476m路基施工便梁在隧道铺底施工过程中的应用

第1页共7页4.76m路基施工便梁在隧道铺底施工过程中的应用摘要:铁路隧道更换铺底施工由轨束梁架空线路发展到如今采用的4.76m路基施工便梁（简称路基梁）架空线路，工程实践证明，它在保证施工质量、确保行车安全、提高列车限制速度等方面明显优于Ⅳ型扣件轨束梁。本文结合沪昆线杨柳井隧道整体道床改砼铺底有碴道床的工程实例，介绍了路基施工便梁的施工工艺流程、适用范围及工作条件，并提出施工时的注意事项。关键词：路基梁隧道铺底应用1工程概况及整治措施杨柳井隧道位于沪昆线马嘎至葡萄菁区间，中心里程K2259+526,该隧道全长292m，于1965年9月建成，隧道内线路坡度10.6‰，曲线半径452m,排水采用中心明沟排水方式，线路左右两侧铺有C10砼人行道。据竣工资料记载：该隧道穿过上石灰纪马平灰岩，坚硬厚层，层理不明显，无地下水，雨季有临时性裂隙水。隧道整体道床最先为短枕式，通车后，随着通过吨位的增加和列车提速，短木枕式已不能保持轨道几何尺寸及行车安全。70年代将短木枕更换为钢筋砼支撑块式，由于在不间断列车情况下施工精确度及紧固质量难以达到设计要求。几十年来不断的改造，终未能满足列车提速要求，并成为工务一大隐患。为此由成都铁路局投资，成都工务机械段承建，将整个隧道的整体道床改为碎石道床，整治措施如下：拆除隧道内整体道床，浇注厚度为25cm的C30钢筋砼；铺设Ⅱ级碎石石碴道床；隧道内砼枕按Ⅲ型枕1680根/Km标准铺设；新建盖板沟、电缆槽。该工程开工日期：2007年10月18日，竣工日期：2008年1月8日。2施工准备2.1材料准备2.1.1根据工程数量及施工进度要求，施工现场应配备足够的路基梁材料，每组路基梁材料的配备数量见下表：项目件号单位数量其中备用第2页共7页注：上表中纵梁尺寸4760×300×300mm,重539Kg；横梁尺寸4000×200×250mm,重304Kg。鱼腹式路基梁横梁长3800mm，高150mm，本文不予详细介绍。2.1.2工程所必需的其它机具材料全部到位。2.2探伤工作对施工地段的钢轨先要进行探伤检查，发现伤损钢轨、鱼尾板应立即更换。对轨枕失效、扣件不足的情况应与工务段相关人员共同确认，工程完工时按大修标准恢复。使用前的路基梁应进行探伤检查。2.3线路调查施工前应认真调查线路情况，包括轨缝、接头错差、轨面标高、线路中线、轨型、轨枕配置根数等，要对线路坡度、曲线半径、超高、隧道限界等认真调查分析，以完善施工安全措施。扣梁前一天对扣梁段的全部扣件螺栓松紧一遍，以保证封锁扣梁时顺利拆卸。2.4其它准备工作划好枕木间隔线，各种机具设备转运到位并试运转，布好风管路、水管路、动力线路及隧道内的照明设施。按规定与设备管理单位签订施工安全协议并召开施工协调会，如有电缆、光缆影响施工作业时，应通知相关人员配合并进行保护。设好施工警示标志，材料分类堆码并挂牌，做好材料消耗记录。技术人员施工放线并做好施工技术交底，对作业人员进行安全技术培训，经考试合格后方可持证上岗。名称纵梁N1根2横梁N2根5钢轨弹条扣件LSL-03-01套244螺栓螺母M18(φ22)×170套488铁座LSL-01-03件122支座（墩）800×800×150件51轨底绝缘扣板300×150件122Ⅲ型弹条专用扳手个2第3页共7页3路基梁施工3.1路基梁的适用范围及工作条件3.1.1架设路基梁要求线路钢轨不低于43Kg/m新轨标准；施工地段行车最高限速分别为35Km/h（曲线），45Km/h（直线），地基承载力不足时应限速25Km/h；遇特种荷载运输，应停止架空线路施工。3.1.2允许架设的最小曲线半径为180m，曲线半径小于600m时，必须加强纵梁的横向支撑，增加其横向阻力。3.1.3路基梁施工采用铁路“建限—1”限界；相邻路基梁的施工距离不得与列车轮对距离相等。3.1.4单个支座（墩）反力计算值为322.7KN(中—活载下)，实际支座反力按《路基梁使用说明书》进行折减，支座（墩）底板面扩散后的压强必须小于路基地基承载力。3.1.5路基梁施工时钢轨轨温要求：轨温高于锁定轨温10℃，不准施工，应保证施工地段轨温与锁定轨温差值控制在木枕±5℃，砼枕±10℃。3.2路基梁施工工艺流程3.2.1施工扣梁支墩3.2.1.1先确定支墩位置。支墩纵向中心距根据具体情况，宜采用4.76~5.36m。因每个马口为2组4.76m便梁连续作业，故支墩采用两组纵梁共用，横向中心距3.7m，支墩尺寸≮1.0~1.6m（长）×0.4m（宽）×0.3m（厚）。3.2.1.2开挖支墩在慢行条件下凿除既有整体道床砼至设计砼支墩底面标高处，先确认基面符合扣梁承载力要求后（≥3.2Kg/cm2），再立模浇注标号≮C20的支墩砼，需严格控制支墩顶面标高及超高值。支墩顶面标高的控制方法为：先确认线路的水平符合要求后，在左右股轨面横向放置一根3.7~4.1m的绝缘直杆，支墩顶面距该直杆底面的高差为791mm（即纵梁高300mm，纵横梁间铁座厚50mm，横梁高250mm，P60轨高176mm，轨底绝缘扣板厚5mm，胶垫厚10mm，合计791mm），详见支墩高差示意图如下：第4页共7页高差H支墩高差示意图单位：mmP60轨高176轨底绝缘扣板厚5胶垫厚10横梁高250纵横梁间铁座厚50纵梁高300（两组梁共用）砼支墩≮1.0~1.6m长×0.4m宽×0.3m厚基本轨曲线超高H注：扣梁支墩顶面应按曲线超高设置相应的倾斜度。上图中高差未含800×800×150mm支座厚，如需设支座时，该高差值应加上支座厚。支墩砼需与后续施工的铺底砼连为整体，拆除路基梁时该支墩不予拆除。支墩采用分马口跳槽开挖。对不良地质地段，支墩基础应视具体情况作相应处理，可超挖后置换基础，再找平。如遇地下水应做好相应的夯实及排水处理。3.2.1.3支墩砼养生待支墩砼初凝后，立即恢复道床，确保线路安全，并派专人进行线路巡养，然后重复上述工序开挖下组支墩。支墩砼需加强养生（可按要求加入早强剂），待其强度达设计强度的75%后，方可开始扣梁作业。3.2.2架设路基梁3.2.2.1路基梁转运到位利用列车间隔时间将路基梁转运到各施工马口堆放整齐，且不得侵限。3.2.2.2线路切边利用慢行条件，对整体道床进行切边。沿枕木头位置切边至支墩砼顶面，凿除沿纵梁方向的既有砼至设计铺底砼底面标高。3.2.2.3摆放纵梁摆放纵梁时应先复核支墩顶面标高，然后将两片纵梁就位。用方尺（配弦线）将两纵梁的端头调正，再调整纵梁距线路中线的距离，确保两纵梁的中心距为3.7m。两片纵梁调整后其对角线差不得大于15mm。线路切边及摆放纵梁宜在扣梁的前一天进行，遇曲线地段，还应在上下股用杉杆对称支撑基本轨确保线路方向。第5页共7页3.2.2.4穿设横梁在封锁扣梁前做好所有准备工作，利用封锁时间，采用爆破方式逐空拆除横梁位置的既有整体道床砼，宜采用静态爆破或膨胀炸药，只有在充分保证接触网及行车安全的前提下经上级批准方可使用民爆器材。拆除砼后及时穿设横梁并安装好联接零件，逐空上好轨距拉杆。待上一根横梁穿设好以后，方可开始拆除下一根横梁位置处的既有砼，在施工过程中应及时用枕木头、薄木板、碰头楔等对薄弱处的基本轨底进行支垫，随时检查线路几何尺寸并确保其符合规范要求。路基梁整体架设完毕经施工负责人检查确认线路达放行列车条件后，方可开通线路。3.2.2.5凿除既有整体道床砼凿除原整体道床砼至设计铺底底面标高，清理基面杂质。确认基面符合要求后，按设计要求做好横向排水坡。3.2.2.6布设钢筋网按设计要求布设20×20cm间距的钢筋网，钢筋网采用绑扎，其搭接长度应符合规范要求。钢筋网下面用与铺底砼同等标号的砂浆垫块支垫，以保证砼净保护层厚度。3.2.2.7浇注铺底砼铺底砼可掺入3~5%的早强剂，宜采用插入式振动器振捣。严格按设计要求控制铺底砼顶面标高，保证道床厚度且做好砼顶面的排水坡，按设计要求设置沉降缝。铺底砼应按规定加强养生。3.2.2.8相邻组路基梁切边待3.2.2.7项工作完成48小时后，可进行相邻组路基梁切边，同第3.2.2.2项，然后按3.2.2.2~3.2.2.7项循环作业。前一组路基梁横梁拆除后，方可用于下一组横梁的穿设，两组路基梁的横梁循环使用。3.2.2.9拆除横梁、拆梁段补碴待铺底砼达设计强度的75%后，先准备好拆除横梁所必需的石碴及机具，再利用封锁时间，逐根拆除横梁，穿入枕木锁定及时回填石碴并加强捣固，严格按《安规》放行列车条件开通线路。3.2.2.10拆除纵梁、恢复道床利用列车间隔时间拆除纵梁，及时回填石碴恢复道床，整理线路。拆下的纵梁可进入下一循环工序，按工序3.2.2.3进行。第6页共7页4路基梁施工注意事项4.1严格控制切边及开挖长度，必须保证两作业马口间距在24m以上。4.2扣梁前各项准备工作均不得过头，横梁应尽量避开钢轨接头，不能避免时，钢轨接头应冻结或加密横梁设置。扣梁时各种应急机具（切割机、拉轨器、鼓包鱼尾板、钻孔机等）必须齐全有效。4.3早强剂必须有产品合格证，且按规定送检测定砼的早期强度，据此推算铺底砼的施工周期，编制合理的施工计划。4.4部分次要工序可根据实际情况不利用封锁时间，在列车间隔时间进行。要求施工负责人加强与防护的联系，掌握好列车的运行情况，合理安排作业项目和施工方式且准备足够数量的劳动力。4.5扣梁施工期间，应专人负责检查线路几何尺寸及施工地段前后50m范围内的线路状况，检查扣梁螺栓有无松动，支墩是否下沉、倾斜、压劈，轨距、水平、高低是否超限。发现问题及时处理，确保行车安全。交接班时，必须联合对线路进行一次全面检查。4.6民爆器材的购买、运输、使用、保管必须按照国家相关法律法规严格执行。4.7扣梁过程中，应派专人做好轨温记录。绝缘拉杆使用前应派专人检查其绝缘性能，防止在施工过程中联电。4.8当地基承载力不能满足要求或遇水地基承载力下降时，必须采取临时降低运行速度、增加支座受力面积、地基置换等措施，直到以满足该线路运行列车最大动荷载要求为止。4.9每天召开退班会，总结当天工作，本着“当天问题当天解决，当天隐患当天处理，隐患不过夜”的原则，及时发现和解决问题，根据当天现场施工情况，合理安排第二天的工作。5结束语该工程采用4.76m路基梁10组，经合理优化施工组织，仅80天就圆满的完成了施工任务，曾受到上级领导的一致好评。在施工过程中，路基梁安全、便捷的优势得到了充分体现。部分工程在架空线路时使用拼接型鱼腹式路基梁，虽横梁参数有少许差异,但施工原理及工艺流程均与此相同。路基梁不仅在隧道换底施工，还在基床病害整治（如路基封闭、换填）、小桥涵施工等方面有着广阔的发展前景，只有不断的探索和创新，第7页共7页积极推广和交流施工经验，才能更好的让路基梁这一架空线路方式为铁路建设服务。