[下载]弹性支承块整体道床施工工法

一、前言

秦岭隧道采用的橡胶套靴式弹性支承块整体道床（见图1）是一种新型轨下基础，其弹性与有碴轨道相当。橡胶套靴式弹性组装体提供的轨下静刚度系数约为400kN／cm，比刚性整体道床的静刚度下降了1～1.5倍，轨道的动应力降低，使轨道的使用寿命得以提高，并使轨道结构免维修或少维修。

本工法根据铁道部关于弹性整体道床组的科研成果，并结合秦岭隧道弹性整体道床实际施工情况形成的。本工法在提高工程质量，加快工程进度，降低工程成本，减轻劳动强度等方面，取得了良好的效果。

二、适用范围

本工法适用于铁路隧道、地下铁道等工程采用橡胶套靴式弹性支承块整体道床的施工。

三、施工工艺

（一）工艺特点

1.混凝土实现工厂化生产，运输、灌注实现机械化，采用平行流水作业，各工序有机衔接。

2.轨排整体性好，能准确保持几何尺寸，调整锁定牢固，轨道轨距、弹性支承块间距、轨道的轨底坡均已设定好。

3.快速悬挂扣件系统方便快捷，使悬挂支承块的效率较传统做法提高3倍以上。

4.自行式龙门吊设有轨排专用吊架，能方便、高效地拆装装配式轨排和起吊其他物体，大大减轻了现场工人的劳动强度。

5.组装平台提供了可移动快速悬挂支承块的作业平台，提高了效率，减少了污染。

（二）工艺流程（见图2）。

（三）工序步距

采用先进的机械设备进行平行流水作业，各工序间保持适当距离并有机衔接。各工序合理间距见图3。

（四）施工要点

1.清理施工场地

清除施工现场的杂物，然后用高压水冲洗干净，确保弹性整体道床基底无杂物无积水。

2.设置中线控制桩和标桩

中线控制桩和标桩必须超前设置（超前轨排200m），按照《铁路轨道施工及验收规范》增设线路控制桩和线路标桩。控制桩由精测班测设，直线l00m设一个，曲线50m设一个，中线控制桩偏移不得大于2mm，距离误差不得大于1／5000。标桩设在线路中线上，由施工队测量班测设，直线6.25m设一个，曲线5m设一个，标桩间距偏差应在两中线控制桩内调整。水准点每lOOm设一个，高程允许误差为±2mm。用2”级经纬仪和精密水准仪根据中线控制桩测定标桩位置及高程，标桩应用与道床同级混凝土埋设牢固。

3.铺设钢筋网

钢筋网超前轨排200m运至隧道内，并按设计数量平均竖放在隧道两侧。安设时利用线路标桩定位，将钢筋网安放在高于弹性道床基底5cm的混凝土垫块上。安设钢筋网施工至少超前轨排50m。

4.吊装轨排及架设弹性支承块

（1）悬挂弹性支承块  支承块按顺序摆放到安有等距隔板的组装平台上（注意使支承块轨底坡面向道心），快速悬挂扣件放在支承块旁边，每组排架对称摆放22块，门吊吊起空排架至组装平台上方，正确对位，使排架上等距布置的挂篮与支承块预埋铁座配合，用快速扣件将预埋铁座与挂篮扣紧，形成轨排。注意使支承块外侧铁座与挂篮外侧紧贴，并及时校正支承块的外八字现象，以保证轨距正确。

（2）铺设轨排  门吊吊起轨排运到铺设地点，对轨排高程、中线进行精调定位，定位控制在设计值±1cm范围内。轨排间预留6～lOmm接缝，接头间按1-3-4-6顺序拧紧4套螺栓，消除错台、错牙现象。铺设竖曲线轨排时，要一次从曲线头铺到曲线尾。

5.轨排精调锁定

轨排组装结束后，即可进行轨面系精细调整。采用板道尺、一字尺、万能道尺，利用已埋设好的基准标桩进行精调。

（1）先由轨排铺设小组用板道尺，利用测量班技术交底的数据对轨排轨面高程进行调整，再由测量班用水准仪对轨面高程进行精细调整，使其达到标准要求。

（2）轨面高程调整好后，即可调整轨面中线，利用安装好的轨向锁定器进行轨向、轨排中线调整，待轨排三横梁结构中线与线路中线相吻合后，锁定轨向锁定器。此项工作由轨排铺设小组用万能道尺、垂球根据线路中线标桩完成。

（3）轨面标高调整完后，再次复测轨面高程，进行精细调整，消除轨面三角坑现象，使轨面高程达到设计标准要求。

（4）用10m弦线对轨排基本轨进行高低、轨向检查与调整，做法是：2人拉弦线，1人用小钢尺（刻度0.5mm）量测，配合4人进行调整及锁定轨道排架。轨向调整时的顺坡率为1‰。高低调整时先调基本轨，再根据基本轨用万能道尺调整轨排另一条钢轨。曲线地段因矢度变化，HY点易出现三角形，可用20m弦线进行精调消除。

（5）最后由测量班对轨排结构中线进行复测，检查每处轨向锁定器的牢固性，使中线达标。中线高程调整后，即可进行轨面状态检查验收，达不到设计标准要求者必须重调。弹性整体道床从轨排组装、调试到道床混凝土灌注的状态检查标准和方法见表5。

（6）检查弹性支承块安装是否正确、橡胶套靴包装是否密贴、轨排支腿套筒及支垫块是否完好，逐一检查并使之达标。

6.安设伸缩缝沥青板

伸缩缝沥青板每6.25m设置一块；安放在两支承块正中，垂直于线路中线。沥青板由2.58m×0.36m×0.02m沥青浸制板和2.58×0.06m×0.02m楔形木板组成，楔形板在混凝土初凝后拆除，缝内填塞沥青胶砂。伸缩缝板安设必须牢固，确保不变形、不跑模。

7.监理检查签证

每次混凝土开盘以前，监理按检查内容逐一检查。检查内容包括线路中心线，轨面高程、水平、高低、轨向、三角坑等内容。监理工程师签证后方可灌注道床混凝土。

8.灌注道床混凝土

（1）混凝土由洞外混凝土拌合站供应，混凝土拌制必须按配合比准确称量。在灌注中严格控制坍落度，每班测定不少于2次。

（2）混凝土运送应与施工进度相适应，运输过程中必须自行搅拌，防止离析、泌水，以确保质量。

（3）灌注前，应将铺底面冲洗干净，将支承块表面加以遮盖，对支承块和橡胶连接缝采取封闭措施，以防混凝土沾污支承块。

（4）混凝土运到工作面需经搅拌均匀后再用混凝土输送泵输送至灌注位置，采用插入式震捣器捣固密实，支承块下应加强振捣，尽量减少支承块下的气孔，不得有蜂窝，避免捣固棒接触支承块套靴和轨排。

（5）灌注混凝土过程中，密切注意轨排轨面状态的变化，发现有超标情况应立即校正。道床面抹面整平，不平度允许偏差为±0.5mm，应留好1%横向排水坡。道床面必须低于支承块内侧套靴下沿5mm，且必须一次抹面成型。

（6）道床混凝土灌注后加强养生，养生期不少于14天。道床混凝土强度达到5MPa时，可拆除轨排，达到设计强度70%之前，不准车辆在其上行走。

9.组合式轨排的倒用

道床经24h养生后即可拆除轨排，拆除顺序为：轨排间联结平板、快速悬挂扣件、轨向锁定器，然后松动排面与支腿杆，最后用龙门吊机吊运进入下一个工作循环。

10.养生与清理

拆模后应及时灌注轨排工艺孔、补修残损并按要求进行养生。养生达到设计要求后，对支承块上预埋铁座除锈涂油，全面清理道床表面，铲除多余灰碴，清扫干净，为后续工程创造良好的施工条件。

四、机具设备

1.道床施工专用机具（见表1）

表1  道床施工专用机具

序号	设备名称	规格	单位	数量	备    注
1	专用门式起重机	50kN	台	1	自行式，轨距2980mm
2	组合式轨排	6.25m	榀	26	其中1榀备用
3	移动式组装平台	6.25m×2.1m	台	1	轨行式，轨距1040mm
4	混凝土输送泵	30～40m3／h	台	2	轮式，备用1台
5	混凝土输送车	6m3	台	9
6	插入式震捣器	高频	台	6	备用2台
7	平板震动器	小型	台	3	备用1台

2.道床施工测量用具（见表2）

表2  道床施工测量用具
序号	名    称	规格或型号	单位	数量	备    注
1	经纬仪	2″	台	1
2	精密水平仪	Ni00s	台	1
3	可调式基准器		个	100
4	钢卷尺	30m	个	2
5	钢卷尺	20m	个	6
6	钢板尺	150mm	把	3	分度值0.5mm
7	板道尺		把	3
8	万能道尺		把	3
9	方尺	误差2mm	把	2	自制
10	道床坡度尺	i=0.02	把	2	自制
11	道床平靠尺	4m	把	1	自制
12	弦线	φ0.5mm	m	100
13	基准块	160mm×20mm×20mm	个	6	硬杂木自制
14	手电筒	三节电池	个	6

五、劳动组织

弹性整体道床施工时安排两班，一班以拆立模为主，同时进行拆轨、装卸、堆码、清理本班现场等内容；另一班以灌注混凝土为主，同时进行过程控制，清理本班场地。两班都要作好交接班工作。具体组织见表3。

表3 劳动组织

拆立模板班	人数	灌注混凝土班	人数
领班	1	领班	1
清理、安放钢筋网	2	管路	4
支承块倒运组装	6	操作混凝土泵	1
轨排就位	4	振捣	4
粗调、细调、锁定	4	门吊兼电工	1
拆立模板	6	测量	2
测量	2	抹面整修	4
门吊兼电工	1	过程检查和其他	4
合计	20	合计	21

六、质量控制措施

1.支承块进入施工场地前要进行严格质量验收，支承块的质量要求为：

（1）承轨台表面要光滑，不允许有长>15mm、深>5mm的气孔、麻面等缺陷。

（2）承轨台以外的表面不允许有长>30mm，深>10mm的干灰堆垒和夹杂物。

（3）不得有肉眼可见的裂纹。

（4）周边棱角破损长度≯25mm。

（5）各部位尺寸偏差应符合有关规范的要求。

（6）混凝土强度不低于C50，脱模强度≮40MPa。轨下截面抗裂强度检验值为65kN。

2.弹性整体道床配套专用机具设备的加工精度，特别是轨排的加工精度须满足设计要求，这是确保道床施工质量和精度的关键。轨排各部分尺寸应满足表4规定。

3.轨排的几何位置精细调整、中线标桩的测设及调整，其人员应相对固定，责任到人。测量环节是保障轨道质量的关键之一，其质量控制标准列于表5。

表4  轨排质量要求
序号	检验项目	标准	检验方法
1	挂篮至钢轨外缘间距	25+0.5mm	尺量
2	挂篮工作面间距	187°-1mm	尺量
3	两支承块间距	568+5mm	尺量
4	挂篮两外缘间距	1698+lmm	尺量
5	轨排方正度	≯2mm	尺量对角线角度
6	挂篮与钢轨底部密贴状态	密贴	用插尺量

表5  弹性整体道床施工状态检验

序号	检验项目	道床混凝土灌注后轨面状态	检验方法
1	轨距1435	一榀轨排应检测3处，不允许超标（°-1mm）	用轨道尺测量
2	轨向	不得大于2mm	以左股钢轨为准，用lOm弦量矢度
3	轨面水平	以左股钢轨为准，高程允许偏差±5mm，两股相对水平差不得大于2mm，在延长6.25m距离内不得有大于2mm的三角坑	用道尺和10mm弦线量
4	高低	最大矢度不得大于2mm	用10mm弦线量
5	高程	误差不得大于±5mm	用水准仪测量
6	中线	误差不得大于2mm	用尺量

七、安全控制措施

弹性整体道床施工’工作面狭窄，工序多，相互干扰大，必须加强调度指挥，严格执行安全操作规程，具体应做到以下几点：

1.轨排吊装时，要有人统一指挥，通行时要振铃警示；

2.司机、电工等特殊工种要培训后持证上岗；

3.洞内各种电器设备及照明由电工统一安装并经常检修；

4.每班设安全检查员1名，随时检查各项作业中存在的安全隐患。

八、效益分析

采用本工法施工，工艺设计系统全面合理，机械化程度高，大大减轻了施工人员的劳动强度，节省了劳力，提高了工效，降低成本约10%。提高了道床及线路质量，大大减少了运营病害和维修工作量。

九、工程实例

秦岭隧道Ⅰ线首次采用套靴式支承块弹性整体道床施工，中铁十八局在出口段采用本工法施工，洞内用25榀轨排施工时日进度最高记录为.125m，月最高进度为2468.75m，平均月进度1500m。弹性整体道床合格率100%，单位工程优良率100%，工程质量受到各级领导的好评，实现了铁道部西安线提前铺轨接通目标，为早日交付运营打下了坚实的基础。弹性整体道床上铺设无缝线路，运营后列车时速120km，轨道状态保持良好。据有关专家检验，秦岭隧道弹性整体道床运营后30年不需要大修。

文章来源：

原文名称：弹性支承块整体道床施工工法

作者信息：郭志强 魏贤坤 李培忠 张 杰 赵铁山（中铁十八局集团有限公司）

期刊信息：TLEJGP-01·02-43