阎晓锋
师家沟隧道位于河南省三门峡境内,起讫里程 DK238+679.5~DK240+011.5,全长1 332 m。隧道进口段 DK238+679.5~DK239+379.44共699.94 m为直线段,其余隧道洞身共632.07 m位于R=7 000 m的曲线上(该隧道位于缓和曲线上),曲线段内曲线外侧最大超高为130 mm,隧道纵坡为12.5‰的下坡。根据现场场地及设备情况,项目部决定先从出口方向开始施工,施工线路左线。
隧道内旭普林无碴轨道的施工,是在隧道内无碴轨道垫层混凝土上进行28 cm厚、无伸缩缝的混凝土承载板的施工,并且轨枕和混凝土承载板浇筑在一起。
1)直线路段。直线路段隧道中的混凝土道床板,厚度 d=28 cm。
2)曲线路段。曲线路段混凝土道床板在同一个施工步骤内被做成楔形。曲线内侧的板厚从28 cm相应减小;曲线外侧的板厚从28 cm相应加大。为了保证钢筋始终都在板的中部,所以曲线外侧的钢筋撑件必须符合超高。h对于超高u=0 mm,钢筋撑件的高度h=60 mm,超高逐步增大时,曲线外侧的钢筋撑件的高度也相应变大。
通过混凝土施工机械进行无碴轨道施工,主要施工步骤如下:
1)精准的测量。2)安装支脚和钢模板轨道。3)进行混凝土承载板的配筋、混凝土浇筑和混凝土振捣。4)将轨枕精确地放入已经捣实但还未硬化的承载板混凝土中。5)混凝土后期养护工作。6)安装钢轨并无缝焊接。
隧道内旭普林无碴轨道道床施工基本工艺流程如图1所示。
1)CPⅢ平面控制基标。首先加密布设CPⅡ控制网,在CPⅡ基础上采用后方交汇法施测设置线路两侧CPⅢ控制点,隧道内CPⅢ点设置在隧道内电缆槽沟帮侧面,CPⅢ点兼为高程控制基标点,间隔60 m分布。备用点设置在混凝土衬砌边墙上。为掌握旭普林测量体系,本试验段也按此法进行测设。
2)CPⅢ高程控制基标。使用精度为±0.3 mm的 Leica DNA03数字水准仪及配套3 m条码铟钢标尺,采用精密水准测量之精度要求对CPⅢ控制基标进行往返水准测量,并进行严密平差。
师家沟隧道旭普林无碴轨道施工从出口开始。在组装设备前,在试验段洞口铺设足够长的走行轨道(80 m左右),洞内50 m左右,洞外30 m左右。枕木用20 cm×20 cm×400 cm规格的。然后将旭普林施工设备按图2顺序排列组装。
1)钻孔模板的定位。支脚的位置由测量人员在轨道板两侧每隔3.27 m用十字螺丝钉在下部结构板上进行标注。根据这个标注,将钻取支脚和钢模板轨道的固定螺栓孔。在纵向上,标注点位于横梁轴线上;在横向上,位于混凝土承载板两侧以外20 cm处。钻孔模板由两部分组成,一个几乎正方形的部分,是对于支脚的钻孔;另一个长的部分是对于钢模板轨道的钻孔。标准钻孔模板上的正方形部分有一个定位孔,细长部分的末端有一个定位槽,通过它对标注点进行校准。
2)支脚的安装。在轨道垫层中心线两侧,直线段每隔3.27 m安放支脚,曲线段两支脚中心线与线路中心线保持垂直。由于师家沟隧道出口位于最大超高为130 mm的缓和曲线上,隧道在超高86 mm~120 mm的曲线上支脚安装要加一个底座,底座高100 mm;在直线段及超高在0 mm~85 mm的缓和曲线上不加底座。
沿着进行施工的轨道,在混凝土垫层上于间距2.8 m处的两侧每隔3.27 m安放钢模板轨道。钢模板轨道的安装要求同支脚一样。
道床板内配筋,利用道床板内3根纵向钢筋(道床板结构内位于最上层两边最外侧 2根1号、18号及中间 9号筋共3根)作接地钢筋,横向接地为2 700 mm×50 mm×5 mm扁钢。纵向接地钢筋长度不大于100 m,形成长度不大于100 m的标准接地单元,接地单元内的纵向接地钢筋采用焊接连接,焊接方向为分别从搭接处两头往中间靠拢。
1)混凝土的运输浇筑。道床板混凝土浇筑采用C40混凝土。为了保证道床板混凝土浇筑的连续性,配备3辆容量9 m3的混凝土运输车。浇筑时采用第二单元混凝土压实车,开启振动框架,同时用随机配置的2个振动棒振捣混凝土,将混凝土整平捣实,同时用刮板对混凝土的表面进行初步收面整平。
2)轨枕压入。混凝土浇筑的同时,安装车吊起1根横梁和1组装配好5根轨枕的轨枕框架,前行到要安装的地段内,先将横梁放置在一对支脚上,然后放下轨枕框架,振动压入新浇筑的混凝土中。压入后用塞尺检查轨枕框架和横梁之间的接触点,确保没有间隙,保证轨枕的压入深度及位置的精确。
轨枕压入后,需对混凝土表面进行二次收面,采用铁抹子将混凝土表面刮平、压光,在抹面同时,用自制卡尺控制道床混凝土顶面与轨枕槽中心高度(85 mm),在混凝土与轨枕交接之处进行勾边,由混凝土往轨枕块方向进行。
混凝土初凝后松开钢轨扣件,然后进行养护。在混凝土上方覆盖土工布,然后洒水养护,养护时间不少于7 d。混凝土经24 h养生后拆除模板。
师家沟隧道旭普林无碴轨道试验段经过10 d紧张有序的施工,完成工程量800 m。在施工生产期间,随着技术水平的不断提高,施工循环时间大大缩小,基本达到了旭普林施工生产的技术要求;同时,在施工生产期间,以安全为本,高质高效地完成了施工生产任务,也对新技术的认识、掌握、运用取得了良好的效果。
[1] 杨同辉.飞鸾隧道无砟轨道施工方案[J].山西建筑,2009,35(12):333-334.