（完整版）混凝土短軌枕式施工工藝論文

1、關注我 實時更新 最新資料混凝土短軌枕式施 工 工藝論文摘要通過對混凝土短軌枕式整體道床 的施 工方法總結,改進了混凝土灌注過程中存在 的不足之處,設計出一種一次性澆注混凝土道床、不設邊模板、一次性鋼軌鋪設 的施 工 工藝。該 工藝在保證較高 工程質量和施 工安全 的情況下,能有效地降低作業(yè)人員勞動強度,較大幅度地提高施 工進度;同時在復雜環(huán)境中具有更廣 的適用性。關鍵詞地鐵,短軌枕式,整體道床,施 工 工藝國際上,地鐵隧道內 的線路構造大多采用整體道床及無縫線路。常用 的整體道床有短軌枕式,長軌枕式,以后又發(fā)展有整體灌注式、承軌臺式、浮置板和軌道板等多種型式。其中短軌枕式整體道床 的施 工

2、工藝經(jīng)過多年 的經(jīng)驗積累,已有多種。合理地選擇和改進施 工 工藝,揚長避短,可縮短施 工 工期并能節(jié)約 工程造價。本文通過對短軌枕式整體道床施 工方法 的總結,改進了混凝土灌注過程中存在 的不足,設計出一種新 的施 工 工藝。新 工藝在保證較高 工程質量和施 工安全 的情況下,能有效地降低作業(yè)人員勞動強度,較大幅度地提高施 工進度,同時在復雜環(huán)境中也具有更廣 的適用性。1短軌枕式整體道床施 工 的作業(yè)流程短軌枕式整體道床 的施 工 工藝因采用 的作業(yè)步驟不同而使施 工方法有所不同,但作業(yè)流程都大同小異。其作業(yè)流程為:道床基底清理、鑿毛鋪軌基標測設鋪設道床內部鋼筋網(wǎng)軌道鋪裝用料運輸?shù)轿话惭b軌排安

3、裝軌排支撐架軌排初調、精調到位灌注混凝土道床拆除模板、軌排支撐架混凝土道床、水溝修整鋼軌接頭焊接應力放散及鎖定。2現(xiàn)行混凝土灌注 的輸送方法分析2.1泵送法泵送法是指先將鋼軌鋪設到位,組裝扣件并將短軌枕按照基標懸掛到位,經(jīng)過調軌、復檢后,固定好模板;然后采用混凝土輸送泵機或混凝土輸送泵車將混凝土泵送到澆注區(qū)。泵送法需將泵管接到待灌注區(qū)最遠 的位置,按照泵管接頭長度分為若干灌注段進行灌注;當?shù)来仓付ㄎ恢眠_到灌注量后,解開一段泵管,使泵管出口到達下一個灌注段。依次類推。泵送法 的優(yōu)點是:1)施 工作業(yè)略去混凝土運輸這一環(huán)節(jié),可直接將混凝土泵送到灌注區(qū),作業(yè)速度快、周期短,和其他作業(yè)步驟交叉少,便于

4、施 工組織和軌道運輸設備 的組織。2)對施 工機械依賴較小,待水溝模板設立后,不用鋪軌門吊配合,即可進行混凝土道床 的灌注,施 工方法簡單,便于操作。3)可一次性灌注,施 工后續(xù) 工作少。4)灌注 的作業(yè)段長,若施 工條件具備,一次性作業(yè)可灌注300m左右 的道床。泵送法存在 的不足是:1)勞動強度大、作業(yè)環(huán)境惡劣。道床作業(yè)縱向距離長、剖面小,泵管及配件需人 工搬運;且作業(yè)面都需灌注混凝土,作業(yè)人員需負重作業(yè),對作業(yè)人員 的體能消耗很大。2)通信不便,灌注量難以掌握。泵機(車)距施 工現(xiàn)場較遠,混凝土輸送機或輸送車旁噪聲較大,尤其是地下線,對通信設備 的依賴性較大。3)泵管橫向移動能力差,需要

5、勞動力較多。泵管為剛性連接,橫向移動時需有一個較大 的緩和長度,泵管放置在軌排支撐架上易受擋礙,混凝土難以均勻地泵在灌注區(qū)內。4)作業(yè)環(huán)境對施 工作業(yè)影響嚴重。受泵送距離和泵送高程 的限制,有些施 工現(xiàn)場無法實現(xiàn)泵送作業(yè)。5)施 工噪聲嚴重,不利于環(huán)境保護。泵機(車)自身噪聲較大,即使制定相關 的防噪方案,也難以達到理想 的效果,尤其是夜間施 工,更易擾民。2.2普通輸送法普通輸送法是指先將鋼軌鋪設到位,組裝扣件并將短軌枕按照基標懸掛到位,進過調軌、復檢后,固定好模板;然后將混凝土裝到專用 的混凝土輸送箱內,采用動力設備將混凝土牽引到混凝土待灌注區(qū)前方已成型道床,再由鋪軌門吊運至混凝土灌注區(qū)進

6、行灌注。普通輸送法 的優(yōu)點:1)勞動強度較小、機械化程度高,易于施 工作業(yè)?；炷劣绍壍佬≤嚭弯佨夐T吊配合運至待鋪地段,主要作業(yè)量由機械承擔。2)對施 工現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境 的適應性強,適合復雜環(huán)境作業(yè)。混凝土下料口與待鋪地段 的距離較遠時也可以滿足施 工要求。3)物料、設備搬運方便,也可以依靠鋪軌門吊吊運,施 工條件便利。4)灌注時只需混凝土振搗器配合作業(yè),作業(yè)人員輕裝上陣,作業(yè)條件相對較好。5)灌注量可根據(jù)灌注區(qū)截面計算出來,灌注量便于把握,施 工作業(yè)便于組織。6)施 工作業(yè)便于程序化、系統(tǒng)化,作業(yè)分 工較細,施 工進度易于保證。普通輸送法 的缺點:1)混凝土需要軌道運輸設備和鋪軌門吊配合運輸,

7、對機械設備依賴性較高,機械設備 的投資增加了 工程造價。2)鋪軌門吊走行軌道和灌注道床有沖突,尤其對水溝設在道床中間 的整體道床?，F(xiàn)行作業(yè)辦法都采用混凝土二次灌注法,即將混凝土道床兩側需安裝鋪軌門吊走行軌 的部分用模板隔離,先對混凝土道床主體進行灌注;待鋪軌門吊走行軌拆除后,再對其所占用 的空間進行二次灌注。其作業(yè)程序較為繁瑣。3)邊模板占 工程總模板數(shù)約1/2,增加了 工程造價;設立、拆除邊模板增加了施 工作業(yè)量。4)邊模板影響混凝土道床鋼筋網(wǎng) 的鋪設,給施 工造成不便。5)采用二次灌注,混凝土道床有結合縫,易影響 工程質量和成品外觀。6)為避免混凝土初凝影響 工程質量,需及時將混凝土運輸?shù)?/p>

8、施 工地點,故要求合理組織軌道運輸作業(yè)。3混凝土灌注方法 的改進為降低作業(yè)人員勞動強度、提高施 工進度及在復雜環(huán)境中具有更廣 的適用性,根據(jù)以上短軌枕式整體道床兩種混凝土灌注方法 的優(yōu)缺點,宜選擇普通輸送法。針對其存在 的不足,經(jīng)過現(xiàn)場實驗,采用以下方法對其灌注 工藝進行改進。3.1混凝土灌注方法 的改進思路混凝土普通輸送法采用鋪軌門吊配合吊運混凝土,鋪軌門吊走行軌(以下簡稱“走行軌”)基礎為鋼支墩底座,它位于正式軌道兩側。設立邊模板 的作用在于使鋼支墩不被澆注在混凝土道床內。現(xiàn)使用 的鋼支墩下部設法蘭盤,用于和道床基底固定,屬于螺栓外置式?，F(xiàn)將混凝土支墩改造為螺栓內置式,將鋼支墩改為密封式,

9、并使鋼支墩外部形成光滑 的表面,一次性澆注混凝土道床;并將鋼支墩灌注在混凝土道床內,在走行軌拆除后將鋼支墩從成型道床上拔出,最后對道床進行填補即可。3.2鋼支墩設計鋼支墩可按施 工現(xiàn)場實際情況進行設計。本案將鋼支墩設計成底座部分和互換部分,整體采用倒梯型結構。底座部分分為三類,即矩形底座、梯形底座和梯形底座,分別適用于矩形、馬蹄形和盾構斷面隧道;互換部分可以通用;兩部分使用螺栓連接成整體,支墩4個側面斜率均為30/1。支墩兩側設有螺栓。拔除時將螺栓向下擰動至道床面,即可將鋼支墩由道床頂出。3.3混凝土灌注方法改進前后 的施 工圖示1)原施 工 工藝需兩次灌注,道床鋼筋網(wǎng)受邊模板影響,不能放置到

10、設計位置,見圖13。2)改進施 工 工藝后可一次性灌注,不設立邊模板,鋼筋網(wǎng)及鍍鋅扁鐵位置可按設計圖施 工。施 工示意見圖46。4灌注 工藝改進后 的施 工 工藝簡介目前,地鐵隧道 的整體道床施 工中鋼軌 的鋪設有兩種方法:換軌鋪設法,即先用 工具軌鋪設混凝土道床,將永久軌在鋪設基地焊接成長軌后,運至施 工地點進行換軌;一次性鋼軌鋪設法,直接用標準長度永久軌鋪設整體道床,鋼軌接頭采用現(xiàn)場焊接。換軌鋪設法 的鋼軌焊接質量易于保證,同時避免了施 工現(xiàn)場 的空氣污染,但 工具軌 的鋪設與拆除增加了 工程投資,施 工周期較長,且長軌條運輸不便;一次性鋪設法易造成施 工現(xiàn)場空氣污染,施 工干擾較大,但施

11、 工 工期短,可節(jié)約大量 工程投資。兩種鋼軌鋪設方法對采用本 工藝 的影響不大。由于焊接技術 的發(fā)展,現(xiàn)在比較主流 的施 工 工藝為一次性鋼軌鋪設法。本文以一次性鋼軌鋪設法對本 工藝進行闡述。4.1施 工 工藝流程施 工 工藝流程圖見圖7所示。本 工藝不需設置邊模板,一次性對道床進行灌注;采用軌排支撐架架軌法,軌排支撐架立柱上需套設高于道床灌注高度 的PVC管,以便拆除軌排支撐架;走行軌鋼支墩拆除后循環(huán)使用。鋼支墩拔除后,其空缺部分 的道床需進行補填。與混凝土二次灌注法相比,混凝土道床沒有縱向結合縫,可省去結合縫鑿毛 工序,成品外觀更佳。4.2施 工 工藝要求4.2.1基標設置根據(jù)施 工圖要求

12、及線路線形、坡度調整資料設置控制基標和加密基標。控制基標按直線120m、曲線60m以及曲線起止點、緩圓點、圓緩點、道岔起止點各設1個;混凝土道床加密基標按直線6m、曲線5m各設1個?；鶚嗽O置允許偏差:控制基標 的方向為6,高程為2mm,直線段距離相對較差為1/5000、曲線段距離相對較差為1/10000;加密基標 的方向為1mm,高程為2mm,直線段距離較差為5mm,曲線段距離較差為3mm。4.2.2軌道架設安裝鋼軌應采用支撐架架設。支撐架架設間距直線段宜為3m、曲線段宜為2.15m;直線段支撐架應垂直線路方向,曲線段支撐架應垂直線路 的切線方向。架設于支撐架上 的鋼軌或道岔應調整水平、線形、

13、軌距、軌底坡和高程。其調整精度應符合DB11/311.1-2005地下鐵道 工程施 工及驗收標準 的有關規(guī)定。調整合格后必須固定牢固,驗收合格后及時灌筑道床混凝土。4.2.3灌筑道床混凝土灌筑混凝土前需綁扎鋼筋、立伸縮縫和水溝模板。模板應支立牢固,其允許偏差:橫向位置5mm,高度2mm。灌筑混凝土 的腳手架需獨立設置并應牢固?；炷翍謱?、水平、分段灌注,并振搗密實,嚴禁振搗器觸及支撐架和鋼軌。道床混凝土應及時進行抹面。抹面允許偏差:平整度為3mm,高程為05mm?；炷琉B(yǎng)生不少于14天,其強度達到5MPa時方可拆除鋼軌支撐架;混凝土強度未達到設計強度 的70%時,道床上不準行駛車輛和承重。4

14、.2.4鋪軌門吊走行軌設置要求1)走行軌宜采用24kg/m軌。兩側走行軌以線路中心線為其中心位置,以線路軌面為走行軌軌面水平基準。走行軌與安裝基準線水平位置偏差不大于5mm,兩走行軌跨度偏差不大于3mm,走行軌水平面標高允許偏差為10mm,兩走行軌水平偏差不大于10mm。2)鋪軌門吊走行軌 的支撐基礎鋼支墩 的布設間距不大于1000mm,鋼支墩應用4根M10以上膨脹螺栓固定在道床基礎上。螺栓扭力符合GBT16823.21997螺紋緊固件緊固通則 的要求。4.2.5整體道床 的填補鋼支墩需涂抹脫模劑,以便走行軌拆除后可順利拔出鋼支墩?？杖辈糠謨炔胯徝幚?、清理干凈并涂抹混凝土粘合劑后再進行混凝土

15、 的填補。5施 工進度比較5.1原 工藝施 工進度測算5.1.1采用鋪軌基地預裝短軌排,混凝土灌注采用普通輸送法按75m作為流水施 工作業(yè)段長度,分別進行清理基底、鋪小龍門吊走行軌、綁扎鋼筋、安裝軌排、澆筑道床混凝土等 工序。一般情況下短軌枕式整體道床施 工日進度約75m左右。鋪軌基地和鋪軌現(xiàn)場作業(yè)人員共需78人左右。后續(xù) 工作為混凝土 的二次灌注。二次灌注日進度約為100m,需作業(yè)人員24人。5.1.2采用鋪軌基地預裝短軌排,混凝土灌注采用泵送法可不用鋪軌門吊配合,經(jīng)過合理組織,作業(yè)段長度可提升到325m,同時進行基底清理、綁扎鋼筋、物料倒運、軌排安裝等,大約4天可以完 工,混凝土灌注需1天,折合日進度為65m。鋪軌基地和鋪軌現(xiàn)場作業(yè)人員須148人左右。后續(xù) 工作較少,但施 工干擾較大,計劃進度不易完成。5.2 工藝改進后 的施 工進度 工藝改進后 的立模人員可減少3人,其余人員不變。混凝