胡梅
(中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司,山西 原平 034100)
在高速鐵路和客運(yùn)專線等建設(shè)不斷發(fā)展過程中,雙塊式無砟軌道大大順應(yīng)了高速鐵路的發(fā)展趨勢(shì)。在無砟軌道中,整體道床是一項(xiàng)重要內(nèi)容,其施工方法是無砟軌道施工的重要工序之一?,F(xiàn)階段,施工整體道床的方法主要包括軌道排架法和工具軌法等。在設(shè)計(jì)或正在運(yùn)營(yíng)的無砟軌道鐵路中,大都為雙線,在隧道內(nèi)施工整體道床過程中,其空間比較大可以借助另外一條線來運(yùn)輸材料,然而在施工工序的安排上存在著較多薄弱點(diǎn)和空白點(diǎn)。因此,必須要制定切實(shí)可行的優(yōu)化措施,采用合理的施工工藝、制定可行的施工方案。本文主要詳細(xì)分析和闡述黃巖隧道CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道施工這一案例,已經(jīng)取得了顯著成效,值得相關(guān)隧道施工企業(yè)進(jìn)行借鑒和效仿。
本文主要以黃巖隧道采用CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道為例,黃巖隧道簡(jiǎn)稱為A項(xiàng)目。CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)主要包括鋼軌、扣件以及道床板,具體詳見圖1。其中,對(duì)于扣件來說,在A項(xiàng)目中,主要采用WJ-8A型彈性扣件,扣件支點(diǎn)間距大都在650mm左右,施工時(shí)結(jié)合根據(jù)道床板分段情況來進(jìn)行調(diào)整,但是要控制在600mm以上。
圖1 CRTS I型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)
根據(jù)A項(xiàng)目可以看出,在技術(shù)要求方面,第一,軌道結(jié)構(gòu)高度為515mm,曲線超高在無砟軌道道床板設(shè)置。第二,道床板沿線路縱向在隧道內(nèi)澆筑。直線地段道床板寬度和厚度分別為2800mm、260mm。第三,道床板結(jié)構(gòu)內(nèi)縱橫向鋼筋根據(jù)軌道電路絕緣要求,對(duì)絕緣卡進(jìn)行了合理設(shè)置,絕緣卡與鋼筋具有較高的緊密性,絕緣卡卡力通常高于2.5kg。第四,在混凝土采用過程中,通過自動(dòng)計(jì)量拌合機(jī)來集中拌合。在混凝土澆筑時(shí),入模溫度要控制在5~30℃之間,如果在夏季,要將混凝土入模前模板和鋼筋的溫度等氣溫控制在40℃以下,并在晚上進(jìn)行澆筑。在材料方面[1],首先,鋼筋。對(duì)于道床板鋼筋來說,主要采用HRB400鋼筋。在鋼筋進(jìn)場(chǎng)過程中,必須要開展質(zhì)量指標(biāo)的全面檢查工作,按批檢查其直徑、每延米重量,并抽取試件進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、冷彎試驗(yàn)。其次,混凝土。水泥要采用強(qiáng)度等級(jí)在42.5級(jí)以下的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,混凝土等級(jí)為C40。
第一,隧道沉降評(píng)估。在無砟軌道施工之前,根據(jù)A項(xiàng)目所屬鐵路公司要求,要準(zhǔn)確分析和評(píng)估沉降變形觀測(cè)資料,在滿足要求以后再進(jìn)行無砟軌道施工。
第二,混凝土配合比設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,道床板要加強(qiáng)C40混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑的應(yīng)用,目前,A項(xiàng)目中心試驗(yàn)室結(jié)合混凝土原材料品質(zhì)、設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)及施工工藝要求,已經(jīng)初步選定了施工用理論配合比。
第三,總工程師組織技術(shù)人員要展開無砟軌道施工圖審核工作,參與組織設(shè)計(jì)交底。
第四,要制定施工安全、質(zhì)量保證措施,并配備應(yīng)急預(yù)案,比如在安全用電、高空墜落等方面。
第五,制定混凝土運(yùn)輸路線。根據(jù)了解,A項(xiàng)目隧道無砟軌道施工混凝土大都來源于1、4兩號(hào)的混凝土拌合站,滿足無砟軌道施工需要。
A項(xiàng)目(黃巖隧道)為全線最長(zhǎng)隧道,全長(zhǎng)17030m,無砟軌道共計(jì)16924m,在安排組織施工中,主要分為了四個(gè)時(shí)段。具體來說:在無砟軌道施工時(shí),先施工Ⅰ線一段約100m,相鄰Ⅱ線先不施工,以便于混凝土運(yùn)輸罐車施工的正常進(jìn)行。在Ⅰ線100m段完成混凝土澆筑后,要同時(shí)施工Ⅰ線、Ⅱ線。對(duì)于砼澆筑,要加強(qiáng)龍門吊+料斗方式的應(yīng)用,要先施工Ⅰ線65m道床板,并對(duì)Ⅱ線道床板進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,進(jìn)而開始道床板混凝土澆筑。
工具軌和縱向、橫向模板利用混凝土澆筑間隔,從后方倒運(yùn)至前方,工具軌擺放至軌枕上進(jìn)行鋪設(shè),模板存放于軌道兩側(cè),人工安裝模板。模板采用農(nóng)用三輪車運(yùn)輸,人工裝卸;工具軌采用人工配合龍門吊裝卸。工具軌的鋪設(shè)敘述如下:
①檢查工具軌:對(duì)工具軌進(jìn)行常規(guī)檢查,隨機(jī)檢查其平直性、軌頭質(zhì)量、墊板變形。
②檢查軌枕:安裝工具軌前,核實(shí)軌枕線型要平順,間距在規(guī)范允許的誤差范圍內(nèi)。
③運(yùn)、卸工具軌:利用龍門吊,將后方松開扣件的工具軌裝載、運(yùn)輸?shù)讲己密壵淼亩温洌跣豆ぞ哕墶?/p>
④工具軌就位
調(diào)整工具軌位置:軌縫間距控制在不大于2cm,接頭安裝固定夾板。
安裝扣件:間隔安裝、定位扣件,扣件彈條下顎與軌腳頂面留出0.5mm的間隙。
第一,通常來說,在混凝土表面從全濕到半濕轉(zhuǎn)化過程中,需要開展覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)工作;第二,在澆注混凝土3小時(shí)后(初凝),需要將全部扣件和軌距撐桿松開或卸掉,釋放軌道在施工過程中由溫度引起的變形。松扣件和螺桿的時(shí)間以混凝土在塑性階段為準(zhǔn),判斷的方法主要分為兩種:用手指壓印和用球(直徑10cm,重量1kg)壓在混凝土上,重點(diǎn)觀察球壓是否出現(xiàn)變形;第三,盡量不要與流動(dòng)水接觸在一起,在12小時(shí)以內(nèi)覆蓋,并進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),確保混凝土良好的濕潤(rùn)性。如果環(huán)境溫度在5℃以下,要停止灑水養(yǎng)護(hù)。
一般來說,道床板的混凝土的標(biāo)號(hào)比較高,產(chǎn)生裂縫的概率比較高,所以在混凝土配合比和現(xiàn)場(chǎng)施工中,需要做到以下幾點(diǎn):
首先,在混凝土配合比的設(shè)計(jì)優(yōu)化中。第一,摻加粉煤灰。粉煤灰,可以降低混凝土水化熱現(xiàn)象,可以有效控制大體積混凝土溫度,并提高混凝土的和易性,為施工帶來一定便利。第二,要加強(qiáng)低水化熱的水泥的使用。在滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,要降低水泥用量和水化熱。第三,使用混凝土外加劑摻量為膠凝材料的1%,對(duì)于混凝土干縮具有一定的補(bǔ)償作用,同時(shí),對(duì)于改變混凝土內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)也具有一定幫助,確?;炷辆邆淞己玫目?jié)B、抗裂能力。
其次,要對(duì)混凝土施工澆筑溫度進(jìn)行合理控制,加強(qiáng)道床板混凝土的養(yǎng)護(hù)。由于混凝土內(nèi)外是一體的,如果降低混凝土內(nèi)部最高溫度,必定會(huì)與提高混凝土表面溫度不相符合,所以要對(duì)保溫時(shí)間進(jìn)行合理掌握,測(cè)量混凝土的內(nèi)外濕度,以此來對(duì)保溫時(shí)間進(jìn)行確定。
最后,如果溫度較高,要采用低于5℃的拌和水噴淋、冷卻、降溫,對(duì)混凝土澆筑溫度進(jìn)行有效控制。而且在澆筑兩個(gè)小時(shí)以后,要利用塑料膜來將表面進(jìn)行覆蓋,增加混凝土的表面溫度,從而降低總溫差。
總之,對(duì)于雙塊式無砟軌道,在組織和工程投資方面的優(yōu)勢(shì)比較顯著,在大隧道的軌道鋪設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用,具有較高的施工精度,并可以與設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)要求相符合,可以不斷提高雙塊式無砟軌道施工效率。