鐵路客運專線板式無碴軌道工程施工組織設計方案(15頁).doc
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2023-06-07
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1、1前言板式無碴軌道大體上可以分為日本板和德國板兩類,此次研究的對象主要參照日本板。日本無碴軌道技術以新干線板式無碴軌道結構為代表,具有無碴軌道的線路穩定性、剛度均勻性好、線路平順性、耐久性高的突出優點,可顯著減少線路的維修工作量。日本板式無碴軌道已有成熟的技術和豐富的施工經驗,其鋪設范圍已從橋梁、隧道發展到土質路基和道岔區,其定型的無碴軌道包括適用于高架橋和隧道的A型板式無碴軌道、框架式軌道板,適用于土質路基上的RA型板式無碴軌道和特殊減振區段用的防振G型軌道板等。與德國博格板式無碴軌道相比,日本板式無碴軌道在基礎上設置了凸型擋臺.凸型擋臺與基礎混凝土板一起建造,依靠凸型擋臺對軌道板進行定位,2、施工更為方便。日本板式無碴軌道用的軌道板,沒有在工廠內機械磨削的工序,制造相對簡單.2 施工準備2.1施工調查施工前,應對以下內容進行調查并加以落實:調查沿線軌道板存放臨時基地、CA砂漿原材料儲存基地等設置條件。了解施工前相關工程的進展情況、質量狀況及對無碴軌道工程的影響,核實施工進度計劃。收集沿線水文、氣象資料.調查沿線砂石料來源、水源、電源,了解適宜作為原材料與軌道構件儲存、構件預制以及生活與生產房屋等的場地條件。調查沿線道路、交通狀況;鋪板、CA砂漿灌注機械通過地段的限界情況。核查軌下基礎情況,重點了解橋梁預制、架設(現澆梁的預應力張拉時間)、預埋件、排水與電力管線、路基填筑質量和沉降值3、等。2.2相關資料復核無碴軌道施工前,應熟悉已獲批準的施工設計文件(包括變更設計文件),接收與無碴軌道施工有關的已竣工工程及變更設計資料,并進行核對.對設計文件中的坐標、高程應進行詳細復核,應指派專人負責進行完整的演算,并由他人對計算結果進行獨立復核.對線下施工單位提供的相關竣工文件應予以仔細檢查,特別是沉降觀測和變形控制資料,并根據現場進行比對,驗證數據的真實性。2.3實施性施工組織設計編制施工前,應根據設計文件和施工調查報告編制切實可行的實施性施工組織設計,對施工過程的質量控制及進度計劃提出明確的要求,明確關鍵和特殊過程。實施性施工組織設計至少應包括以下內容:編制依據及原則工程概況及主要工4、程數量大型臨時工程機構設置及勞動力組織總體施工方案及主要施工方法工期安排(包括施工順序、施工進度)材料供應計劃及供應方式施工機械及試驗、測量、檢測儀器設備配置計劃安全、質量、工期保證及環境保護措施針對各工序,尚應編制相應的作業指導書,明確操作方法、施工工藝和作業標準,用于指導現場施工.2。4技術交底和人員培訓施工前,應進行詳細的技術交底,明確技術標準,強調施工注意事項,提出安全技術措施。所有施工作業人員均應參加崗前培訓,并通過考試后持證上崗。2.5檢測機構設置施工前應根據質量控制需要設置檢測機構,并配備相應的檢測設備。試驗檢測設備主要包括:軌道板質量檢測設備、混凝土質量檢測設備、基床表層狀態參5、數檢測設備、CA砂漿試驗儀器等.2.6物資、機械準備根據無碴軌道施工技術要求與擬定的施工方案,選擇合適的施工設備和機具。施工材料及軌道部件必須滿足相應的技術條件,并應符合下列要求:軌道部件的取樣、試驗及驗收均應按有關規定辦理。施工材料及軌道部件、CA砂漿原材料應依照有關規定按規格分類儲存、標識,堆碼整齊。2.7與線下施工單位交接施工前,路基、橋、隧及過渡段應有檢驗合格資料,并提供沉降觀測資料及評估報告。板式無碴軌道施工單位應接收線下施工單位的線路測量資料及控制樁,核實中線貫通情況,并復測線路基樁和路面高程。中線樁、線路基樁、水準點應釘設齊全,缺損者應在板式無碴軌道施工前補齊.線路復測應符合客運6、專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規定的相關要求.3 無碴軌道測量技術及基樁設置3.1無碴軌道測量技術根據引進技術及國內前期無碴軌道施工測量研究,綜合試驗段以“三網合一、分級控制、多級復核、科學平差”為原則來組織測量工作.全試驗段布設一個GPS基礎平面控制網,每4km左右布設一對GPS(B)級控制點.勘察控制網、施工控制網、運營維護網等三網共用此平面控制網。平面控制網按三級布置,分級控制。具體布置方法應復核客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規定的要求。全部工程測量工作實行分級管理:成立由專職測量工程師為組長的精測組和施工測量組,分別負責各自職權內的工作。精測組負責本標段的控制測量。施工測量組負責工程現7、場的日常施工測量。實行相互復核制度。無碴軌道施工基樁控制網(CP)布設完成后,按照每種無碴軌道的施工工藝設置加密基樁,加密基樁采用強制對中方式.測量結果的整理計算所采用的平差軟件應通過國家有關部門的認證,施工過程測量采用后方交匯、網平差手段。3。2基準器設置板式無碴軌道是比較難以正確調整的結構,一旦完成鋪設便無法修改較大的不平順量.雖然板式無碴軌道是以無維護為目標的軌道結構,但鋼軌及扣件的維護與以往相同,并且可調墊板在材質上也并非具備永久性,作為軌道板下的CA砂漿填充層長期使用后也必須進行修補。所以,為了在建設中能以毫米為單位實現高精度、有效的軌道整理,就需要設置基準點,具體設置方式見相關科研8、小組成果.4 板式無碴軌道施工方案4。1總體施工方案根據武廣客專綜合試驗段的施組安排,原則上板式無碴軌道先施工右線,再施工左線.4。1。1施工右線時利用左線作為運輸通道,同時充分利用施工便道組織各種材料的運輸。砼采用砼運輸車直接運輸到位,軌道板采用輪胎式汽車吊安裝,CA砂漿灌注采用拌合、灌注一體車走行在左線上進行灌注.4。1。2施工左線時鋼筋、模板等散裝材料可以通過右線有軌運輸(采用簡易的、人工推運的輕型平板車),其中鋼筋等消耗物資也可以按照沿線的需求提前運輸至現場,這樣可以盡量減少物流沖突。 砼采用汽車泵或拖式泵泵送施工,軌道板采用輪胎式汽車吊、軌道板運輸車走行在砼底座上,倒退著鋪設。CA砂9、漿灌注采用拌合、灌注一體車走行在施工便道上進行灌注。4。2工作面作業區劃分板式無碴軌道施工工作面按照流水作業方式劃分為九個區,依次為:橋(路基)面清理測量區、底座及凸形擋臺鋼筋綁扎區、底座及凸形擋臺立模區、底座及凸形擋臺混凝土灌注區、底座面清理及基樁測設區、軌道板鋪設區、軌道板精調區、CA砂漿灌注區、凸形擋臺周圍樹脂灌注區等。5無碴軌道施工設備、機具、測量設備及人員配置表1 底座混凝土施工機具設備序 號名 稱單 位數 量1混凝土運輸車輛62混凝土輸送泵臺23混凝土拌合站座1表2 軌道板鋪設機具設備序 號名 稱單 位數 量1輪胎式汽車吊臺12三向千斤頂臺43三角規臺24運輸汽車臺48表3 乳化瀝10、青及CA砂漿生產主要機具設備序 號名 稱單 位數 量1導熱油爐臺12乳化瀝青生產設備套13電子秤臺14運輸車輛15移動式CA砂漿拌合車臺1表4 施工配置測量儀器設備名稱數 量精 度備 注全站儀1臺1”測距精度(1+1ppm)電子水準儀1臺0。3mm銦瓦尺1對三角架及棱鏡4套表5 施工隊伍及人員配置班組名稱班組數量每組人數備 注底座施工班組250軌道板鋪設班組210軌道板調整班組210CA砂漿灌注班組210軌道精調班組266 板式無碴軌道施工進度板式無碴軌道的施工進度施工根據國內前期情況,主要受軌道板調整及CA砂漿灌注時間的制約。軌道板底座的鋼筋綁扎和模板支立按照200m/d計。鋼筋按照0。1t11、/m計,每天需要完成20t鋼筋的綁扎工作。軌道板底座砼模板支立按照200m/d計。軌道板底座砼澆注按照200m/d計。路基地段砼按照0.96方/m,橋梁地段砼按照0.56方/m,每天大約完成200方砼的澆注。軌道板鋪設按照200m/d,40塊軌道板計。根據前期施工經驗每日軌道板調整可完成40塊,夜晚不安排調整施工,因為夜晚測量能見度差,軌道板調整質量保證率低,施工進度慢。每塊板下CA砂漿拌和及灌注時間合計約需15min,單班作業時間按8h計算,能夠完成32塊軌道板(160m)灌注,綜合考慮后日綜合進度確定為150m, 月施工進度4。5km/月。7板式無碴軌道施工工藝7。1軌道板生產工藝(見相關12、科研小組的研究成果)7。2板式無碴軌道施工工藝在無碴軌道施工前,由專業單位對線下工程進行無碴軌道鋪設條件評估,符合要求后方可進行無碴軌道鋪設.板式無碴軌道道床施工工藝流程圖梁面檢查、路基評估測設基樁梁面鑿毛、清理,梁面預埋鋼筋復位綁扎底座及凸形擋臺鋼筋,安裝模板 橋 梁安裝排水設施、檢測絕緣性能底座混凝土澆筑及養護凸形擋臺混凝土澆筑及養護加密基標測設鋪設準備軌道板鋪設及調整定位CA砂漿灌注軌道板運輸凸形擋臺周圍填充樹脂軌道板安裝、調整機具設備準備質量檢查CA砂漿配置就近新建制板場,預制軌道板采用公路運輸至施工作業面,汽車吊配套專用吊具吊裝至工作面方式.軌道板采用三角規配合液壓千斤頂調整.CA砂13、漿采用汽車運輸CA砂漿攪拌機拌和,配套CA砂漿壓送機灌注.無碴軌道的總體施工順序為:軌道板的制作底座和凸形擋臺施工基準器測設軌道板鋪設及狀態調整CA砂漿灌注無縫線路施工.施工測量 底座混凝土施工底座和凸形擋臺鋼筋在工區內集中下料,自卸汽車從施工便道運抵工作面,人工散運就位。底座混凝土施工拌合站集中生產混凝土,混凝土運輸車運輸,右線施工時可直接入模,左線施工時采用泵送入模。根據測設的線路中心線,綁扎基礎鋼筋骨架,并放好鋼筋保護層墊塊。將基礎結構鋼筋與預埋的基礎連接鋼筋、凸形擋臺鋼筋相連.模板采用定型鋼模板,以模板頂面高程控制底座混凝土灌注標高.曲線地段混凝土基礎施工時,外側高度應滿足曲線超高的設14、計要求,同時應考慮底座頂面合理的排水坡度.在伸縮縫處設高程控制點.檢查合格后及時灌筑基礎混凝土。混凝土灌筑采用機械振搗,振搗密實后,用木抹將其抹平。在底座混凝土拆模后24小時,進行凸形擋臺的施工。在混凝土未達到設計強度之前,嚴禁各種車輛在底座上通行。主要設備有混凝土運輸車、輸送泵、自卸汽車、汽車吊.凸形擋臺施工凸形擋臺為圓形,周圍用樹脂材料填充,樹脂厚度為40mm.基準器埋設于凸形擋臺中間,見下圖所示.凸形擋臺形狀及基準器位置示意圖凸形擋臺采用圓形鋼模,并設有加強肋。擋臺模型支立時采用精密測量的辦法控制其位置,進行反復對中調平,使其距離的偏差及與線路中心線的偏差均符合標準要求,在其內灌注混凝土15、并細心搗固,以確保其位置準確。凸形擋臺混凝土的灌筑、振搗應采用插入式振搗器。凸形擋臺施工達到設計標高后,表面須抹平。在凸形擋臺表面測設基標,為軌道板的鋪設做好準備。基準器(或加密基標)測設凸形擋臺施工時,應在每個凸形擋臺上設置基準器底座;安設基準器,并按要求精確測定基準器上的基準點位置,為軌道板的鋪設做好準備。在基準器底座上精密測量基準點的位置,包括水準測量、中線測量和正矢測量.基準點高程應自水準基點引出,按精密水準方法往返觀測;中線和正矢測量可采用任意點置鏡極坐標法或偏角法。 現場軌道板的驗收為了保證鋪設軌道板進度,需要將軌道板提前倒運和存放到鋪板現場.在平板拖車上驗收預制場運送來的軌道板,16、會同軌道板預制場質檢人員一起對其外觀、損傷、龜裂及平面性等是否合格進行確認。并將其臨時放在路基上。軌道板的外觀檢驗見“軌道板驗收檢查、測量方法示意圖”.軌道板外觀合格標準為:翹曲量測量值(H)定位塊的高度平面性左翹曲量右翹曲量翹曲量:3mm以內平面性:1mm以內測量位置定位塊水平線左右平面圖側面圖軌道板驗收檢查、測量方法示意圖現場軌道板的堆放在軌道板驗收檢查結束之后,安裝吊鉤,并使用吊裝框,在地面指揮人員的引導下,用25吊車吊起,卸到路基上配置好的臨時性支撐用四方墊塊上。26002600mm2200mm吊裝框示意圖 吊裝框吊鉤示意圖軌道板運輸安裝汽車運輸軌道板時,堆放高度不得超過2層,兩層之間17、采用10cm厚的方木隔開,軌道板應平穩放置并綁扎牢固.在軌道板臨時存放點應設置堅固的平臺,存放高度不得超過4層,時間不得超過4天,軌道板臨時存放方式如下圖所示.枕木枕木臨時放置用墊塊150702200軌道板 軌道板臨時存放示意圖軌道板吊裝運輸軌道板通過龍門吊吊裝就位,三向千斤頂精調對位。施工要點:將CA砂漿灌注袋鋪設就位,保證CA砂漿灌注袋位置居中、平展,曲線地段CA砂漿灌注袋進行必要的加固。支撐墊木處CA砂漿袋先進行折疊,待軌道板調整時抽出墊木,鋪展CA砂漿灌注袋.軌道板運輸到位后,龍門吊(或汽車吊)吊裝軌道板,人工輔助就位。曲線地段每塊軌道板必須按相應的偏轉角放置。施工設備:輪胎式雙向軌道18、板運輸車、龍門吊、汽車吊軌道板狀態調整軌道板的調整,以基準器為基礎,采用三向千斤頂、支撐螺栓、螺紋絲桿頂托等,調整軌道板的高低、方向及凸形擋臺縫.軌道板調整如下圖所示. 軌道板調整示意圖將支撐螺栓安裝到軌道板側面的聯結鐵件上,利用三向千斤頂緩慢頂起軌道板,除去軌道板下臨時支撐方木.按照預定高度值,使用三角規及三向千斤頂調節軌道板高度。調整軌道板中心線及凸形擋臺基準器之間的連線,使其與軌道板中心線重合。用鋼尺精確測量兩凸形擋臺間的縱向距離,將凸形擋臺縫均勻設置。在軌道板兩端設置軌距尺、根據基準器測設數值,使用三向千斤頂調節軌道板面的水平。軌道板面的水平、中心線、凸起間隔調節后,在凸形擋臺與軌道板19、之間釘入楔子,固定軌道板.測定軌道板的安裝精度及CA砂漿注入厚度,提交記錄。軌道板鋪設精度要求見部頒標準.CA砂漿灌注前準備確認軌道板是否精確調整到位,是否發生偏移、有無廢物等并檢查灌注袋的位置。塑料布覆蓋在軌道板表面.在灌注位置準備注漿閥門.CA砂漿灌注在灌注口安裝控制閥門,利用重力自然灌注.灌注時派相關人員在軌道板四角進行監控,防止軌道板受力偏斜。暫停灌注時,要及時清洗攪拌機。在CA砂漿灌注前,每一盤均應通過流動度試驗,進行流動時間、含氣量測量,不在規定范圍內時,不能灌注。CA砂漿灌注時,要對每一塊軌道板進行連續注入,充分填充,使板下不出現空隙。盡量避免在雨天灌注,施工過程中若遇到下雨,應20、采取遮雨措施。施工中應進行流動度、含氣量、溫度試驗,及時采集試樣進行膨脹率、泛漿、強度試驗并記錄結果。曲線地段超高過大時,CA砂漿灌注分23次進行,防止板塊受力漂浮,但每次灌注應在前次注入砂漿未硬化前進行。在進行CA砂漿的注入施工前,須測定流動時間、空氣含量、溫度等指標,并填寫試驗記錄,確定砂漿合格后方可注入。A、在攪拌之前,要檢查待注入地點有無積水及其他有害物質,如有就應立即清除;B、拌制好的砂漿,如果時間處于靜止狀態,就會變成假凝狀態,很快喪失流動性,為此,應一邊緩慢地攪拌砂漿,一邊運輸和注入。C、在CA砂漿即將注入之前,還應測定其流動時間,盡可能得到所規定的流動性。D、注入速度以不帶入空21、氣那樣徐徐地連續進行,壓送泵的噴吐量控制在120L/min以內.還應注意不致引起材料離析,并且完全充分地填充空隙.E、當注入了一半左右的程度,就應進一步降低注入速度,以便空氣排出,并觀察CA砂漿的靜態位置,并應充分確認軌道板側面的高度,保證軌道板底部注漿飽滿.F、在坡度區間進行注入,是從軌道板的低側注入孔向高側注入孔移動,沿著一側進行。G、當CA砂漿在軌道板側面或注漿孔中的高度達到30mm以上時,第一次注漿作業才算結束,此時再次檢查是否存在漏漿現象,如有,必須采取措施。H、待CA砂漿凝固后,拆除模板,對凸形擋臺四周再次注漿至擋臺頂部,在注入CA砂漿的過程中,應用聚乙烯薄膜覆蓋軌道板,以免造成污22、損。養生采用自然養生.當強度達到0。1MPa且CA砂漿灌注時間達到24小時后拆除軌道板支撐螺栓。CA砂漿養生期間不得在軌道板上加載。凸形擋臺周圍填充樹脂施工工藝流程CA砂漿灌注24小時并清潔、整理完畢后,在凸形擋臺周圍安放樹脂灌注專用袋,采用布制橡膠帶或粘著劑防水和固定。樹脂灌注工藝流程如下圖所示。 凸形擋臺周圍樹脂灌注工藝流程圖成型后的凸形擋臺如下圖所示。凸形擋臺灌注示意圖施工方法及技術要求采用102MN/m聚氨脂系或者環氧樹脂系合成樹脂,在CA砂漿灌注完成24h后,安放凸形擋臺樹脂灌注袋。根據規定的比例進行計量,用手搖攪拌器等在專用特殊混合容器內進行均勻攪拌,如下圖所示。樹脂的混合每10023、0m軌道長度抽取3個樣品進行強度試驗,提交試驗結果。室外施工環境溫度低于10時,需將樹脂的液體溫度調到20以上混合。要對垃圾、異物、水分等進行清掃和清除。使用灌注袋時,要防止樹脂泄漏。凸形擋臺和軌道板的間距不足20mm時,應匯報后另作研究處理。為防止空氣進入,應盡量保持低位進行灌注施工。8 軌道整理8.1軌道狀態調整板式無碴軌道的鋼軌高低、水平調整采用特制的調整塊進行.墊塊分基準墊塊和微調墊塊,調整時放在鋼軌與板體頂面之間。調整墊塊形狀與安放位置如下圖所示.調整墊塊安放位置及調整墊塊示意圖軌向調整利用鐵墊板上的套管螺栓與軌道板上預埋套管的間隙,以及不同號碼的規矩塊來調整。先用20m弦線拉正矢確24、定一股鋼軌的軌向,再以軌距控制另一股鋼軌的軌向。由直線向曲線調整高低、水平調整軌道的高低、水平通過調高墊板與充填式墊板進行調整。充填式墊板的充填厚度為48mm,超出8mm時在鐵墊板下加墊調高墊板。8.2充填式灌注袋施工8.2.1工藝流程工藝流程見下圖使用專用墊塊調整鋼軌頂面標高軌道幾何形位調整及檢查軌頂標高檢查清理軌道下充填位置安裝充填式墊板及軌道表面防護準備機具及墊板填充料檢查調試注射設備注射充填式墊板調整固化時間取樣檢測清理軌道板表面填充高度檢查及表面清理竣工驗收充填式墊板施工工藝流程8.2。2灌注袋安裝充填式墊板的充填厚度約為48mm,若測量后調高量超出該范圍,應在扣件墊板下墊入預制的調25、高墊板。灌注袋安裝時不區分袋的上、下面。直線地段,灌注袋的灌注口應置于軌道的內側;曲線超高地段,灌注口應朝曲線內側,從低側灌注。灌注袋插入時,應使其位置印記與軌下膠墊對齊,保證灌注袋的位置準確.灌注袋的形狀及灌注口方向如下圖所示。 灌注袋形狀及灌注口方向示意圖8。2。3樹脂拌和及灌注樹脂的計量與拌和具體內容見相關小組科研成果樹脂的灌注灌注袋的灌注口與排氣口必須在樹脂灌注前剪開,同時確認灌注袋內無水分.拌和后混合液的可使用時間隨室外溫度和液溫會有較大幅度的變化,故對A、B劑應有適當的溫度管理,并在可使用時間內(20時的可使用時間約為4050min)完成灌注。8.2.4充填式灌注袋施工材料及機具材26、料按每臺注入泵施工1000m計算,充填式灌注袋施工所用材料如下表所示。材 料 表名稱形狀尺寸單位數量備注可調襯墊袋個32005m板16塊注入樹脂 A液(聚合樹脂PV-401)褐色 液態kg68860kg鋼軌直結5型扣件平均注入厚度5mm硬化劑 B液無色 液態kg14在A劑中添加2機具施工所用機具如下表所示。機 具 表名稱形狀尺寸單位數量備注注入器凸輪泵臺1發電機臺1軌道車臺1裝載注入器及其他物品溫度計桿形1調節樹脂配合用工具套1樹脂拌合、施工使用照明燈具個6夜間、隧道施工用試驗用金屬模型壓縮、彎曲組1質量檢驗9無縫線路應力放散、鎖定和精細整理9.1無縫線路應力放散、鎖定9.2精細整理充填式墊板灌注完畢及線路鎖定施工完后,軌道的高低、水平已經達標。再以軌檢儀檢測,根據測得的數據進行軌向、軌距的局部精細調整.10。竣工驗收10。1驗收程序驗收分為過程驗收和最終驗收。過程驗收:主要包括下部工程過程驗收和軌道工程過程驗收.過程驗收是對上一工序在質量進行驗收,質量合格方可進行下一工序的施工。最終驗收:最終驗收為軌道完工后的靜態驗收和動態驗收。10。2驗收標準10.2。1靜態驗收標準按部頒標準執行。102.2動態驗收標準按部頒標準執行.