安隧道进行无砟道床工艺性实验段施工，总结并通过首段评估后全面开工。
②工作区划分
实验段施工计划安排1个工作面，分5个工作区流水施工。
Ⅰ区（钢筋绑扎、轨排安放区）测量放样，绑扎钢筋，安装轨排。
Ⅱ区（粗调区）进行轨排粗调。
Ⅲ区（精调区）在此区域进行精调，保证每根轨枕承轨槽中心的坐标满足精度规定并经复核。
Ⅳ区（混凝土浇筑区）已完毕精调，浇筑混凝土。
Ⅴ区（拆除养护区）拆除轨道排架、养护。

③施工现场管理程序
施工现场由工区队长负责全面管理；领工员负责各个工序施工时间及劳动力安排；技术主管负责各个工序技术、质量管理；材料员负责保证物资材料准时进场及验收（含实验员），安全员负责施工现场安全、文明施工的检查指导；技术员、质检员、实验员、工班长负责整个工序施工过程控制。工序质量标准及验收检查方法：
a.轨枕在运至现场后，由项目经理部组织各工区材料员、质检员及监理单位联合在施工现场对轨枕质量进行检查验收，对有损坏的或者有潜在损坏的轨枕，应在其端部竖面用红油漆标注，不得使用。应采用木锤或橡皮锤逐个对支承块与橡胶套靴的组装状态、套靴与支承块交界位置胶带封口状态、包装袋绑扎状态进行检查。检查验收完毕后及时办理验收交接签认手续。
b.两轨枕垛之间规定的最小间距为0.5m。
2.3.3.4.4.2基床清理
仰拱面在基底加固过程中必须逐段清理到位，保证排水畅通。将仰拱填充层混凝土表面道床板宽度范围内进行凿毛解决并用高压水冲洗干净，保湿2小时以上且无杂物和积水。凿毛面积不得小于75%，凿毛深度不小于5mm。
2.3.3.4.4.3测量放线
（1）通过CPⅢ控制点按设计道床板位置每隔10m在仰拱填充层上放出轨道中线控制点，用钢钉精拟定位，红油漆标记，用墨线弹出轨道中心线；
（2）定位出道床板底层最外侧纵横向钢筋和模板位置，以线路中心线和单线中心线进行放线校核。
（3）在最外侧纵横向钢筋位置线上采用红色记号笔按设计纵横向钢筋间距标记出所有纵横向钢筋的位置。
2.3.3.4.4.4钢筋安装
道床板纵向钢筋采用HRB400ø20钢筋，横向钢筋采用HRB400ø20钢筋。根据道床板钢筋布置图画出道床板底层钢筋网边线及钢筋位置控制点，用钢卷尺量出底层钢筋间距，并标记；按梅花型布置预制好的砼垫块，不少于4块/平米；布置纵、横向钢筋，所有纵横向钢筋交叉部位安装绝缘卡，并用绝缘扎丝固定。绝缘卡多余尾部及时剪掉。
重点注意支承块周边箍筋间距、块与套靴间隙（1cm）及顶层、顶层钢筋保护层厚度，保证符合设计规定。施工时应先核算道床板实际厚度，当实际厚度在允许偏差范围内时，应合理调整钢筋笼内钢筋相应尺寸，保证保护层厚度满足设计规定。
钢筋绑扎完毕后，将伸缩缝横模板摆放就位。
2.3.3.4.4.5轨排组装、运送
（1）吊装。将待用轨枕使用龙门吊与轨枕专用吊具吊放在轨排组装平台上,吊装时需低速起吊、运营；
（2）匀枕。按照组装平台上轨枕块的定位线及卡具人工匀枕，轨枕方正；
（3）清除轨枕两预埋铁座间承轨面泥污和预埋铁座内砂浆，安装T型螺栓、轨距挡板及轨下垫板。标准轨距时轨距挡板外侧采用7号，内侧采用11号。
（4）吊装轨道排架，人工配合龙门吊，将轨道排架平稳、缓慢地放置于轨枕上；
（5）按单股钢轨左右位置调整配置表安放合适规格的绝缘轨距块；标准轨距时绝缘轨距块外侧采用14号，内侧采用10号。
（6）将T型螺栓螺纹部分涂油，安装弹条、平垫圈和螺母，拧紧螺母以紧固弹条。
（7）上紧扣件。弹条的紧固以弹条中部前端下颚与绝缘轨距块接触为准，紧固扭矩约为150N·m。
（8）对轨排螺栓安装质量及轨枕间距进行检查,合格后龙门吊吊起组装好的轨排至预定地点进行定位铺设。
重点注意排架及扣件部件组装先后顺序、轨距挡板及绝缘轨距块内外侧区分、轨下垫板正反、紧固扭矩的现场控制。
2.3.3.4.4.6轨排架设
（1）布设轨排
龙门吊从组装平台上吊起轨排运至铺设地点，按中线和高程粗略定位，误差控制在高程-10～0mm、中线±10mm。相邻轨排间使用夹板联结，每接头安装4套螺栓，初步拧紧，轨缝留6～10mm。每组轨排按准确里程调整轨排端头位置。
（2）安装轨向锁定器
采用轨向锁定器固定轨排的水平方向，轨向锁定器的一端支撑至轨排的横梁上，另一端支撑到隧道侧壁或设立在隧道底板上的钢筋棍上。
2.3.3.4.4.7轨排粗调
运用轨道中线点参照轨排框架上的中线基准器进行排架中线的定位调整，左右调节轨向锁定器进行调整。旋动竖向支撑螺杆进行高程方向的粗调。使用轨道排架横向、竖向调整机构完毕轨排的粗调工作，按照先中线后水平的顺序循环进行，粗调后的轨道位置误差控制在高程-5～-2mm、中线±5mm。
粗调顺序见图2.3.3.4.4.7-1轨排粗调顺序图。对某两个特定轨排架而言，粗调顺序为：
1→4→5→8→2→3→6→7→1→2→3→4→5→6→7→8。
粗调完毕后，相邻两排架间用夹板联结，接头螺栓按1-3-4-2顺序拧紧。

图2.3.3.4.4.7-1轨排粗调顺序图
2.3.3.4.4.8模板安装
（1）模板检查。模板安装前应先进行以下检查工作：模板平整度；模板清洗情况；脱模剂涂刷情况；更换损坏或弯折的模板；
（2）安装横向模板；
（3）安装纵向模板。纵向模板采用与框架配套的模板，出厂前统一编号，保证轨排框架顺利；
重点注意纵向模板倒角位置解决，保证线条顺直、美观。横向伸缩缝应选用适当材料，保证不变形、同时满足后续工序的施做。
2.3.3.4.4.9接地焊接
纵横向接地钢筋之间采用375mm长φ16“L”型钢筋单面焊接，焊接长度应满足相关规范、规程规定；接地端子采用焊接方式固定在道床两侧接地钢筋上；接地端子与接地钢筋间的焊接：单面焊不小于100mm，双面焊不小于50mm，焊缝厚度不小于4mm。接地端子的焊接应在轨道精调完毕后进行，位置应准确，螺纹套筒应与道床板侧面齐平，端子表面应加以保护。
进行绝缘电阻测试。先目测检查绝缘卡安装是否良好，有无脱落现象；然后用兆欧表进一步测量钢筋间的绝缘数据，所有检查任意两根非接地钢筋间电阻必须达成2MΩ以上。
2.3.3.4.4.10轨道精调
（1）全站仪设站，见图2.3.4.4.10-1。采用全站仪观测4对连续的CPⅢ点，自动平差、计算拟定设站位置，如偏差大于0.7mm时，应删除1对精度最低的CPⅢ点后重新设站。改变测站位置后，必须至少交叉观测后方运用过的6个控制点，并复测至少已完毕精调的一组轨排，如偏差大于2mm时，应重新设站。

图2.3.4.4.10-1全站仪设站图
（2）测量轨道数据。轨道状态测量仪放置于轨道上，安装棱镜。使用全站仪测量轨道状态测量仪棱镜。小车自动测量轨距、超高、水平位置，接受观测数据，通过配套软件，计算轨道平面位置、水平、超高、轨距等数据，将误差值迅速反馈到轨道状态测量仪的电脑显示屏幕上，指导轨道调整。
（3）调整中线。采用开口扳手调节左右轨向锁定器，调整轨道中线，一次调整2组，左右各配2人同时作业。在调整过程中，全站仪一直测量轨道状态测量仪棱镜，接受观测数据，通过配套软件，将误差值迅速反馈到轨道状态测量仪的电脑显示屏幕上，直到误差值满足规定后调整结束；紧扣一侧将中线调整到位，在仪器监控下拧紧松扣一侧，在此过程中，不得扰动已调整好的中线；
（4）调整高程。粗调后顶面标高应略低于设计顶面标高。用套筒扳手，旋转竖向螺杆，调整轨道水平、超高（旋松超高调整器，调整轨排倾角，使轨排框架至设计标高，旋紧两侧竖向螺杆，使竖向螺杆与地面垂直）。调整后人工检查螺杆与混凝土是否密贴，保证螺杆底部不悬空。调整螺柱时要缓慢进行，旋转120°为高程变化1mm。
注意事项：
①精调顺序。同粗调顺序。
②顺接过渡方法。前一站调整完毕后，下一站调整时需重叠上一站调整过的8到10根轨枕。
③测量区域停止其它施工作业。
④轨排精调到位后应安装固定装置，防止混凝土浇筑时轨排横移及上浮。
⑤轨排精调后应采用设立围栏（彩色三角旗）、并悬挂“精调区域，严禁跨越”标记牌等防护措施，保证轨排不被踩踏和撞击。
⑥轨排精调后应尽早浇筑混凝土，假如轨排受到外部扰动，或放置时间过长（12h），或环境温度变化超过15℃时，必须重新检查确认合格后，方能浇筑混凝土。
2.3.3.4.4.11混凝土浇筑
（1）施工准备。浇筑前清理浇筑面上的杂物，浇筑前洒水润湿、不得有积水。为保证轨枕与新浇混凝土的结合良好，需在浇筑前对轨枕进行喷雾数次。用防护罩覆盖轨枕、扣件及钢轨用塑料布缠包钢轨和框架横梁。检查轨排上各调整螺杆是否出现悬空。检查接地端子是否与模板密贴。道床板顶面标高采用定尺坡度尺放置钢轨顶面将混凝面刮平。
（2）检查和确认轨排复测结果。浇筑混凝土前，进行轨道几何参数的复核，超过允许偏差应重新调整；
（3）混凝土拌合与运送。道床板混凝土由拌和站集中拌制，施工时采用料斗方式浇筑。运用混凝土运送车将混凝土运至施工现场后，应检测每车混凝土的坍落度、含气量及温度指标，合格后方可卸料；
（4）混凝土布料。采用一端向另一端连续进行，将每一根轨枕下充满混凝土，不可从一侧自流到另一侧。下料过程中须注意及时振捣，下料应均匀缓慢，不得冲击轨排；
（5）混凝土振捣。道床混凝土捣固采用4个振捣器人工进行振捣，分前后两区间隔2m左右，前区2人用振捣棒左右对称进行振捣，不可一前一后，重要捣固轨枕底部和下部钢筋网，后区2人用振动棒重要捣固轨枕四周及模板内侧并对欠振处进行补振。捣固时应避免捣固棒接触排架和轨枕，遇混凝土多余或局限性时及时解决；
（6）抹面。表层混凝土振捣完毕后，及时修整、抹平混凝土裸露面。
（7）清理轨排。抹面完毕后，采用毛刷和湿润抹布及时清刷轨排、轨枕和扣件上沾污的灰浆，防止污染（严禁用水清刷轨排）；
（8）数据采集复核。完毕混凝土浇筑之后、初凝前，再次用精调小车采集轨道几何形态数据；
（9）混凝土初凝后，松开支承螺栓1/4～1/2圈，随即松开扣件和鱼尾板螺栓，避免温度变化时钢轨伸缩对混凝土导致破坏；
注意：当预计下次道床板混凝土浇筑与本次浇筑时间间隔也许超过24小时时，应预先设立施工缝。道床板施工缝应垂直道床板面设立，下一段道床板浇筑前应将上一个施工面凿毛；在所有混凝土施工过程中，用精调小车配合全站仪监控轨道几何参数，如有变化，按精调规则及时调整复位并固定。
a.按规定对每车进行混凝土塌落度、含气量等指标的检查。
b.施工时应严格控制混凝土的入模温度，特别是距洞口200m范围内的道床板混凝土（5～30℃）。浇筑混凝土时，应将支承块、工具轨及扣件表面加以覆盖，避免污染。保持支承块和橡胶套靴连接缝的密封状态，防止混凝土进入套靴内。
c.道床板混凝土振捣密实后，顶面应设立1%的人字坡；曲线地段根据实设超高具体拟定，顶面排水坡不小于1%，人工整平、抹光。
d.下料时应及时振捣，防止集料过多导致轨排上浮，避免振捣器碰撞轨枕和钢筋等。
e.混凝土浇筑量、振捣时间应合理匹配，保证浇筑时枕底密实。
2.3.3.4.4.12混凝土养护
混凝土浇筑完毕后，采用土工布覆盖保温养生。养护时间不少于7天。
2.3.3.4.4.13轨道排架拆除、配件清理
当道床板混凝土达成5MPa后，按照拆除顺序拆除排架、模板，龙门吊吊至轨排组装区清理待用，进入下一循环施工。安排专人负责对拆卸的模板、排架及配件等用毛刷进行清洁解决，配件集中储存在制定区域，备下次使用。
2.3.3.4.5机械设备配备
无砟轨道施工机械设备配备详见表2.3.3.4.5-1。

表2.3.3.4.5-1无砟道床施工机械设备配备表
序号
设备类型
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
测量仪器
全站仪
SET-500
台
1
测量放样、轨道粗调、轨道精调
2
电子水准仪
NA28
台
2
3
铟钢条码尺
21/31
对
2
4
精调小车
0500轨检仪
台
1
轨道精调
5
砼施工
砼运送车
10m3
台
4
砼运送，根据运距调整
6
泵车
HBT60B
台
1
砼浇筑施工
7
振捣棒
50
台
5
砼振捣
8
振捣棒
30
台
5
砼振捣
9
轨排设备
轨道排架
长6.6m
榀
110
各隧相应配备
10
龙门吊
10t
台
2
吊运轨排、轨枕、模板等，轨道根据各面具体情况相应配置
11
轨枕组装平台
简易式
台
1
组装轨排
12
轨排吊具
250型
套
2

13
轨枕吊具
250型
套
1

14
轨枕设备
平板车

台
1
轨枕运送
2.3.3.4.6工期安排
本标段无砟道床施工工期安排为：计划施工日期为2023年3月16日，竣工日期为2023年7月20日。
2.3.3.4.7注意事项
（1）轨排精调合格后应安装轨排固定装置，轨排固定装置应有足够的强度、刚度和稳定性，可防止混凝土浇筑时轨排横向移位及上浮。
（2）道床板混凝土浇筑前，应复测轨排几何形位、钢筋保护层厚度，检测钢筋网绝缘性能，满足规定后方可进行混凝土浇筑。
（3）道床混凝土未达成设计强度75%之前，严禁在道床上行车或碰撞轨道部件。
（4）无砟道床施工过程中应加强轨道部件防护，避免混凝土等产生污染。
（5）装卸轨枕时地面应平整、坚实，防止轨枕倾倒。
（6）加强隧道内照明，应保证夜间施工时照明亮度，防止损伤人员及设备。不得把灯具挂在竖起的钢筋上或其他的金属构件上。
（7）隧道口配备防护人员，并与洞内人员保持联络，非施工人员，严禁进入隧道；
（8）长大隧道内或夜间施工时，应在物流通道上作出标志，防止发生意外。
（9）工具轨、模板及散件装运时，要摆放整齐并采用固定措施，防止发生滑落损伤事故。当工具轨采用多层输送时，中间要采用保护措施，防止轨面损伤影响测量精度。
（10）道床板施工区域内各种车辆应限速行驶，并严禁超车。