双线铁路隧道内弹性支撑块式无砟轨道施工技术

周大兵(中交一航局第四工程有限公司)

双线铁路隧道内弹性支撑块式无砟轨道施工技术

周大兵
(中交一航局第四工程有限公司)

摘要:以秦家凹隧道弹性支承块式无砟轨道整体道床施工为例，克服了隧道内作业空间狭窄、施工物流组织困难的特点，合理进行工作面划分，采用轨排框架法进行施工，总结出小流水段双线推进施工的物流方法，左右线整体道床分幅交替施工，能够有效的保证施工进度和质量，为后续无砟轨道的施工提供了参考和借鉴。

关键词:双线隧道;无砟轨道;轨排框架法;双线推进;借鉴

中图分类号:U445

文献标识码:C

文章编号:1008－3383(2015)04－0131－02

随着铁路施工技术的迅速发展，无砟轨道被越来越多的用于轨道工程。本文结合新建山西中南部铁路通道工程秦家凹隧道弹性支撑块式无砟轨道施工实际情况，克服工期紧、隧道作业空间狭窄、施工物流组织困难的特点，合理进行工作面划分，采用轨排框架法进行施工，总结出小流水段双线推进施工的物流方法，并对弹性支撑块式无砟轨道施工经验进行总结。

1　工程概况

秦家凹隧道无砟轨道全长3 725 m，采用单洞双线铁路结构，轨枕采用重载弹性支承块式轨枕，轨枕及扣件支点间距600 mm，扣件采用弹条Ⅶ型扣件，配套Ⅰ型绝缘轨距块。道床板直接浇筑于隧道仰拱上，结构高度525 mm，宽度为2 800 mm，混凝土设计强度等级为C40，采用双层配筋结构。

2　施工方案的选择

2．1工作面划分

该隧道无砟轨道施工工期相对紧张，综合考虑的情况下以隧道中间为基准划分为进口和出口两个工作面进行施工，每个工作面单独配备一套工具装备进行施工。

图1　施工区域划分图

2．2工作面物流方法的确定

隧道内施工空间狭窄，采用单线施工完毕再回头进行另外半幅施工的方法，费力费时，施工进度难以保证，在总结的基础上采用小流水段双线推进施工的工艺，左右两幅交替进行混凝土浇筑施工。

2．3工艺方法的选择

无砟轨道施工方法一般分为“机组法”、“工具轨排法”和“轨排框架法”三种，综合考虑选择“轨排框架法”进行施工。“轨排框架法”具有施工精度高、操作简便、组合灵活、周转速度快、一次投入低等特点，是一种科学、高效的无砟轨道施工方法。

3　物流组织情况

以保证连续供应物资，确保畅通的物流通道，统一管理，后半幅完成一个内循环后将施工机具和设备调配至前进方向的另外半幅进行无砟道床施工，如此交替向前推进施工，直至完成无砟轨道道床施工。

图2　施工区域划分图

3．1洞内施工物流循环方法

每个工作面左、右幅交替进行，右幅超前左幅125 m，右幅后循环完成一个循环后调运轨排到左幅前循环进行施工，左幅后循环完成一个循环后调运轨排到右幅前循环进行施工，左右幅交替推进施工。

(1)轨排框架:每个工作面配备40榀轨排分左右幅进行施工，轨排长为6．6 m，采用非对称结构设计，外侧采用异形螺柱框架，支撑调整体系在模板外侧，模板采用定型组合模板。

(2)龙门吊:每个工作面配置3台10 t龙门吊，交替接力调运，节约吊装时间。行走轨采用38 kg/m钢轨，在两侧水沟盖板上采用木方按照100 cm间距垫设。

(3)移动组装平台:每个工作面设置1台移动组装平台，组装平台满足轨排组装条件要求。

(4)吊具:起吊轨排的吊具由钢桁架、钢轨夹紧器、轨排移动调整机构等组成，具有保持轨排几何结构不变形和灵活就位的功能;装卸轨枕的专用吊具具有避免轨枕变形的功能，每次可起吊4块轨枕。

(5)工具扣件:配套扣件采用弹条Ⅶ型扣件，配套Ⅰ型绝缘轨距块。

3．2洞外材料运输入洞内物流方法

(1)钢筋加工

钢筋加工在洞内钢筋场地进行加工，根据洞内绑扎需要采用架子车运入洞内存放施工。

(2)混凝土施工

混凝土在洞外搅拌站集中生产，采用3台运输罐车从搅拌站运输混凝土到洞内，工作面配备料斗或泵车进行混凝土浇筑。

(3)轨枕块的存放

枕块在洞外存放，根据需要运送入洞码放，利用散枕器均匀散布到轨排组装平台上的进行组装。

4　轨排框架法主要施工工序

4．1施工工艺流程

图3　施工工艺流程图

4．2主要施工工序及操作要点

(1)清理基底

施工前将道床板施工范围内的仰拱表面杂物、废渣清理干净并凿毛，确保基底无杂物和积水，在铺设底层钢筋前再次对基底进行冲洗。

(2)测量放线

使用全站仪进行中桩放样，直线段按照10 m布置一个测点，曲线段按照5m布置一个测点，采用红油漆进行标记，测量后交底给现场技术人员。

(3)安装道床底板钢筋

首先预埋L型钢筋和安放混凝土保护层垫块，根据钢筋图进行下层钢筋放线，按照设计位置要求进行钢筋安装。

(4)轨排组装

利用散枕器将枕块均匀散布到轨排组装平台上的枕块槽内，使用门吊将排架吊至组装平台上方对位，再用扣件将排架扣紧。

(5)轨排铺设

轨排吊装移动至安装位置后对位准确后缓慢下放轨排，对中线和高程粗略定位，误差控制在高程－10～0 mm、中线±10 mm。相邻轨排间使用夹板联结，每接头安装4套螺栓，初步拧紧，轨缝留紧6～10 mm。

(6)安装上层钢筋

根据钢筋设计图纸要求进行钢筋绑扎，纵向钢筋搭接长度为70 cm，相邻主筋搭接接头错开距离不得小于100 cm，钢筋交叉及纵向搭接处设置绝缘卡绑扎牢固。

(7)轨排粗调

利用轨道排架横向、竖向调整机构进行轨排的粗调工作，按照先中线后水平的顺序循环进行，反复调整直至排架高程－5～－2 mm、中线±5 mm以内。

(8)接地系统施工及测试

道床板在纵向不大于100 m划分为一个接地单元。首先目测检查每处钢筋的搭接接触情况，目测绝缘卡安装是否良好，有无脱落现象;然后用兆欧表进一步测量钢筋间的绝缘数据，相互绝缘的钢筋之间电阻必须达到2 MΩ以上。

(9)模板安装

模板采用小型组合式模板，采用三角支撑进行加固，相邻的两块模板用螺栓连接。在洞口200 m范围每隔12 m设置1道沉降缝，缝宽20 mm，沉降缝采用聚乙烯泡沫板材或泡沫塑料板，在表面30 mm范围采用沥青膏密封。

(10)轨道精调

根据无砟轨道精调小车的测量与操作指示进行，通过人工调节螺栓精调装置实现轨道的精确定位。精调时，小车静置于被调整轨道上，通过全站仪对小车棱镜点的跟踪测量，实时显示对应点处的轨道位置、设计位置及其位置偏差的大小，直接指导现场的精调作业。

(11)混凝土浇筑

前半幅整体道床采用溜槽入模，滞后半幅采用料斗吊运入模或泵送入模的方式，使用高频插入式振捣棒振捣密实。混凝土浇筑按单向连续挤压过轨方式进行。浇筑过程中，振捣器插点布置应均匀，不得漏振，加强对轨枕底部及其周围混凝土的振捣，严禁碰撞轨排架与支撑架。为保证轨枕下混凝土密实，在混凝土初凝前采取二次振捣措施，保证道床板混凝土浇筑质量。

(12)混凝土收面

道床板抹面的操作程序为:自制刮杠摊料→木抹子粗平→钢抹子压头遍→第二遍压光。混凝土入模后半小时内用木抹完成粗平，1～2 h内再用钢抹抹平。为防止混凝土表面失水产生细小裂纹，在混凝土接近初凝时进行二次抹面压光。抹面过程中应注意轨排、轨枕四周、伸缩缝等部位的施工，应安排专人对混凝土的平整度和标高进行测量。

(13)混凝土养护

在混凝土浇筑后，采用喷雾器进行喷雾养护，操作时由一端到另一端、由上而下均匀连续喷洒在混凝土表面上，并及时覆盖土工布、塑料薄膜进行养护，道床混凝土的养护期不少于14 d。

(14)轨道排架的拆除

混凝土初凝后，松开支撑螺栓1/4～1/2圈，同时松开扣件和鱼尾板螺栓，避免温度变化时钢轨伸缩对混凝土的破坏。松解支撑螺杆后约1 h就可以适当松开扣件，按照拆除顺序拆除排架，拆卸模板，最后经过确认扣件全部松开后，龙门吊吊起排架运至轨排组装区清理待用，进入下一循环施工。

5　施工经验总结

5．1选用最佳工艺是前提条件

轨排框架法是目前无砟轨道施工最先进的施工工法，进行整体道床无砟轨道施工应优先考虑，其施工优点在于轨排框架结构简单，在工厂进行精确加工，轨距、轨底坡等轨道参数精度比较高，轨道高程、中线调整方法简便，锁定可靠，道床成型质量稳定。

5．2搞好物流组织是重要保证

双线隧道内无砟轨道施工如无特殊要求，优先采用小流水段双线推进施工的方法，轨排分左右两幅交替进行混凝土浇筑施工，尽量缩短流水步距，能够有效的保证总体施工进度。

5．3抓好主要工序是关键工作

无砟轨道施工每道工序都应该严格按照要求进行施工和调整，才能有效的保证无砟轨道的施工质量。特别是轨道精调具有至关重要的作用，其施工精度必须保持在毫米级的范围内，若出现问题将为整个工程的使用留下隐患。

6　实施效果评价

秦家凹隧道无砟轨道整体道床施工通过强化现场管理，达到了平均每天完成一个施工循环的施工进度，一个工作面平均每天可完成单线125 m以上，最高时可达到145 m/d，节约了大量人工、机械和管理费用的投入施工，施工质量满验表标要求，在后期长轨道安装后基本没有调整，得到了各方的好评，取得了较好的社会、经济效益。

参考文献:

［1］窦世学．双线长大隧道无砟轨道整体道床施工探讨［J］．西部交通科技，2011，(4) : 38－41．

［2］张赞．单洞双线隧道无砟轨道施工物流组织［J］．西部探矿，2012，(1) : 205－206．

作者简介:周大兵(1982－)，河南南阳人，总工程师，研究方向:道路与桥梁工程。

收稿日期:2015－02－13