霍电道口整体道床施工工法.doc

弹性整体道床工艺方法 杨炳超2011-03-04一、适用范围 适用于铁路隧道、地下铁道、城市轻轨交通等工程所采用的橡胶套靴式弹性支承块整体道床施工。在需施作弹性整体道床地段，一般只要两侧有水平方向约束或可以形成水平方向约束即可满足施工条件(净空或结构尺寸不同处可按要求对设备进行改造)。 橡胶套靴式弹性支承块整体道床是一种新型轨下基础，其弹性相当于有碴轨道的弹性。橡胶套靴式弹性组装体提供的轨下静刚度系数约为400KN/cm，比刚性整体道床的静刚度下降了11.5倍，轨道的动应力降低，从而提高轨道的使用寿命，并使轨道结构免维修或少维修状态（具体尺寸见图1）。弹性整体道床是铁道部科研项目95G48 - Q弹性整体轨道结构及施工工艺和机具研究的研究成果，由铁一院、铁建院、铁专院、铁研院等多家单位共同研究设计的一种新型整体道床。它由厂制的预埋铁座式钢筋混凝土预制块套在内设橡胶垫板的橡胶套靴组成支承块，用临时轨排按线路标准提高后的要求浇注混凝土后形成的整体道床，其弹性相当于有碴轨道道床的弹性，在其上可铺设超长钢轨形成高质量的无缝线路，为高速列车的运行提供线路基础(见图1)。与旧式整体道床相比，它所提供的轨下静刚度系数约400kNcm，静刚度下降了11.5倍，轨道动应力大量降低，抗列车冲击和抗疲劳作用能力强、使用寿命长、列车运行平稳、速度高、免维修等特点。但其精度要求高，施工难度大。由于在铁路长大隧道、城市轨道交通、高速铁路特殊地段等方面有着很好的应用前景，弹性整体道床很可能是我国今后整体道床的发展方向。图1 弹性整体道床结构(单位：mm)在西安一安康铁路秦岭隧道弹性整体道床的施工过程中，施工单位针对科研成果中一些对实际情况考虑不全、受人为因素影响较大及操作较为不便等情况，根据现场实际调整配套设备参数，不断改进施工环节，使机械设备配套进一步完善，逐步形成了新的施工工艺，开发出弹性整体道床施工工法。本工法在提高工程质量、加快工程进度、降低工程成本、减轻劳动强度等方面取得了很好的效果。其中，隧道局(中铁隧道集团)结合本工法在施工生产中进行的质量管理成果弹性整体道床施工控制获国家级二等QC成果奖。二、原理 弹性整体道床采用机械设备进行平行流水作业，各工序间保持适当距离并有机衔接与配合。在整个施工过程中，主要有半成品的生产控制和混凝土施工时的生产控制两个方面。 1利用橡胶生产技术及精密铸造技术并结合具体的标准进行橡胶套靴、橡胶垫板及预埋铁座的生产和质量控制；利用铁路混凝土轨枕生产技术并提高相应标准后进行弹性支承块的预制生产和质量控制。 2按后期整体道床铺轨要求用50kgm钢轨制作施工用轨道排架(主要是支承块吊篮与钢轨之间的衔接尺寸改造)，50kgm钢轨代替其他类型轨的轨顶标高、钢轨中心距等转换原理。 3支撑锁定系统的螺杆提升及锁定原理。 4在进行混凝土施工时，利用铁路线路施工的调轨原理进行轨道排架的精确调整定位，从而精确定位预埋弹性支承块。三、整体道床施工工艺特点 采用先进的机械设备进行平行流水化作业，各工序间保持适当距离并有机衔接与配合。各工序全理间距见下图2。工艺特点有以下图2 工序间距图清洗基底及设置标桩200m安装钢筋网50m吊装轨道排架50m锁定调试50m灌注混凝土50m几点： 1、混凝土生产实现工厂化生产，运输、灌注实现机械化，采用平行流水化作业，各工序有机衔接与配合。 2、采用的轨道排架整体好，几何尺寸保持及调整锁定牢固；轨道轨距，弹性支撑块间距、位置，轨道的轨底坡均已设定好。 3、快速悬挂扣件系统方便快捷，使悬挂支承块的效率提高三倍以上。 4、自行式龙门吊设有轨排专用吊架，方便、高效地拆装装配式轨排架和起吊其它物体，大大减轻了现场的劳动强度。 5、组装平台提供了可移动快速悬挂支承块的作业平台，提高了效率，减少了污染。6精度容易控制和保证。轨道排架及其支撑系统使中线、水平、轨面高低、三角坑均可精确控制，轨排自身结构合理、稳定性好，施工时可很好地满足技术要求，施工精度高。在施工中利用经纬仪“穿线法”进行中线控制及用水准仪控制高程精调精度，使施工中的人为影响因素减少。 7施工进度快。二组轨排(每组13榀)循环使用，施工中的粗调、精调及混凝土灌注三道工序连续循环进行，施工速度快。 8现场施工管理易于控制。施工程序容易掌握、操作明确、工效高，混凝土生产工厂化，混凝土运输灌注及轨排组合、装运、定位机械化，全作业过程为平行流水式，各工序衔接与配合紧凑有序，环境污染小，有利于现场施工管理和工序质量管理。四、施工工艺及施工要点 1、弹性整体道床施工的基本工序为：清洗基底，设置中线控制桩和可调标桩，安设道床钢筋网，轨排吊装，支承块悬挂，轨排组装，调试，联结，精调，安设伸缩缝沥青板，道床混凝土灌注（抹面成型）养生，拆除轨排，进入下个工作循环。具体见施工工艺流程图（图3）。 （1）清理施工场地 将施工现场的石碴及其它杂物清扫干净，然后用高压水冲洗干净，确保弹性整体道床基底无杂物和积水。 （2）中线控制桩和标桩的设置 中线控制桩和标桩的设置必须超前设置，超前轨排位置200米，按照铁路轨道施工及验收规范增设线路控制桩和线路标桩，控制桩由精测班测设，直线间距100m，曲线50m，与中线控制桩偏移不得大于2mm，距离偏差不得大于1/5000。标桩设在线路中线上，由施工队测量班测设，其直线间距6.25m，曲线5m，标桩间距偏差应在两中线控制桩内调整。水淮点间距离100m，高程允许偏差为2mm。根据中线控制桩用2级经纬仪和精密水淮仪测定标桩位置及高程测量，标桩应用与道床同级混凝土埋设牢固。 （3）钢筋网的铺设 钢筋网超前轨排200m运至隧道内，并按设计数量平均竖放在隧道两侧。安设时利用线路标桩定位，将钢筋网安放在高于弹性道床基底5cm混凝土垫块上。安设钢筋网施工至少超前轨排架50m。 （4）轨道排架吊装及弹性支承块的架设 a、弹性支承块悬挂。支承块按顺序摆放到安有等距隔板的组装平台上（注意支承块轨底坡面向道心），快速悬挂扣件放在支承块旁边，每组排架对称摆放22块，门吊吊起空排架至组装平台上方，正确对位，使排架上等距布置的挂篮与支承块预埋铁座配合，用快速扣件将预埋铁座与挂篮扣紧，形成轨排。注意使支承块外侧铁座与挂篮外侧紧贴，以保证轨距正确，并及时校正支承块的外八字现象。 b、轨排铺设。门吊吊起轨排运到铺设地点，对轨排高程、中线进行粗调定位，定位控制在设计值1cm。轨排间预留610mm轨缝，接头间按1346顺序拧紧4套螺栓，消除错台、错牙现象。铺设竖曲线轨排时，要一次从曲头铺到曲尾。 （5）轨道排架精调锁定轨排组装结束后，即可进行轨面系数精细调整。采用半道尺、一字尺、万能道尺，利用已埋设好的基准标桩进行精调。 a、轨排铺设小组用半道尺，利用测量班技术交底的数据对轨排轨面高程进行调整，最后测量班用水准仪对轨面高程进行精细调整，使其达到标准要求。 b、当轨面高程调整好后，即可调整轨面中线，利用安装好的轨向锁定器进行轨向、轨排中线调整，让轨排三横梁结构中线与线路中线相吻合后，锁定轨向锁定器。此项工作由轨排铺设小组用万能道尺、垂球利用线路中线标桩完成。 c、轨面标高调整完后，再次复测轨面高程，进行精细调整，消除轨面三角坑现象，使轨面高程达到设计标准要求。 d、用10m的弦线对轨排基本轨进行高低、轨向检查与调整，2人拉弦线，1人用小钢尺（刻度0.5mm）量测，配合4人进行调整及锁定轨道排架。轨向调整时的顺坡率1。高低调整时先调基本轨，再根据基本轨用万能道尺调整轨排另一条钢轨。曲线地段因矢度变化，HY点易出现三角形，可用20m的弦线进行精调消除。 e、最后由测量班对轨排结构中线进行复测，检查每处轨向锁定器的牢固性，使中线达标。中线高程调整后，即可进行轨面状态检查验收，其值必须达到设计标准要求，否则必须返工重调。弹性整体道床从轨排组装、调试到道床混凝土灌注的状态检查，详见表3。 f、检查弹性支承块安装是否正确、橡胶套靴包装是否密贴、轨排支腿套筒及支垫块是否完好，逐一检查并使之达标。 5、伸缩缝沥青板安设伸缩缝沥青板按每6.25m设置一块，安放在两支承块正中，垂直于线路中线。沥青板由2.58*0.36*0.02m沥青浸制板和上部2.58*0.06*0.02m楔形木板组成，上部楔形板在混凝土初凝后拆除，缝内填塞沥青胶砂。伸缩缝板安设必须牢固，确保不变形、不跑模。 6、监理检查签证每次混凝土开盘以前，监理按检查内容逐一检查。检查内容包括线路中心线，轨面高程、水平、高低、轨向、三角坑等内容。检查通过签证后方可进行砼灌注。 7、道床混凝土浇筑 a、混凝土由洞外混凝土拌合站供应，混凝土拌制必须按配合比准确称量。在浇注中严格控制坍落度，每班测定不少于2次。 b、混凝土运送应与施工进度相适应，运输过程中必须自行搅拌，防止离析、泌水、漏浆，以确保质量。 c、灌注前，应将铺底面冲洗干净，将支承块表面加以遮盖，对支承块和橡胶连接缝采取封闭措施，以防混凝土粘污支承块。 d、混凝土运到工作面需经搅拌均匀后再进行灌注，灌注砼采用砼输送泵输送至灌注位置。道床混凝土采用插入式振捣器捣固密实，支承块下应加强振捣，尽量减少支承块下气孔，不得有蜂窝，避免捣固棒接触支承块套靴和排架。 e、混凝土浇筑过程中，密切注意轨排轨面系状态的变化，发现有超标情况应立即校正。道床面抹面整平，高程允许偏差为0.5mm，应留好1%横向排水坡，道床面必须低于支承块内侧套靴侧口下沿2mm，必须一次抹面成型。 f、道床砼灌注后加强养生，养生期不少于14天。道床混凝土强度达至5MP时，可拆除轨道排架，达到强度70%之前，不准车辆在上行走。 7组合式轨道排架倒用道床经24小时养生后即可拆模，按下列顺序拆除：轨排间联结平板快速悬挂扣件轨向锁定器，然后松动排面与支腿杆，最后用龙门吊机吊运轨道排架，进入下一个工作循环。 8养生与清理道床拆模后应及时灌注轨排工艺孔和补修残损并按要求进行养生工作。养生工作达到设计要求后，要对支承块上预埋铁座进行除锈涂油，全面清理道床表面，铲除多余灰碴，各部清扫干净，为后续工程创造良好的施工条件。9、配套机具设备的制作加工技术。10半成品(支承块、橡胶套靴、橡胶垫板)的制作及质量控制技术。11道床施工控制测量技术及轨道排架的轨面系调整锁定技术。12道床混凝土及支承块下混凝土质量控制技术。1弹性整体道床施工工艺流程。该工艺主要由施工准备、床基清洗、测设控制点、布置钢筋网、吊装轨排、调试锁定、混凝土灌注等步骤组成，详细施工工艺流程见图2。图2 弹性整体道床施工工艺流程框图 2施工要点。 (1)各项工作的目的是使支承块准确定位于道床混凝土中，满足正式轨线铺设要求，而轨道排架是支承块定位的基础，所以它的设备公差相当重要，在加工时一定要加强注意。在施工期间应定期检查其主要尺寸的变化，根据情况作相应调整或修复。 (2)精调时主要靠排架的支撑及锁定系统调整其轨面状态，可调余地很小，所以粗调时的高程及中线应尽量提高精度。 (3)精调时应注意各个循环之间的衔接，如测量弦线矢度值时将0#、1#点定在上循环中，点在本循环中离接头处2.5m处。高程、中线同样应注意循环之间的顺接。 (4)曲线地段施工根据技术要求作相应调整，轨道排架精调定位时以曲线的内轨为基准轨。 (5)混凝土施工时应注意支承块下混凝土的捣固，避免欠振和过振，以振至混凝土表面不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出水泥浆为度。 (6)为避免相互干扰，使各工序有机衔接与配合，从而确保各工序质量，基底清理、钢筋网铺设、吊装轨道排架等各工序间应保持适当的距离。五、主要机具设备七、主要材料及机具设备 1使用的新型材料。 (1)橡胶。作为橡胶套靴及橡胶垫板的制作材料，采用三元乙丙橡胶，结合具体条件制定相应的技术标准，适用于 35+50且排水良好的环境。橡胶套靴及橡胶垫板的型式尺寸见图3。其主要外观要求： 缺角：掉角的三个边长之和不得大于6mm。 缺胶：因杂质、气泡、水纹、闷气造成的缺胶面积不大于9mm2深度不得大于1mm，每件不得超过两处。 海绵：工作面上不允许有多于两处的9mm2的海绵状物。 毛边和裂纹：毛边宽度不大于3mm，无肉眼可见裂纹。 (2)球墨铸铁。主要作为弹性支承块预埋铁座的材料，采用QT40018，试棒的机械性能满足GB 1348的要求。预埋铁座的型式尺寸见图4，其主要外观要求如下： 表面不得有气孔凹陷、裂纹、夹砂、疏松和其他显著可见的表面缺陷。 表面所有结疤、铁瘤、型砂、氧化皮及飞边毛刺应清除干净。 轨枕以卜部分局部凸出不大于0.6mm，也不允许有超过三处(直径23mm) 砂眼；其他部位凸出不大于2mm。 T型螺栓插入孔不允许有铸造缺陷，并通畅干净。 2机具设备。主要机具设备配备见表1。表1 主要机具设备配备表 注：如果施工现场没有输送电，还须自备相应功率的发电机。 六、劳动力组织 本工法劳动力组织安排分两班。一班以拆、立模板为主，同时进行拆轨、装卸、堆码和清理等；另一班以混凝土灌注为主，同时进行过程控制和清理，具体情况见表2。表2 劳动力组织情况表 1、道床施工专用机具见下表：表1道床施工专用机具序号设备名称规格单位数量备注1专用门式起重机5t台1自行式，轨距2980mm。2组合式轨道排架6.25m榀26其中1榀备用3移动式组装平台6.25X2.1m台1轨行式，轨距1040mm5混凝土输送泵30-40m3/h台2轮式,备用一台6混凝土输送车6m3台97插入式振捣器高频台6备用2台8平板振动器小型台3备用1台七、劳力安排 弹性整体道床施工时安排两班，一班以拆立模为主，同时进行拆轨、装卸、推码、清理本班现场等内容；另一班以砼灌注为主，同时进行过程控制，清理本班场地，作好交接班任务，以上两班循环作业。拆立模班工班26人,砼施工班21人,其具体组织见下表：表3、表4略。八、施工方法 1弹性整体道床施工布置。弹性整体道床施工布置见图3。图3 弹性整体道床施工场地布置 2配套机具设备的加工。配套机具设备主要有组合式轨道排架、浮放道岔、专用门式起重机、支承块组装平台等，根据科研成果结合现场具体情况在专业机械厂加工。主要保证轨道排架的设备公差、专用门式吊机适应现场的能力、组装平台设计作用的发挥。 (1)组合式轨道排架的设备公差如下： 轨距偏差为+2、 1 mm，变化率不得大于1； 轨底坡按140 (2)设置； 同一断面两支承块连线应垂直于线路中线，前后两支承块间距允许偏差为10mm。 (2)专用门式吊机主要要求适应现场的爬坡能力，电缆卷筒的配套、无极变速性能要求、起吊重量及专用吊具的制作。 (3)组装平台的作用是为了在施工时向轨道排架上悬挂支承块时速度快、定位准以及省时省力等。 3半成品的生产及质量控制。 (1)橡胶套靴及橡胶垫板的生产和控制。橡胶套靴及橡胶垫板见图4。由于此橡胶制品技术标准高，采用专业橡胶厂进行制作，从外观质量、各部尺寸、物理机械性能及静刚度等几个方面进行质量控制，运输进场时根据GB 2828的要求进行抽样检查，确保进场产品质量。图4 橡胶套靴及橡胶垫板图 (2)预埋铁座加工。预埋铁座及钢轨组装示意见图5。在专业生产厂内采用精密铸造的方法进行预埋铁座的生产，从外观质量、型式尺寸、裂纹等几个方面进行加工质量的控制，运输进场时除关键尺寸逐个进行检验外，其他采用GB 2828进行抽样检验，确保进场产品质量。图5 预埋铁座及钢轨组装 (3)支承块预制生产、组装及质量控制。支承块图见图6。在专业厂内进行支承块的预制及组装，根据支承块的设计尺寸在专业厂家定做钢模；从外观质量、各部尺寸、混凝土强度、截面抗裂强度等几个方面进行生产质量的控制及检验，组装后的质量按成品支承块的技术标准进行验收。图6 弹性支承块 4床体施工。 (1)清扫、冲洗道床基底，在无杂物和积水的情况下进行该循环的施工材料(钢筋网片、组装好的弹性支承块等)准备。 (2)复测线路控制桩，超前轨排200m，按直线100m、曲线50m设控制桩与标桩(各控制桩点的精度应达测量规范要求)，各项测量工作严格按相应的施工技术要求进行(中线控制桩用2”级经纬仪和精密水准仪测定，标桩用与道床同级的混凝土埋设)。 (3)用24ksm钢轨铺设小门吊(5t)的走行轨，走行轨的铺设满足门吊正常运行的要求。 (4)钢筋网超前轨排200m运至隧道内，并按设计数量平均竖放在隧道两侧。安设时，利用线路标桩定位，将钢筋网安放在高于弹性整体道床基底5cm混凝土垫块上。安设钢筋网施工至少超前轨排架50m。 (5)拆除上循环轨道排架，吊运至组装平台并加挂支承块，然后吊放至设计位置，在吊放的同时进行粗调定位： 将水准仪安置在每循环的中间，后视好后进行每榀排架端头轨顶高程的控制；将经纬仪安置在每循环前方，后视两循环前的控制桩，然后锁定视线。 从上循环吊运过来的轨排在放下时先旋转支腿定好高程，然后用“穿线法”调整好中线，每榀排架只调前端，然后下榀的后端与上一榀的前端对接。 (6)立侧模、安设伸缩缝模板与检核签证： 立侧模、检查弹性支承块安装是否正确，橡胶套靴包装是否密贴，轨排支腿套筒及支垫块是否完好，逐一检查并使之达标。 伸缩缝沥青板按每6.25m设置一块，安放在两支承块正中，垂直于线路中线。沥青板由2.560.360.02m沥青浸制板和上部2.560.060.02m楔形木板组成，上部楔形板在混凝土初凝后拆除，缝内填塞沥青胶砂。伸缩缝板安设必须牢固，确保不变形、不跑模。 每次混凝土开盘之前，由监理按检查内容现场逐一检查，包括线路中线、轨面高程、轨向、整体平整度、有无三角坑、各部位是否牢固等，全面达标签证后才进行混凝土灌注。 (7)安设混凝土输送泵的泵送管路，水管、电缆的延伸及布设。同时，进行轨道排架的精调定位，使之达到设计标准。 以线路下行左轨为基准轨，先将高程调整至设计值，同时将右轨用道尺调整至与左轨水平。 调整轨排中线至设计位置。 测量并记录基准轨的高低及轨向的10m弦线矢度值，根据所测值进行个别点位的调整，以达到设计要求；在动过的点位处用道尺将右轨调水平。 复核高程、中线、水平、三角坑、高低及轨向10m弦线矢度值，并作资料整理。 (8)完成以上各步骤后灌注道床混凝土，同时进行混凝土抹面和养生；将控制桩移至道床混凝土面，按相关规定制成永久桩。 (9)机具设备前移，进入第二组排架的循环。九、引起注意的几个问题： 1、支承块是弹性整体道床的一个重要组成部分，它质量的高低直接影响着道床的质量。支承块进入施工场地前要进行严格质量检查验收，支承块的质量要求： （1）外观质量：支承块承轨台表面要求光滑，不允许有长度大于15mm，深度大于5mm的气孔、粘皮、麻面等缺陷。 （2）承轨台以外的表面不允许有长度大于30mm，深度大于10mm的干灰堆垒和夹杂物。 （3）支承块不得有肉眼可见裂纹。 （4）支承块周边棱角破损长度不允许大于25mm。 （5）各部位尺寸偏差应符合有关规范的要求。 （6）混凝土强度等级不低于C50，脱模强度不低于C38。支承块轨下截面抗裂强度检验值为65KN。 2、弹性整体道床配套专用机具设备的加工精度，特别是轨道排架的加工精度应满足设计要求，这是确保道床施工质量和精度的关键，各部分尺寸应满足下表：表5 轨道排架质量要求检验项目检验标准检验方法挂篮钢轨外缘间距250.5mm尺量挂篮工作面间距18701 mm尺量两支承块间距5685mm尺量挂篮两外缘间距16981mm尺量轨排方正度不大于2mm尺量对角线角度挂篮与钢轨底部密贴状态密贴用插尺量 3、施工轨道排架的几何位置精细调整，中线标桩的测设及调整人员应相对固定，责任到人。测量环节是保障今后轨道质量最重要的技术关键之一，质量控制标准详见下表。表6 弹性整体道床施工状态检验表检验项目轨道排架精调后状态检验道床砼灌注后轨面状态检验轨距143501 mm用轨道尺测量，一榀轨排应检测3处，不允许超标。检查方法同轨向以左股钢轨为准，用10m弦量矢度不得大于2mm。检查方法同轨面水平以左股钢轨为准，高程允许偏差5mm，两股相对水平差不得大于2mm，在延长6.25m距离内不得有大于2mm的三角坑。检查方法同高低用10m经纬度量最大矢度不得大于2mm。检查方法同高程误差不得大于5mm。检查方法同中线误差不得大于2mm。检查方法同十、质量控制 1本工法要求以弹性整体道床施工技术要求及相应技术标准为依据，严格控制橡胶套靴、橡胶垫板、预埋铁座、混凝土支承块等半成品和原材料的质量，严格操作规程。支承块进入现场前先进行严格的质量检查验收，以达到以下要求： (1)支承块承轨台表面光滑，无长度大于15mm、深度大于5mm的气孔、粘皮、麻面等缺陷。 (2)承轨台以外的表面无长度大于30mm、深度大于10mm的干灰垒和夹杂物。 (3)支承块无肉眼可见的裂纹。 (4)支承块周边棱角破损长度小于25mm。 (5)各部位尺寸偏差符合有关规范的要求。 2严格控制配套设备的加工质量，特别是轨道排架，尽量提高制造精度，将尽量大的误差空间留在钢轨调整及混凝土施工中，并且在混凝土施工时加强轨道排架轨面系的监控。轨道排架质量控制标准详见表3。表3 轨道排架质量控制标准表 3严格控制好混凝土作业全过程，保证脱模时强度不低于C38，最终强度不低于C50，支承块轨下截面抗裂强度检验值达到65kN。 4对关键技术、关键工序搞好施工前的准备工作，编制标准化作业程序，进行详细认真的技术交底。 5搞好“三检”工作，开展全面质量管理，设专职质量检查工程师，技术人员跟班作业，实施“质量否决权”，严格按表4中的要求检查验收，使整个作业过程处于有效控制状态，质量全面达标。表4 弹性整体道床施工状态检验表 十一、安全措施 弹性整体道床施工的工作面狭小、工序多、相互干扰大，必须加强调度指挥，严格执行安全操作规程，具体做到以下几点： 1轨排吊装时由专人统一指挥，通行时则振铃警示。 2各种司机和电工等特殊工种严格培训后持证上岗。 3洞内各种电器设备及照明由电工统一安装并经常检修。 4每班设安全检查员一名，随时检查各项作业中存在的安全隐患。 5配套机具上应使用相应的安全设备，如使用防水电缆、门吊上安漏电保护器等。 6每班的班长负责本班的包括安全在内的全面工作，每班均有安全操作规程，确保所有人员、机具的安全。 7建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。 8加强施工机具设备管理和施工用电管理，防止机械事故和触电事故。 十二、效益分析 1利用本工法进行施工的整体道床，精度高、质量好，不留质量隐患；同时由于其自身的特点，可使施工后的弹性整体道床30年免维修。由此而节约的维修费用相当可观。 2工效高。在本工法还未形成时，在施工投入基本一样的情况下，每天只能施工50m，而在工法已渐趋成熟时，日进度维持在81m左右，使工效增加近38。 3易于管理。由于工法的各个工序分工明确，有利于质量控制，各工序之间并行统筹合理，劳动力减幅大且劳动强度低，在秦岭隧道，中铁隧道集团施工段中总计节省劳动力2580个，仅工费一项就减少支出近13。 4本工法的成功应用为新型弹性整体道床的应用和发展奠定了基础，使新型弹性整体道床的广泛应用成为可能；另外，在秦岭隧道弹性整体道床施工中的应用为西康铁路的按期铺轨及早日交付运营做出了贡献，其社会效益显著。十三、工程实例1、秦岭隧道I线首次采用套靴式支承块弹性整体道床施工，出口段中铁十八局采用此工法施工，洞内用25榀轨道排架施工时日进度最高记录为125m，月最高进度为2468.75m，平均月进尺寸1500米的好成绩。弹性整体道床全部工程合格率100%，单位工程优良率100%。其工程质量受到各级领导的好评。实现了铁道部西康线提前铺轨接通目标，为西康线的早日交付运营打下了坚实的基础。弹性整体道床上铺设无缝线路，运营后列车时速120Km/h，轨道状态保持良好。据有关专家检验，秦岭隧道弹性整体道床运营后30年不需要大修。工程实例2、 弹性整体道床施工工法，在西康铁路秦岭隧道铁道部隧道工程局施工段弹性整体道床的施工中形成和使用，效果显著。运用此工法施二弹性糙体道床5881.35m，总计用时4.3月，最高月进度为2200m月，按期保质完成秦岭隧道弹性糙体道床的施工任务，为中国第一长隧按期交付运营做出了贡献。 施工后的道床质量优良，保证了隧道内超长无缝线路的铺设质量。根据秦岭隧道监理站的检查情况，全部整体道床合格率100，优良率100；同时得到了西安安康铁路建设总指挥部工程胎理处的肯定，并且在铁道部工程管理中心复查时受到了表扬。海外来风：混凝土短轨枕式整体道床施工工艺及改进国际上,地铁隧道内的线路构造大多采用整体道床及无缝线路。常用的整体道床有短轨枕式,长轨枕式,以后又发展有整体灌注式、承轨台式、浮置板和轨道板等多种型式。其中短轨枕式整体道床的施工. 国际上,地铁隧道内的线路构造大多采用整体道床及无缝线路。常用的整体道床有短轨枕式,长轨枕式,以后又发展有整体灌注式、承轨台式、浮置板和轨道板等多种型式。其中短轨枕式整体道床的施工工艺经过多年的经验积累,已有多种。合理地选择和改进施工工艺,扬长避短,可缩短施工工期并能节约工程造价。本文通过对短轨枕式整体道床施工方法的总结,改进了混凝土灌注过程中存在的不足,设计出一种新的施工工艺。新工艺在保证较高工程质量和施工安全的情况下,能有效地降低作业人员劳动强度,较大幅度地提高施工进度,同时在复杂环境中也具有更广的适用性。 1 短轨枕式整体道床施工的作业流程 短轨枕式整体道床的施工工艺因采用的作业步骤不同而使施工方法有所不同,但作业流程都大同小异。其作业流程为:道床基底清理、凿毛铺轨基标测设铺设道床内部钢筋网轨道铺装用料运输到位安装轨排安装轨排支撑架轨排初调、精调到位灌注混凝土道床拆除模板、轨排支撑架混凝土道床、水沟修整钢轨接头焊接应力放散及锁定。 2 现行混凝土灌注的输送方法分析 2.1 泵送法 泵送法是指先将钢轨铺设到位,组装扣件并将短轨枕按照基标悬挂到位,经过调轨、复检后,固定好模板;然后采用混凝土输送泵机或混凝土输送泵车将混凝土泵送到浇注区。泵送法需将泵管接到待灌注区最远的位置,按照泵管接头长度分为若干灌注段进行灌注;当道床指定位置达到灌注量后,解开一段泵管,使泵管出口到达下一个灌注段。依次类推。 泵送法的优点是: 1)施工作业略去混凝土运输这一环节,可直接将混凝土泵送到灌注区,作业速度快、周期短,和其他作业步骤交叉少,便于施工组织和轨道运输设备的组织。 2)对施工机械依赖较小,待水沟模板设立后,不用铺轨门吊配合,即可进行混凝土道床的灌注,施工方法简单,便于操作。 3)可一次性灌注,施工后续工作少。 4)灌注的作业段长,若施工条件具备,一次性作业可灌注300m左右的道床。 泵送法存在的不足是: 1)劳动强度大、作业环境恶劣。道床作业纵向距离长、剖面小,泵管及配件需人工搬运;且作业面都需灌注混凝土,作业人员需负重作业,对作业人员的体能消耗很大。 2)通信不便,灌注量难以掌握。泵机(车)距施工现场较远,混凝土输送机或输送车旁噪声较大,尤其是地下线,对通信设备的依赖性较大。 3)泵管横向移动能力差,需要劳动力较多。泵管为刚性连接,横向移动时需有一个较大的缓和长度,泵管放置在轨排支撑架上易受挡碍,混凝土难以均匀地泵在灌注区内。 4)作业环境对施工作业影响严重。受泵送距离和泵送高程的限制,有些施工现场无法实现泵送作业。 5)施工噪声严重,不利于环境保护。泵机(车)自身噪声较大,即使制定相关的防噪方案,也难以达到理想的效果,尤其是夜间施工,更易扰民。 2.2 普通输送法 普通输送法是指先将钢轨铺设到位,组装扣件并将短轨枕按照基标悬挂到位,进过调轨、复检后,固定好模板;然后将混凝土装到专用的混凝土输送箱内,采用动力设备将混凝土牵引到混凝土待灌注区前方已成型道床,再由铺轨门吊运至混凝土灌注区进行灌注。 普通输送法的优点: 1)劳动强度较小、机械化程度高,易于施工作业。混凝土由轨道小车和铺轨门吊配合运至待铺地段,主要作业量由机械承担。 2)对施工现场作业环境的适应性强,适合复杂环境作业。混凝土下料口与待铺地段的距离较远时也可以满足施工要求。 3)物料、设备搬运方便,也可以依靠铺轨门吊吊运,施工条件便利。 4)灌注时只需混凝土振捣器配合作业,作业人员轻装上阵,作业条件相对较好。 5)灌注量可根据灌注区截面计算出来,灌注量便于把握,施工作业便于组织。 6)施工作业便于程序化、系统化,作业分工较细,施工进度易于保证。 普通输送法的缺点: 1)混凝土需要轨道运输设备和铺轨门吊配合运输,对机械设备依赖性较高,机械设备的投资增加了工程造价。 2)铺轨门吊走行轨道和灌注道床有冲突,尤其对水沟设在道床中间的整体道床。现行作业办法都采用混凝土二次灌注法,即将混凝土道床两侧需安装铺轨门吊走行轨的部分用模板隔离,先对混凝土道床主体进行灌注;待铺轨门吊走行轨拆除后,再对其所占用的空间进行二次灌注。其作业程序较为繁琐。 3)边模板占工程总模板数约1/2,增加了工程造价;设立、拆除边模板增加了施工作业量。 4)边模板影响混凝土道床钢筋网的铺设,给施工造成不便。 5)采用二次灌注,混凝土道床有结合缝,易影响工程质量和成品外观。 6)为避免混凝土初凝影响工程质量,需及时将混凝土运输到施工地点,故要求合理组织轨道运输作业。 3 混凝土灌注方法的改进 为降低作业人员劳动强度、提高施工进度及在复杂环境中具有更广的适用性,根据以上短轨枕式整体道床两种混凝土灌注方法的优缺点,宜选择普通输送法。针对其存在的不足,经过现场实验,采用以下方法对其灌注工艺进行改进。 3.1 混凝土灌注方法的改进思路 混凝土普通输送法采用铺轨门吊配合吊运混凝土,铺轨门吊走行轨(以下简称“走行轨”)基础为钢支墩底座,它位于正式轨道两侧。设立边模板的作用在于使钢支墩不被浇注在混凝土道床内。现使用的钢支墩下部设法兰盘,用于和道床基底固定,属于螺栓外置式。现将混凝土支墩改造为螺栓内置式,将钢支墩改为密封式,并使钢支墩外部形成光滑的表面,一次性浇注混凝土道床;并将钢支墩灌注在混凝土道床内,在走行轨拆除后将钢支墩从成型道床上拔出,最后对道床进行填补即可。 3.2 钢支墩设计 钢支墩可按施工现场实际情况进行设计。本案将钢支墩设计成底座部分和互换部分,整体采用倒梯型结构。底座部分分为三类,即矩形底座、梯形底座和梯形底座,分别适用于矩形、马蹄形和盾构断面隧道;互换部分可以通用;两部分使用螺栓连接成整体,支墩4个侧面斜率均为30/1。支墩两侧设有螺栓。拔除时将螺栓向下拧动至道床面,即可将钢支墩由道床顶出。 3.3 混凝土灌注方法改进前后的施工图示 1)原施工工艺需两次灌注,道床钢筋网受边模板影响,不能放置到设计位置,见图13。 2)改进施工工艺后可一次性灌注,不设立边模板,钢筋网及镀锌扁铁位置可按设计图施工。施工示意见图46。 4 灌注工艺改进后的施工工艺简介 目前,地铁隧道的整体道床施工中钢轨的铺设有两种方法:换轨铺设法,即先用工具轨铺设混凝土道床,将永久轨在铺设基地焊接成长轨后,运至施工地点进行换轨;一次性钢轨铺设法,直接用标准长度永久轨铺设整体道床,钢轨接头采用现场焊接。 换轨铺设法的钢轨焊接质量易于保证,同时避免了施工现场的空气污染,但工具轨的铺设与拆除增加了工程投资,施工周期较长,且长轨条运输不便;一次性铺设法易造成施工现场空气污染,施工干扰较大,但施工工期短,可节约大量工程投资。两种钢轨铺设方法对采用本工艺的影响不大。由于焊接技术的发展,现在比较主流的施工工艺为一次性钢轨铺设法。本文以一次性钢轨铺设法对本工艺进行阐述。 4.1 施工工艺流程 施工工艺流程图见图7所示。 本工艺不需设置边模板,一次性对道床进行灌注;采用轨排支撑架架轨法,轨排支撑架立柱上需套设高于道床灌注高度的PVC管,以便拆除轨排支撑架;走行轨钢支墩拆除后循环使用。 钢支墩拔除后,其空缺部分的道床需进行补填。与混凝土二次灌注法相比,混凝土道床没有纵向结合缝,可省去结合缝凿毛工序,成品外观更佳。 4.2 施工工艺要求 4.2.1 基标设置 根据施工图要求及线路线形、坡度调整资料设置控制基标和加密基标。控制基标按直线120m、曲线60m以及曲线起止点、缓圆点、圆缓点、道岔起止点各设1个;混凝土道床加密基标按直线6m、曲线5m各设1个。基标设置允许偏差:控制基标的方向为6,高程为2mm,直线段距离相对较差为1/5000、曲线段距离相对较差为1/10000;加密基标的方向为1mm,高程为2mm,直线段距离较差为5mm,曲线段距离较差为3mm。 4.2.2 轨道架设安装 钢轨应采用支撑架架设。支撑架架设间距直线段宜为3m、曲线段宜为2.15m;直线段支撑架应垂直线路方向,曲线段支撑架应垂直线路的切线方向。 架设于支撑架上的钢轨或道岔应调整水平、线形、轨距、轨底坡和高程。其调整精度应符合DB11/311.1-2005地下铁道工程施工及验收标准的有关规定。调整合格后必须固定牢固,验收合格后及时灌筑道床混凝土。 4.2.3 灌筑道床混凝土 灌筑混凝土前需绑扎钢筋、立伸缩缝和水沟模板。模板应支立牢固,其允许偏差:横向位置5mm,高度2mm。灌筑混凝土的脚手架需独立设置并应牢固。混凝土应分层、水平、分段灌注,并