弹性整体道床施工工法1

发布时间：2024-08-28

施工工法

双线铁路隧道弹性整体道床施工工法

一、前言

弹性整体道床是一种新型的、目前在世界上处于先进水平的少维修甚至免维修的道床结构，是今后我国长大隧道中普遍推广采用的轨道结构。弹性整体道床施工技术是一项新技术，施工精度、施工质量要求极高；传统的整体道床施工均是采用支撑架法或墩架法进行，此法仅适用于支承块重量在40kg左右的整体道床施工，而目前施工采用的较为先进的套靴式弹性整体道床结构中支承块为满足铁路重载、高速的需求，其重量在100kg左右，传统的整体道床施工方法已经无法满足实际的施工要求，尤其不能满足双线隧道整体道床一次双铺的施工要求。因此，结合施工现场的实际情况，在传统的支撑架法或墩架法施工的基础上进一步进行技术改进，采用组合式轨道排架进行整体道床的施工。通过在西安--安康线秦岭隧道（单线隧道）和西安--南京线东秦岭隧道（双线隧道）的施工中取得的成功经验，形成了一套完整成熟的施工工艺；并且经过对以上两座隧道整体道床施工中合理的机具配置、施工进度指标以及保证道床质量、轨道几何精度的措施等方面的研究，总结、提高后形成了本施工工法。

二、本施工工法特点

⒈本工法较以前传统支承架法施工，具有施工精度高、施工调试相对简单、施工精度控制难度低的显著优点。

施工工法

2.工法所采用组合式轨道排架作为模具可以整体倒用、组装，大大加快了施工进度，缩短了施工工期。单线隧道平均月进尺可达到1500m；双线隧道采用一次双铺的施工模式，单工作面平均月进度在1000m～1200m之间。

3.用本工法进行双线隧道整体道床施工时，大幅度地减少了单工序循环次数，工序作业时间相对降低，同时减少了劳动力和小型机具的投入，降低了施工成本。

三、适用范围

本工法适用于单线或双线铁路隧道（含地铁）套靴式弹性支承块结构的整体道床施工。施工时，可根据单线或双线隧道施工断面对轨道排架进行恰当的分解、组合，以满足施工需要。

四、施工工艺流程

弹性整体道床施工的基本工序为：冲洗道床基底，设置中线和高程控制桩，沿纵向涂乳化沥青，安设道床钢筋网，轨排吊装，支承块悬挂，轨排组装、调试、联结、精调，安设伸缩缝沥青板，道床混凝土灌注（抹面成型）养生，拆除轨排，进入下个工作循环。具体施工工艺流程详见图1。

五、施工方法及作业内容（一）施工前准备工作

1.整体道床施工前应进行隧道贯通测量，并对贯通误差进行平差调

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整。贯通误差调整闭合后每隔200m设一控制桩，同时控制桩高程必须进行精密二等水准测量，作为整体道床施工控制依据。施工时每隔100m进行加桩。加桩中线标高误差±2mm；量距误差小于1/5000。

图1 弹性整体道床施工工艺流程图

2.弹性支承块采用工厂预制，支承块质量应符合设计文件要求。其各部位尺寸偏差应符合表1要求。

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表1 支承块检验项目

橡胶套靴、块下橡胶垫板在支承块制作完成后同支承块进行厂内组装。组装时采用胶粘的方法依次将支承块、块下橡胶垫板、橡胶套靴胶粘组装，确保整体道床的支承块、块下橡胶垫板、橡胶套靴三者之间紧密结合。弹性支承块在运输过程中应避免磕碰，防止掉角。搬运时应轻拿轻放。

3.道床混凝土所需沙子、碎石、水泥、外加剂等应提前作好材料准备，选好配合比。石子最大粒径应不大于40mm。

4.施工人员岗前培训

施工前应对技术人员、测量工、捣固工、混凝土工、抹面工、排架精调工组织进行培训，使其掌握弹性整体道床的特点、施工工艺流程，施工技术要求及施工质量控制要求等，以便于对施工进行全过程监控。

（二）施工机具准备

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整体道床施工的专用机具有：组合式轨道排架、专用门式起重机、移动式组装平台、混凝土输送泵等。道床施工前应对机具的精度及各项机械性能指标进行详细检查。

1.（单、双线）组合式轨道排架：轨道排架为整体道床施工关键机具，道床施工前应按照表2及表3的要求，分别针对单、双线隧道不同的几何尺寸、道床施工断面，对组合式轨道排架检验后并作出状态标识。对于未达到精度要求的机具，严禁投入使用。

表2 组合式轨道排架技术参数及技术性能

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表3 组合式轨道排架精度检测项目

注：表中“双线隧道左右线间距”一项仅为双线双铺时轨排的检测指标。

组合式轨道排架结构形式见“单线隧道组合式轨道排架结构示意图”及“双线隧道一次双铺组合式轨道排架结构示意图”。

2.专用门式起重机：起重机检查重点为行走系统，电器制动系统的制动情况，起重机变速快慢，吊架的吊点灵活程度及有效吊点的均匀分布情况等方面指标。起重机行走轨距根据单、双线隧道具体断面尺寸按照一次顺序施工的原则考虑。门吊轨道铺设在水沟电缆槽上，道木间距不大于50cm。

3.移动式组装平台：组装平台检查重点为平台钢板上的定位块位置应准确无误，以利于组装支承块时能够快速施工。

4.以上机具由于外形尺寸均较大，且由于其几何尺寸要求精度高，为防止运输过程中变形，均需在洞内组装调试。

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(线间距)隧道中线横梁分割缝(不大于3mm) 轨道排架结构横梁 kg/m基准轨支承块挂篮弹性支承块轨道排架横向撑杆横梁联结夹板轨道排架支腿铰接点螺栓孔

轨道排架横向撑杆

200#隧道砼填充面

200#道床砼填充

200#道床砼填充 200#道床砼填充

200#道床砼填充

双线组合式轨道排架布置示意图

说明：、本图为双线组合式轨道排架布置示意图，本图尺寸均以厘米为单位。、图中轨排横向撑杆(中线调整)及排架支腿(高程调整)均为螺杆可调；中线调整范围为45mm, 高程调整范围为+100mm、-50mm。 3、排架结构横梁在隧道中线处断开，采用联结夹板进行连接。左右线两侧各设一个铰接螺栓，铰接螺栓同螺栓孔实行无间隙配合，防止排架发生横向位移。排架左右线可以分别整体上下相对错动。每榀轨排均匀布设3根横梁，轨排纵向自由端悬臂长度小于0.8m

。横梁分割缝宽度限制左右线旋转角度，确保线间距的准确。 4、基准轨、结构横梁、支承块挂篮均按照制造精度要求联成整体。

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隧道中线轨道排架标准轨轨道排架横梁轨道排架横向撑杆支承块挂篮轨道排架横向撑杆

200#隧道砼填充面

200#道床砼填充

轨道排架弹性支承块

轨道排架支腿

组合式轨道排架示意图(cm)

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（三）施工机具进场布置

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花形布置。

3.中线和高程控制桩的设置在对隧道贯通测量每200米埋设的中线高程控制桩复核无误的基础上进行加密，桩点间距L≤100m，加桩中线高程闭合差f≤±2mm，且不得交叉。标桩之间的误差应在两控制桩范围内调整平差。

4.轨道排架吊装及弹性支承块的架设将支承块铭牌向钢轨外侧等距（@=568.2mm）、按照设计数量对称摆放在组装平台上，门吊吊起空排架移动至组装平台正上方，准确对位后落下，用快速扣件通过轨排上挂篮将支承块同排架连接成轨排，支撑块间距误差为±10mm。然后由门吊将轨排运至铺设地点，进行粗调就位。轨排就位时应考虑6～10mm之间轨缝位置。

5.轨排粗调就位：

（1）轨排标高调整首先在轨排吊装就位后用精密水准仪配合塔尺利用排架支腿螺栓每隔约6.25m的间距（钢轨端头处）对轨排基本轨（线路左轨）轨面高程进行调整，使其达到设计轨面标高要求；然后利用一字型轨道尺调整线路右轨至设计要求标高。

双线双铺施工时，左线、右线分别采用同一根塔尺进行，以减少测量误差。标高调整结束后，所有排架支腿必须接触铺底面混凝土并受力；若有排架支腿悬空，必须通过横梁铰接点处的上下错动使所有排架支腿接触铺底面混凝土，从而使轨排每个控制点的轨面标高处于可调、受控的状态。

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（2）轨排中线的调整单线道床施工时，采用经纬仪穿线法通过对轨排左右两侧的横向撑杆长度的变化进行轨排中线进行调整，使其结构中线同线路中线相互重合。

在双线隧道双铺施工中进行轨排中线调整时，将经纬仪架设在左（右）线的线路中线上，采用单线隧道轨排中线调整的方法对单侧轨排中线进行调整的同时，分别在左右线上用带有分中刻度的一字型轨道尺复核排架左右线的线间距，使其同时满足中线、线间距2mm的误差要求。

中线调整结束后调整轨排轨缝，使轨缝保持在6～10mm之间，并复核校正最后一榀轨排的轨头里程无误后锁定轨向锁定器。粗调结束后，轨排高程误差控制在±5mm以内，中线、线间距误差控制在±2mm以内。

6.轨排精调及轨面状态确认

轨排粗调锁定后，利用精密水准仪配合塔尺首先对每根钢轨的轨面标高每隔6.25m进行复测调整，并用一字型轨道尺复核两根钢轨的水平高差。

然后利用经纬仪穿线法在线路中线上架设经纬仪的对轨排中线进行复测调整。双线隧道双铺施工时，还必须利用经纬仪分别对左右线的轨排中线进行校核。当轨排中线、双线隧道的线间距、轨面标高误差控制在±2mm以内时锁定轨排，连接道夹板，按照1-3-4-6的顺序紧固道夹板螺栓，并消除轨头错台、错牙。

道夹板紧固结束后，按照“弹性整体轨道技术条件”要求对轨排几何状态进行检查，发现超差应立即校正，直至满足要求标准。其检验项

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目、标准见下表：

弹性整体道床轨排精调时状态检查表

轨排按照上表标准检查结束后，应再次对轨排的（左右）中线、双线线间距、轨面标高进行复核，确保其准确无误。

7.横向伸缩缝沥青板安装横向伸缩缝沥青板每隔6.25m设置一处，安放在两块支承块正中，前后距离偏差不得大于±40mm，且伸缩缝应与线路中线垂直。伸缩缝板安设必须牢固，确保不变形、不跑模。

8.道床混凝土浇注轨道排架轨面状态及锁定状态经过检查复核符合设计技术要求后，进行道床混凝土的浇注施工。

（1）道床混凝土灌注：输送泵设置于组装平台后部，输送泵管道沿中心水沟架设在轨排上方，设弯管分别向两侧灌注道床混凝土。混凝土拌制严格按配合比选料、称量，坍落度满足混凝土泵送的施工要求。混凝土浇注前必须将支承块表面加以覆盖，对支承块和橡胶套靴连接缝采取封闭措施，以防混凝土污染支承块。

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（2）道床混凝土捣固：道床混凝土捣固采用插入式捣固器及平板式捣固器进行，插入式捣固器主要用于支承块底部及四周捣固，平板振动器用于道床表面混凝土充分振捣。捣固器插点要均匀、连续，避免漏捣或捣固器接触轨排。

（3）道床混凝土抹面及养生：道床混凝土灌注结束后，对道床混凝土表面按2%的“人”字型横坡进行抹面整平，尤其支承块内侧向道心的一端，必须保证道床混凝土面至套靴下沿2mm的间隙，以免影响块下橡胶垫板和套靴受力后的弹性作用的发挥；抹面必须一次成型。混凝土养生期不得小于7天，混凝土养生过程中应经常洒水保持其湿润。道床混凝土强度达到5MPa时，可拆除轨道排架，达强70%以前，不准车辆在上行走。

9.组合式轨道排架倒用

道床混凝土达到拆除轨排所需强度时，可按下列顺序拆除：轨排间连接夹板→快速悬挂扣件→轨向锁定器→松动排面与支腿杆螺栓→拆除轨向锁定器→吊运轨道排架进入下一个工作循环。

10.道床混凝土拆模后应及时灌注排架工艺孔和修补残损。六、弹性整体道床劳动力组织及机械机具设备配置 1.弹性整体道床劳动力组织

弹性整体道床施工劳动力组织见下表。

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弹性整体道床施工劳动力组织一览表

注：括号内为单线隧道劳动力安排。此劳动力仅包含洞内工作面所需人数。

2．弹性整体道床机械机具配置见下表:

弹性整体道床施工机具配置表

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七、弹性整体道床施工质量控制及质量措施

1.支承块进场检验：质检部门应会同监理工程师按支承块验收技术条件要求对支承块的表面质量及预埋件尺寸、装配质量进行抽样或逐块检查，做好质量状态标识，不合格产品严禁投入使用。