宜万铁路无砟轨道建设管理

上官涛

(1.铁道部宜万铁路建设指挥部,湖北恩施 445000;2.武汉铁路局,武汉 430071)

1 工程建设情况

1.1 工程概况

新建铁路宜万线,起自宜昌,终止万州,里程DK0+000～DK423+911.47,线路全长 377km。正线采用 60kg/m轨,全线铺设区间无缝线路,大于 3km隧道采用 CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构。全线共有17座隧道和 1座中桥设无砟轨道,计单线220km,由 5个监理单位监理,33个局处单位具体承担施工。施工方法主要有 3种:精密螺杆调节器支撑工具轨的工具轨法、双梁型组合轨道排架法和单梁型的组合轨道排架法。

宜万铁路存在在极高地应力作用下的软岩大变形,以及溶腔、富水等地质难题。按照Ⅰ线、Ⅱ线一起完工的总体建设目标,无砟轨道施工组织受控于野三关、齐岳山等Ⅰ级风险隧道,需要认真研究施工组织,协调设计、线下、线上单位的进度和制定合理物流方案。

建设指挥部坚持质量为本,突破关键控制工点,深入推进全面落实标准化管理建设和落实“六位一体”的建设要求,高标准、高质量地来统筹安排无砟轨道的施工。

1.2 建设总体安排

(1)组织机构

成立了铺架领导小组,组长由铁道部宜万铁路建设指挥部领导担任,工程管理部、安全质量部、物资部相关人员组成,实行靠前指挥、现场指导。

(2)指导思想和总体部署

指导思想:按照“高标准、讲科学、不懈怠”的要求,以工程质量安全为核心,全面推行铁路建设标准化管理,严格落实“六位一体”管理要求,把宜万铁路建成安全工程、放心工程、精品工程。

总体部署:快速推进精密控制网的布控和测设,做好隧道底的沉降变形和铺设条件评估,抓好施工方案和施工先行段的技术准备和物流组织,全力进行先行段试验总结,定期检查评估轨道精度控制效果和道床板质量。

(3)安全质量管理目标

安全目标:以施工生产安全为重点,杜绝特、重大安全责任事故,减少一般安全事故。确保人员安全、财产安全、结构安全。

质量目标:单位工程验收合格率 100%,达到按设计时速开通的建设标准,全线工程一次成优。

2 管理要点

2.1 组织学习培训,做好技术储备

集中组织所有参建单位的管理、技术人员进行理论系统综合性培训和总结 4次,组织测量专项技术培训 2次,现场观摩 3次,另外,针对每一个工作面开展技术学习和技术总结会达百余次。

(1)明确培训和储备要达到的效果。特别是施工和监理单位一把手,从思想上高度重视是做好无砟轨道的前提,提高了认识就有了保证,做到施工准备充分,特别是技术准备,对有关技术方案、物流组织、机械设备研究深入细致;明确关键技术、质量、安全控制要素的交底,现场管理有序、设备调试顺利、物流组织通畅。

(2)通过培训和现场试验,使参战人员认识到,由于无砟轨道施工精度高,不同的工装设备、不同的操作人员,不同的混凝土品质、不同的测量方法,稍有变化,无砟轨道施工精度控制方法就有相应的改变,每一个工作面都通过检查确认工法的细节和精度,来总结完善形成适合具体工况的施工工艺。

(3)强化质量意识,强调由于施工工艺把关不严,会造成严重的后果,主要有:一是混凝土品质方面,主要表现为混凝土坍落度控制不严,一味追求混凝土的流动性好,便于施工,会造成道床板开裂。二是测量方面,轨检仪测设精度不高,测量方法欠妥当,平差不规范,特别是未进行重叠搭接测量,会造成一些周期性不平顺。三是工装设备方面,积累误差大,轨排精度低,支撑位置、间距、接头处理等方面不合理,固定不牢固,工具轨未清洗干净等,会极大降低轨道初始精度。四是钢筋绝缘,必须安排专人对所有联结点实施 100%检查,确保绝缘效果、满足轨道电路传输距离的要求。

2.2 严格施工程序,执行标准化作业

2.2.1 精密测量控制网管理

(1)委托专业设计院进行 CPⅠ 、CPⅡ、CPⅢ精密测量控制网布设,完成新网下的线路拟合。

(2)要求施工单位对 CPⅡ、CPⅢ测量成果进行复测,报设计院确认。具体要求:①测量资料包括中线、隧底高程、隧道断面等;②不同标段的测量数据,需要至少搭接测量 500m;③施工单位在提报数据前,首先要内部复核所测数据,对测量中的疑点要进一步复测、查明原因,确保提报设计院的测量数据真实可靠;④施工单位、设计单位多沟通,确保提供资料满足线路拟合要求;⑤测量数据由各局指统一检查无误后汇总,监理单位审核后上报。

(3)施工单位按有关要求复测 CPⅢ控制网。CPⅢ控制网复测时应延伸入相邻标段不少于 2个CPⅡ。

2.2.2 施工先行段管理

每座隧道每个工作面都进行 200～400m施工先行段试验及总结,施工单位必须做好充分的施工准备工作,经宜万建设指挥部铺架领导小组组织检查评估合格后,方可开始先行段试验施工;试验段完成后,经领导小组组织检查评估合格后,方可全面展开施工。

2.2.3 实行标准化管理

按照标准化管理模式进行系统的管理和施工尤为重要,现场必须认真执行 4个标准化:施工作业实施有规范、操作有程序、过程有控制、结果有考核的管理制度标准化;确保管理制度、施工程序和过程控制的执行结果有效,作业规范、高效,执行力度大,技术和组织方面有超前意识、错误能预控的人员配备标准化;以高标准的现场管理保证和促进工程的规范作业和精细作业的现场管理作业标准化;作业标准、要点控制严格,检查、记录形成闭环的过程控制标准化。

2.2.4 制定标准化细则

编制了《宜万铁路无砟轨道施工手册》、《宜万铁路无砟轨道标准化施工要求》,明确了作业要点,指导施工单位和监理单位规范作业,无砟轨道管理程序及工作标准见图1。

图1 宜万铁路无砟轨道管理程序及工作标准

2.3 实行阶段性验收,强化现场管理

2.3.1 前期准备阶段

(1)施工文件

①相关施工、设计文件。

②准备并熟悉无砟轨道相关规范、规程、标准、技术条件、指南等。

③接收和复核其他施工技术文件,包括:线下构筑物竣工测量资料、桩橛和与轨道工程有关的变更设计、线下工程施工质量检验合格报告、结构物沉降变形评估报告、CPⅢ测设成果等。

(2)施工调查

在常规工程施工调查的基础上,着重调查以下内容:

①施工道路的分布情况,包括可利用道路长度、宽度、坡度、转弯半径、会车点位置、便桥 (涵)的承载能力、通道出入口的具体位置、新增便道条件等;

②混凝土拌和站的具体位置及供应能力;

③预制轨枕的运输距离、运输方式、装卸储存及现场存放条件;

④线下工程结构物分布情况,相关接口工程施工安排;

⑤长钢轨、道岔铺设施工计划。

(3)施工组织设计和作业指导书编制

①无砟轨道工程施工前编制详细的施工组织设计,细化各工序的质量控制标准、方法及进度计划,编制作业指导书,经施工单位集团公司和监理单位审查后方可实施。

②无砟轨道施工方案应与梁的运架、长钢轨铺设等工程实施情况相协调,明确工期控制节点。

③综合分析现场道路运输条件、材料供应、工装设备配置、工序衔接等因素,制定无砟轨道施工物流组织方案。

④根据无砟轨道的结构特点和现场实际条件选择合理的施工方法,编制完整的施工工艺流程,针对关键工序提出针对性的质量保证措施。施工方案要严格执行无砟轨道技术标准规范,使用符合精度要求的工装设备。必须采用60kg/m轨排,禁止使用临时替代扣件;直接使用正式扣件,不允许拆卸倒用,正式扣件安装时按要求涂铁路专用油脂。

⑤在制定施工组织方案,配备机械设备时,应保证其他各工序的效率高于混凝土浇筑的效率。

(4)CPⅡ、CPⅢ控制网复测和线路拟合

(5)结构物沉降变形评估

①无砟道床施工前由建设、设计、咨询、施工和监理单位共同对结构物沉降变形观测资料进行分析评估,特别是Ⅴ、Ⅵ级围岩和溶腔地段的沉降变形,隧道底部不能存在渗水和积水,确认符合设计和相关规范要求后方可进行无砟轨道施工。

②开工前 1个月,监理单位组织施工单位对隧道溶腔地段进行沉降安全评估,并报宜万建设指挥部组织设计、监理、施工单位进行评估,以满足施工要求。

(6)施工人员培训及设备准备

①所有无砟轨道施工及管理人员应进行岗前培训,经考试合格后上岗。

②无砟轨道施工前应根据施工方法配置无砟道床成套施工设备,对关键设备进行操作和精度确认。

③无砟轨道施工应选择性能稳定、测量精度满足控制目标的测量设备。

(7)混凝土配合比设计:至少提前 2个月按照耐久性混凝土和施工方案要求进行配合比设计,并完成各项指标的试验。

(8)原材料进场检验与存放

①无砟轨道原材料及轨道部件进场时应提供质量证明文件,按有关要求进行抽检,合格后方可使用。

②所有原材料及轨道部件进场后须分类、标识存放,存放场地及措施应满足有关技术条件要求。

2.3.2 过程控制阶段

(1)做好现场复查

重点对线下路基、桥梁、隧道等与无砟轨道接口位置的中线、高程、平整度及几何尺寸进行复核。

(2)施工先行段

施工先行段的数据观测、经验积累和总结是保证全面掌握无砟轨道技术的重要保证,施工单位指挥长、总工,监理单位总监(或副总监)要全过程参加。

①无砟轨道全面施工前应先组织施工先行段施工,优化施工工艺,进一步验证施工设备性能及最佳组合。

②通过施工先行段进一步完善工艺、总结经验。

③施工完毕后及时总结,根据总结报告修改完善作业指导书。

(3)施工过程阶段

严格组合轨道排架或工具轨尺寸和变形检查维护;严格组装轨排、钢筋工程施工、电阻测试,轨排就位、粗调、精调和轨道几何位置复测,灌注道床板混凝土,道床板养护、封堵螺栓孔等工序控制等。

(4)轨道的维护

为了保持轨道施工中的原始精度、避免行车对扣件和轨道的影响,在换铺长钢轨后,施工单位应注意维护、定期紧固锚固螺栓(如:每通过一定数量车后即安排专人全面紧固 1遍,并注意观测分析以调整维护方案)。

①为避免行车对已经安装扣件精确度的影响,避免损坏轨枕的锚固螺栓孔螺纹,铺设长钢轨后,在 3d内(困难时可不超过 5d)安装齐全扣件,并立即着手安排专人定期紧固扣件,轨道整理。

②建立检测数据、分析、维护和处理档案,避免行车对该系列扣件精调后的轨道维护。

③施工单位对铺设长钢轨后的轨道进行复测,然后根据精调和复测时的结果,进行数据统计分析,制定相应的轨道综合调整方案;该方案报监理单位审查,建设单位批准。

2.3.3 后期综合整理阶段

(1)施工单位对铺设长钢轨后的轨道进行复测;然后根据精调和复测时的结果,进行数据统计分析,制定相应的轨道综合调整方案;该方案报监理单位审查,建设单位批准。

(2)轨道综合整理工作由线下土建单位负责,铺架单位配合进行。

(3)整理合格后的轨道精度检查和日常维护由线下土建单位负责,定期紧固 T形螺栓和锚固螺栓。

2.4 开展样板引路,加强过程控制

无砟轨道是一项精细化的系统工程,控制点多,而大部分单位人员都没有轨道工程背景,也无无砟轨道施工经验,不可避免存在领会和掌握不到位的情况,因此,采取了以样板模范工点经验推动全面高质量、高水平施工措施。在 2009年 5月、8月、11月和 2010年 3月分别推出了中铁隧道局的野三关隧道文明施工和高精度过程控制、中铁二十局龙鳞宫隧道的轨道排架法、中铁十一局马鹿箐隧道的轨道排架法和工具轨法、中铁十五局红瓦屋的轨道综合整理等 4个典型工点,对推动全线工程质量意识起到了非常重要的作用。

(1)钢筋绝缘情况目测检查和电阻测试、灌注混凝土前的精度复测、灌注混凝土等重要工序监理全过程旁站。

(2)每一个新开工工作面的第一次混凝土浇筑由建设单位管理小组,监理单位总监和施工单位指挥长、总工检查签字同意;以后的每一次混凝土施工,由施工单位技术负责人或安质部长,监理单位的主管工程师检查签字同意。

(3)施工单位建立内部各工序交接验收管理办法,各工班之间办理签字交接,上道工序不合格不允许进入下道工序施工。

(4)制定施工技术和质量控制要点,施工过程中的控制项目分为:工程测量、材料试验、工程结构、质量标准和质量报表、各类静态检测数据等。控制关键一是掌握技术,二是严格管理,掌握技术关键是通过施工先行段全员真正掌握无砟轨道技术,严格管理关键是在施工阶段第一管理者严格要求每位作业工人规范作业,必要时停工整顿。

(5)制定精调内部控制标准(表1)

表1 宜万铁路无砟轨道精调内部控制标准

2.5 重视检查反馈,现场及时督察指导

(1)在施工的各阶段,施工单位根据测量统计分析数据,在施工现场定期(不长于 1个月)召开由技术负责人、测量、安全、试验、物资设备、质量人员和工班长等参加的各类分析、探讨和阶段性总结会,适时增补具有针对性的技术、质量管理要求;召开会议时,监理单位需要全部参加,建设单位有选择性地参加。

(2)施工中,建设单位定期、不定期地组织巡查,检查施工单位的现场工程质量、安全,有关数据及分析报告,落实建设单位和监理单位指令的执行情况、施工程序的执行情况和监理旁站情况等。每施作 10个循环(或 800m左右)后,施工单位和监理单位及时报宜万建设指挥部管理小组组织检查评定,评定合格后方准继续施工。

(3)重点

①加强质量自控体系和监控体系建设,强化技术管理工作。首先,由监理组织施工单位对隧道底部高程、渗水、积水和横向排水孔的通畅情况一一核对、标识,不合格的处理至达标。

狠抓每一个新开工工作面的首盘混凝土浇筑和先行段试验项目的分析、总结,不达标者不能继续施工。

②要求施工单位的总工或现场技术负责人亲自抓测量工作。施工中以轨道排架的制作精度或工具轨精度、轨排组装质量、测量仪器精度和测量控制方法、混凝土搅拌质量和振捣、钢筋绝缘、轨排调节器的拆卸时机和顺序、混凝土的养护等为控制关键点。

3 结语

建设指挥部在宜万铁路无砟轨道建设标准化管理中发挥了龙头作用,以过程控制标准化为重点,建立建设指挥部负总责、参建各方各负其责的“六位一体”目标责任体系和相应的制度保证,全面加强了标准化管理建设,加强了对参建单位标准化管理工作的指导和检查,推进了设计、施工、监理单位的标准化管理,部分隧道无砟轨道施工完后精度一次性达到了静态验收标准。

宜万铁路无论隧道还是无砟轨道建设都是一场特殊条件下的攻坚战,以技术、质量为核心的建设理念,坚持科技先导的管理方式,注重过程的监控机制,实施动态管理的思想,体现激励的考核原则,对工程建设管理具有普遍的借鉴意义。

[1] 何华武.我国客运专线应大力发展无砟轨道[J].中国铁路,2005(1).

[2] 卢祖文.树立全新建设理念 建设一流客运专线[J].铁道工程学报,2005(1):1-9.

[3] 卢祖文.客运专线铁路轨道工程[M].北京:中国铁道出版社,2008.

[4] 关宝树.铁路工程管理与实务[M].成都:西南交通大学出版社,2000.

[5] 王志坚,信本焕.乌鞘岭隧道建设管理要点简析[J].铁道标准设计,2005(9):1-4.

[6] 赵东田,朱鹏飞,上官涛,等.隧道双块式无砟轨道的控制技术和提高精度措施[J].现代隧道技术,2009(9).

[7] 赵东田,孙 晖.CRTSⅠ双块式无砟轨道综合整理技术[Z].铁道标准设计,2009(11).

[8] 铁道部宜万铁路建设指挥部.宜万铁路无砟轨道标准化施工要求[Z].湖北恩施:2009.

[9] 铁道部宜万铁路建设指挥部.宜万铁路无砟轨道施工手册[Z].湖北恩施:2009.

[10] 赵国堂.客运专线轨道动态检测中应注意的几个技术问题[J].中国铁路,2005(4).

[11] 赵东田.双块式无砟轨道原理及工程实践[J].铁道标准设计,2008(10):1-5.

[12] 伍 林.CRTSⅠ双块式无砟轨道精调技术研究[J].铁道标准设计,2010(1):74-79.

[13] 铁道部宜万铁路建设指挥部.宜万铁路铺架工程手册[Z].湖北恩施:2009.

[14] 赵东田.温福铁路八仙仑双线隧道无砟轨道施工技术[J].铁道建筑技术,2008(5):31-41.

[15] 赵东田.双块式无砟轨道施工质量控制技术及措施[J].铁道工程学报,2009(5):24-27.

[16] 张 梅,王晓洲,沈东升,等.客运专线铁路工程无砟轨道施工手册[M].北京:中国铁道出版社,2009.