无砟轨道施工设计Word文档格式.docx
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适用于尤溪隧道DK375+856~DK382+644段的无砟轨道施工。
2、工程概况
2.1工程位置
石梁子隧道进进口里程DK469+670,出口里程DK482+644,全长12974m,我部管段里程为DK469+670~DK475+856,该段全长6186m,均为5‰的上坡,其中,曲线段里程为:
DK470+042.31~DK470+536.81,长度494.50m,曲线半径为1000m超高为35mm,其余为直线部分,长5691.50m。
全隧道(DK469+670~DK482+644)采用无砟轨道,进口DK469+650~DK469+675段为有砟轨道与无砟轨道过渡段,长度25.0m,其中DK469+650~DK469+670段为有砟过渡段,长度20.0m;
DK469+670~DK469+675段为无砟过渡段,长度5.0m。
图2.1-1CRTSⅠ型双块式无砟轨道直线地段横断面
图2.1-2CRTSⅠ型双块式无砟轨道曲线地段横断面
2.2主要技术标准
铁路等级:
I级;
正线数目:
双线;
旅客列车设计行车速度:
200km。
取中间数2.5分钟计算,考虑理论与实际生产存在一定的差值,从表6.2.1-1的分析中可以看出采用出料容量1.0m3的搅拌主机能满足施工需要,选择采用1台出料容量1.0m3的搅拌主机。
表6.2.1-1正常施工时搅拌站主机出料容量选择分析表
混凝土最小产量(m3h)
20
搅拌时间(min)
3.0
2.5
2.0
搅拌周期(min)
3.5
最小理论出料容量(m3)
1.17
1.0
0.83
实际选择出料容量(m3)
1.2
0.8
计量采用自动电子计量系统计量原材料(外加剂计量及水计量采用单独计量)。
称量最大允许偏差应符合下列规定:
水泥、水、胶凝材料、外加剂±
1%,粗、细骨料±
2%(均以质量计)。
高性能混凝土使用单级配骨料,其中碎石有2种规格。
要满足施工要求每台站要配置3个骨料仓(1个砂子、1个细碎石、1个粗碎石)。
为减小占地面积,节约土地资源,提高工作效率,骨料输送系统采用槽形皮带上料。
为提高搅拌站的使用性能,每台搅拌站配置2套控制系统,对于机械故障,在3h内一般可以维修完成,对于控制系统,可以使用备用系统。
6.2.2料场配置
根据节点工期要求,隧道无砟轨道最高峰月单线施工4500m(砼约3780m3),砂石料存放场地按预存7天估算,现有砂石料仓能满足施工需要。
根据规模生产及保证集料的分区存放要求,料场分待检存放区和合格检验区。
为保证砂、石含水量的稳定及检验合格后砂、石料不受污染,检验合格区采用搭建蓬布棚上层遮盖。
6.2.3设备配置
混凝土输送采用混凝土8m3罐车进行浇注,右线可以直接将
罐车开到现场进行浇筑,左线泵送混凝土进行浇注。
6.3给排水系统
给水系统:
无砟轨道用水采用山上渗下来的溪水。
在进口搅拌区内各设置生产用蓄水池9m3各一个。
该蓄水池主要用于搅拌站用水及道床砼养护。
蓄水池要用彩条布覆盖,防止不受到污染。
生活用水直接使用当
地居民饮用水系统。
排水系统:
由于隧道内无砟轨道施工,完全在隧道内进行,所以生产产生的污水可以通过中心水沟排除洞外,再经沉淀池污水处理后才能向外排放,生活区污水经过沉淀处理后可利用当地居民的排水系统向外排放。
6.4轨轮式龙门吊
根据无砟轨道生产的需用,在隧道内配备5台10t自行式轨轮龙门吊用于吊放混凝土、轨排架等作业需要。
根据隧道隧道内净空尺寸,10t龙门吊直接跨双线,行走于两侧水沟盖板顶上,即保证了龙门吊吊物行走的安全,又能充分利用隧道内有限的空间资源。
6.5道床模板
为确保道床混凝土外观质量,保证节点工期要求,道床施工用模板均采用新制钢模。
每块钢模长度为6m、高为0.4m,厚度0.5cm;
共设计制作侧模板160块,横向模板8块。
⑴模板设计制造
道床模板设计均以刚度控制为主,确保模板在倒用、运输过程中不发生超过容许的变形。
模板选材力求采用优质钢板作面板,确保道床混凝土表面光滑、平整、色泽一致。
模板设计从结构形式上看,力求操作简单,装拆倒运方便,不变形,以节省工序时间。
⑵模板安装与倒运
在安装钢模前,要对钢模表面除锈、除污垢、涂油。
当混凝土强度达到一定强度时需拆除模板,侧向模板和横向模板均采用人工拆除,侧模应在混凝土强度达到2.5MPa以上,其表面及棱角不因拆模而受损时,方可拆除。
道床混凝土强度达到5MPa后,即可拆除全部模板、钢轨及支撑架,利用道床板混凝土浇筑的间歇时间往前倒用。
工具轨、模板及钢轨支撑架使用运输钢轨的平板车倒运。
7、双线无砟轨道道床施工方案
7.1总体施工方案
洞内无砟轨道采用轨排架轨法施工,采用组合式轨排架组装双块枕和工具轨。
从DK375+856处向进口双线并行交错施工,先施工右线,左线滞后右线两个施工单元,每个施工单元为100m,进度按照双线平均100md。
根据线上铺架及节点工期安排,施工时设2个施工作业队。
每个施工队包括四个施工班组。
即轨道班、钢筋班、混凝土班和综合班,保持每天至少完成一个施工单元的混凝土施工。
流水作业时,为方便施工物流,双块枕应在施工前采用平板车运输进洞内,沿中心水沟均匀堆码。
7.2施工工艺流程(见下图)
图7.1-1施工工艺流程
7.3施工工序及施工内容
7.3.1隧底凿毛、冲洗、放样
道床板施工前,将道床板施工范围内前方200~300m隧底混凝土表面的杂物、废碴清除干净,然后对隧底混凝土底板表面进行拉毛或凿毛,见新面不应小于50%,凿毛后,采用高压水枪和钢丝刷将混凝土碎片、浮砟、尘土等冲洗干净。
浇注混凝土前仰拱回填层或混凝土底板表面应洒水湿润,并至少保湿2小时以上且无多余的积水,经过质检人员检查后应作好记录。
技术人员根据设计线路资料,采用全站仪直线地段每10m、曲线地段每5m放出线路投影中线,中线应用明显颜色标记,并根据几何关系用墨线弹出一侧轨枕边线和模板边线。
同时用水准仪每10m、5m测出对应点位的实际标高。
质量标准和控制要点:
道床板下部无浮渣、灰尘及杂物;
中线偏差不超过2mm;
模板内边线偏差±
2mm。
7.3.2铺设底层钢筋
按设计间距铺设道床板纵向底层钢筋。
安装道床下层钢筋,纵向钢筋搭接长度≥700mm,在纵横向钢筋交叉处及纵向钢筋搭接处设置绝缘卡并用塑料带绑扎牢固,绑扎后剪去多余的塑料带。
纵横向钢筋均匀散布,间距及搭接宽度符合设计要求;
吊卸过程中防止钢筋变形;
维持物流道路的畅通。
7.3.3铺设轨枕、组装工具轨排、锚固销钉
采用组合式轨排架将双块式轨枕与6.25m工具轨在专用平板车上组装成轨排(每组车组装轨排一节,每节摆放9根轨枕),采用10t龙门吊将轨排吊铺到预定位置。
技术人员应在平板车两侧面用红油漆按照设计轨枕间距对称标出轨枕摆放位置,按照油漆标识位置摆放双块枕。
轨排组装的工序为:
散枕→固定铁垫板→吊装钢轨→固定钢轨→轨排检查。
轨排组装时铁垫板应居中,扣件扭矩应符合设计要求。
测量人员应根据线路基桩在线路中线位置做出标记,即在混凝土支承层上每10m在轨枕中心位置标出一个点,然后将这些点用墨线连接起来,作为散布轨枕的中线。
为方便施工,中线向两侧1.4m弹出立模位置。
轨枕铺设位置允许偏差±
1cm。
轨排组装前应按要求对轨枕进行复检。
轨枕卡槽位置清理干净后再安装扣件系统。
工具轨采用与正线轨型相同的的60kgm钢轨。
工具轨进场后应对工具轨进行检验;
在使用、拆卸、装载和运输过程中,应采取措施加强对工具轨的保护,防止工具轨变形、污染,并经常对工具轨进行检验,确保工具轨能满足施工要求。
对不合格工具轨禁止投入使用。
CRSTⅠ型双块式无砟轨道扣件系统
轨排架吊铺至位置后,在每隔3根(曲线地段2根、工具轨接头处)轨枕之间的钢轨上各放置一对螺杆调整器。
螺杆调整器安装位置要正确,螺杆必须始终竖直的位于轨道外侧,通过竖向螺杆调整轨排高低,通过水平调整螺栓对轨排方向进行调整。
组装轨排采用双线同步电动扭力扳手紧固扣件。
轨排组装时垫板应居中,扣件扭矩符合设计要求。
轨排组装后要及时检查轨枕间距、方正及轨距等是否满足设计要求。
当铺设调整好轨枕后,在路隧过渡段钻孔并安装钢销钉。
钻孔后需要使用空气压缩机清理孔洞。
埋设销钉时应绝对保证销钉孔钻在轨枕钢筋网格之间,且中心要垂直于支承层表面,并用植筋胶进行封锚。
轨排组装完成后,轨距、轨枕位置和间距应符合设计要求。
允许的偏差为:
表7.3.3-1轨排组装允许偏差
序号
检查项目
允许偏差
检查工具
1
轨距
±
1mm,变化率不大于1‰
道尺
2
轨枕间距
5mm
尺量
3
水平
1mm
4
轨向
2mm10m弦
塞尺
5
高低
2mm10弦
检查螺杆调整器底板应干净、已涂油并活动自如,设在两轨枕中间位置,两个螺杆调节器托盘在轨排两侧对称(平行)安装。
7.3.4轨排粗调
粗调轨排施工全站仪和人工配合起道机,利用道尺、方尺、垂球和3m小钢尺对轨排进行初步调整,实现轨排方向和标高处于正确位置,中线和标高均控制在5mm以内。
调整原则为先高程后中线。
高程误差宁低勿高,中线误差越小越好。
每5m根据设计轨面高程减去实测地面高程算出该点的差值(起道量)作为高程控制的依据。
将道尺置放于轨排上,并使其处于水平状态(水准泡居中),用3m的小钢尺进行测量轨道高程。
在12.5m轨排范围内均匀布置4对起道机,根据测量结果,将轨排依次均匀顶起,当3m小钢尺上读数接近起道量时(一般低3~5mm为宜),停止起道,然后将道尺放在轨排上,利用水平关系调整另一股钢轨到位。
此时安装好调节器螺杆,拧紧螺杆使之受力后拆除起道机。
最后利用轨距(1435mm)将方尺分中,并将垂球一端固定在分中心处,另一端自由下垂找线路投影中心点,将起道机安装在轨腰侧面顶推轨道,当垂球中心与线路投影中心重合时重新调整螺杆并使之受力,然后拆除起道机。
为确定轨排位置,必须给出轨排支撑螺杆调节器处每一横断面的里程。
施工水准仪测量轨面高程,起落竖直调整装置,使轨顶标高满足设计值。
⑴轨顶标高应满足设计值,允许偏差为0~-5mm。
逐点调整轨道至设计中线位置,允许偏差为±
5mm,并用全站仪精确测量复核。
⑵粗调一遍往往不能到位,只能大致到位,要根据实际情况调整2~3遍。
起道机在调整高程和中线到位后拆除时,轨道均有不同程度的变化和回弹,要根据经验预留回弹量(非5m测量地段的高程和中线不能严格调整到位,需要根据经验顺接调整)。
7.3.5绑扎上层钢筋、安装模板
轨排粗调完成后按照设计要求绑扎上层钢筋。
对纵向钢筋与横向钢筋及轨枕桁架上层钢筋交叉处以及上层纵向钢筋搭接范围的搭接点按设计要求进行连接。
因特殊的电绝缘需要,钢筋按照设计要求布设完成后,需进行绝缘和综合接地处理。
根据设计图纸,无砟轨道道床板施工每100m设置为一个接地单元,布置形式为三纵一横,即三根纵向钢筋(上层两边最外侧一根和一根中间钢筋)分别搭接焊接,并与一根横向钢筋焊接在一起。
横向焊接钢筋布置于综合接地单元内随意一处,但必须与三根纵向钢筋进行三处“L”焊接,横向长度不小于200mm,纵向不小于100mm。
三根纵向钢筋在不大于100m时,与下一单元进行绝缘(不焊接)处理一次,形成接地单元。
三根纵向钢筋搭接焊接长度单面焊不小于200mm,双面焊不小于100mm,厚度均不小于4mm;
其余纵向钢筋只进行搭接绝缘绑扎而不焊接,搭接长度要求每根长度不小于700mm,两根相对搭接长度不小于1000mm。
综合接地端子的设置应符合设计要求,布置位置应与隧道内水沟电缆槽上接地端子位置一致,端子接头应紧贴于模板内侧面。
设置完成后,采用不低于500V的兆欧表测试道床板电阻,道床板绝缘电阻实测值应大于2MΩ。
通过电阻测定后方可进入下道工序。
钢筋网绝缘性能检测合格后,清除钢筋网内的杂物,人工安装侧向模板和伸缩缝分隔板,并加固模板。
模板的安装尺寸一定要满足验标要求,同时确保侧向模板与轨道间无任何连接,钢模板应固定牢固,模板应彻底地使用模板油进行处理。
伸缩缝模板的安装,应先经行测量放线,确定隧道内变形缝的实际里程,使伸缩缝模板位置与变形缝里程保持一致。
根据伸缩缝位置,调整前后轨枕轨距,是伸缩缝位置处于轨枕间距内。
模板安装时,应在钢筋位置处钻孔,钢筋从钻孔位置穿过,钢筋搭接长度不得小于700mm。
以上工作完成后,需要进行轨距撑杆的安装,它是控制轨距的关键,一般2.5米左右安装一个。
⑴接地单元长度不大于100m;
⑵钢筋安装及接地焊接质量检查项目包括钢筋安装符合设计要求,焊接符合规定,接地连接位置符合规定,混凝土保护层两侧和顶部最小厚度符合设计要求(设计钢筋最小保护层厚度35mm),允许偏差±
5mm。
⑶非接地钢筋中,任意两根钢筋的电阻值不小于2MΩ。
⑷对接地端子加强保护,防止污染。
⑸模板安装不能扰动已粗调完的轨排。
模板安装要顺直,避免出现错台、错牙现象,并按照设计尺寸严格控制。
⑹模板安装质量检查项目包括模板干净(无混凝土污染)、脱模剂涂刷均匀,损坏或者弯折的模板不得使用。
混凝土保护层最小厚度、目测纵向模板与下部结构顶面保持垂直。
⑺在安装纵向模板的横向拉杆时,要垂直于横向模板,并低于轨底10mm。
⑻道床模板安装允许偏差应符合下表规定。
表7.3.5-1道床板模板安装允许偏差
备注
顶面高程
水准仪
均为模板内侧面的允许偏差
宽度
中线位置
2mm
全站仪
7.3.6轨排精调
轨排精调是关键工序,对轨道的几何尺寸最终位置能否达到设计及验收标准的要求起着决定性的作用。
在具体施工中应结合气温决定最终线形调整时间。
一般情况下,最终线性调整应在混凝土浇筑之前大约1.5~2h开始进行。
调整长度比当班计划浇筑段长度保持不少于50m的距离。
具体的调整方法:
双块式无砟道床主要使用钢轨调整器及天宝S8测量系统进行轨道精确调整。
根据测量显示数据,调整螺杆或螺旋调整器。
⑴通过转动钢轨调整器竖向螺杆,垂直调整轨道高程,通过转动调整器水平装置,实现水平调整。
⑵垂直调整:
通过竖向螺杆进行垂直调整。
在曲线地段,调整时可能产生水平位置和高度的冲突,因此必须在垂直及水平双方向同时进行调整。
⑶水平调整:
通过钢轨调整器水平调节装置进行水平调整。
作用是基板的移动带动轨排的移动。
⑷轨道精确调整阶段应由质检人员检查,并做详细记录。
最终精调一结束,电焊工立即将轨枕与固定钢筋焊接,将其固定。
注:
固定钢筋采用的Φ16钢筋为横向钢筋废角料,长度25cm,利用冲击钻打孔埋入基础垫层5cm。
曲线段每根轨枕采用4根固定钢筋,其中2根长35cm钢筋固定曲线外侧,2根长25cm固定内侧。
直线段采用2根长25cm钢筋。
⑸精调前对轨排所有螺杆调节器和扣件进行检查,确保螺杆调节器内侧的螺钉拧紧,螺杆与钢筋之间有足够间隙,扣件弹条与轨距挡板密贴。
轨道精调时先将钢轨上浮尘、泥点等擦洗干净。
测量时每站测设距离为60~80m最佳。
使用至少8个控制点自由设站,检查CPⅢ控制点是否有损坏,确认无误方可使用。
第一遍先将高程调至2mm内(一般均低于内轨面);
第二遍时调中线和轨距,中线调至±
2mm(左线时尽量向左,右线时向右),轨距调至0.3~0.7mm;
第三遍则将高程,中线,轨距调至1mm内。
然后安装道夹板。
在第三遍调节时轨道会在螺杆调节器的调节下发生移动。
移动量最大的是螺杆调节器本身所在的位置,螺杆调节器前后某一距离内的轨道也会发生微小的移动,所以每根螺杆调节器都要调整两次,以将轨道调整到其设计位置。
过程如下:
①调整螺杆调节器
②后退3个螺杆调节器,再次进行调整。
③前进4个螺杆调节器,测量并进行调整。
④后退3个螺杆调节器,再次进行调整。
⑤前进4个螺杆调节器,测量并进行调整。
⑥依次类推
第四遍再对扰动后轨面进行验收检查并做好记录。
按验收标准要求,轨道的允许误差,轨距、水平均为1mm,高低、轨向为2mm,但在实际精调过程中,要求精调人员都按照0.5mm严格控制。
精调后轨道静态几何状态允许偏差应达到下表要求。
表7.3.6-1无砟轨道静态几何状态允许偏差
1mm,变化率不得大于1‰
轨面高程
6
轨道中线
7
线间距
+5,0mm
轨道精确调整和混凝土浇筑之间的时间控制在6h内,或环境温度变化不大于15°
C,以避免温度变化过大造成钢轨伸缩引起轨道几何状态变化。
轨排精调测量测点应设在轨排支撑架位置,保证钢轨及其接头的平顺。
利用控制基桩或加密基桩作为调整基点,使用轨检小车和全站仪配套逐一检测每根轨枕处的轨面高程、轨道中线位置、线间距、轨道平顺度等几何状态,全站仪测角标称精度不应大于1"
,测距标称精度不应大于2mm+2ppm;
高程测量按精密水准测量要求施测。
精调后轨排允许偏差应符合下列规定:
轨道高程以左股(曲线上为内侧)钢轨为准,与设计高程允许偏差±
2mm;
轨道中线以左股(曲线上为内侧)钢轨为准,与设计中线允许偏差2mm,线间距允许偏差为0~+5mm。
所有精调作业完成后,现场任何人员和设备不得碰撞轨道。
调整结果经相关质检和监理人员共同确认,并做好详细记录。
7.3.7浇注道床板混凝土
混凝土浇筑前应再次采用轨道几何状态测量仪器对轨道状态进行检查,对不合格部位及时进行调整。
同时先用电阻仪及兆欧表测试接地及绝缘性能;
其次用塑料薄膜将工具轨顶面及侧面进行覆盖,用塑料袋将螺杆调节器及轨距撑杆包裹严实,并在轨枕上放置防护罩;
然后对轨枕四周及土工布进行洒水润湿,以保证混凝土与轨枕粘贴密实。
混凝土运输至施工现场应先做混凝土坍落度及其他性能指标试验,实验数据满足施工要求后方可进行混凝土浇筑。
在浇筑混凝土时,应将混凝土输送于道床板的中心。
捣固时从中心往两侧振捣,防止出现因混凝土冲击力大而引起钢轨向低处偏移。
轨枕下面应将振动棒斜向深入轨枕底部振捣,以确保道床板混凝土密实;
振捣棒应配备至少4台(包括备用一台),左、中、右侧各一台进行振捣,振捣时振捣棒严禁碰撞工具轨及螺杆调节器。
混凝土输送罐车的混凝土用完之后,下一罐车立即上前补充混凝土,一次进行浇筑施工。
当混凝土不能连续浇筑时间超过24h时,要严格按照施工图要求设置施工缝。
混凝土入模温度应控制在5°
~30℃。
混凝土浇筑完成后要及时收面,并按设计直线地段预留0.7%的排水坡,同时要控制好道床板顶面的标高。
按要求进行混凝土坍落度、含气量等指标的检查。
严格控制混凝土入模温度,须控制在5°
~30℃范围。
浇筑混凝土前,如果轨道放置时间过长(超过12h),或环境温度变化超过15℃(钢轨长度12.5m时),或受到外部条件影响,必须重新检查或调整。
及时抹面、清洁轨枕、扣件、钢轨。
为防止道床板产生裂纹,首先要保证混凝土的质量,生产中应严格控制配合比中粗、细骨料及水的计量,控制好水灰比,混凝土的搅拌时间应达到要求,施工中不得发生离析现象,防止现场混凝土坍落度与配合比不匹配。
二是要确保混凝土浇筑后的及时覆盖养护和二次抹面,使混凝土表面呈湿润状态。
道床板混凝土振捣密实后,表面应按设计设置横向排水坡,人工整平、抹光,禁止散水泥。
用直尺测量完工后的混凝土道床板外形尺寸,偏差应符合下表要求。
表7.3.7-1混凝土道床板外形尺寸允许偏差
顶面宽度
10mm
道床板顶面与承轨台面相对高差
伸缩缝宽度
平整度
2mm1m
7.3.8松螺杆调节器、扣件及混凝土养护
混凝土在凝固过程中,当用手指压混凝土表面无明显痕迹时(或者或用一重2kg、直径约75mm的铁球轻轻放在混凝土表面,静置片刻,然后将铁球拿起,测量混凝土表面压痕,当直径压痕在30~33mm时,即可开始拧松竖向螺杆14圈。
正确的时机应通过试验检测后与现场监理工程师共同确认),应及时松螺杆调节器和钢轨扣件,释放钢轨应力,同时将螺杆调节器松14圈(转90度),钢轨扣件必须彻底松完(用手可以转动螺栓),使钢轨处于不受约束状态。
并松开鱼尾板的螺栓。
一般在松解螺杆调节器后约1小时就可以适当松开扣件。
正确的时机应根据不同的施工环境灵活掌握。
在螺杆调整器取出之后,立即使用毛刷进行清洁并涂油,以便下次使用。
混凝土养护时每浇筑10~12m混凝土之后,要及时进行混凝土的覆盖养护,在混凝土初凝后要及时进行洒水,保湿,以防止混凝土表面水分蒸发过快。
一般道床板洒水覆盖养护时间不能小于7天。
当昼夜环境平均气温连续3日低于5摄氏度或环境最低气温低于-3摄氏度时,属于冬期施工。
混凝土成型后,立即防寒保温,保温材料采用塑料薄膜和土工布,并保持干燥。
对结构的边缘棱角处加强覆盖保温,迎风面增设防风措施。
混凝土与环境温差不大于15摄氏度。
通过试验掌握合适的送螺杆旋杆调节器和扣件时机。
在拧松前,需测量轨距、轨顶高程。
拧松后,再次测量轨距、轨顶高程,看其变化情况,做好施工记录,同时记录松螺杆的时间。
及时覆盖洒水养护。
7.3.9拆除模板、螺杆调节器及工具轨
混凝土浇筑完成2~3d后工具轨拆除之前,重新紧固全部扣件,对轨道几何参数进行复测,通过整理、分析复测数据,找出偏差出现的原因,以便在下一步施工中采取
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