z白云山隧道整体道床施工组织设计(成稿).doc
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1、1 编制的依据及原则1.1 编制的依据 (1)宜万铁路第六标段承发包合同、招投标文件以及建设指挥部相关文件(技术交底);(2)新建铁路宜万线宜昌至万州段一次复线施工图(双块式无砟轨道设计图);(3)混凝土结构设计规范(GB50010);(4)客运专线无砟轨道铁路设计指南(铁建设函【2005】754号);(5)铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定(铁建设【2005】157号);(6)铁路轨道施工及验收规范;(7)铁路混凝土与砌体工程施工规范;(8)客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南(TZ216-2007);(9)客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准;(10)铁路混凝土工程施工质量验收补充标
2、准(铁建设【2005】160号);(11)客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南(铁建设【2006】158号);(12)客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定(铁建设【2006】189号);我单位多年积累的成熟技术、科技成果、施工工法以及在秦岭、乌鞘岭、遂渝及温福等铁路同类工程的施工经验。1.2 编制的原则严格执行设计文件和相关的质量验收标准。根据白云山隧道无砟轨道设计的实际情况,本着机构精干、组织有力、高效的原则进行资源配置,设备选型合理,充分利用隧道内的横通道,多工作面展开,确保施工方案的可行性。安全质量控制措施有力、能够确保工程质量、安全、铺轨工期、环水保、效益等目标的综合实现。2 工程
3、概述2.1 工程概况宜万铁路第六标白云山隧道位于宜昌市点军区和长阳县境内之间,全长6827米,起迄里程为DK40+550DK47+377。隧道进口段DK40550DK43050坡度为5.9,出口段DK43050DK47377坡度为15.3,整个隧道为单面上坡。隧道进口段位于R=1600m的两个左偏曲线上,曲线段总长1290.46m,进口1253米为车站隧道,由四线双连拱、三线大跨及燕尾式组成,其余地段为单线隧道。白云山隧道II线位于I线右侧,线间距为30m,I线与II线之间利用横通道相连。白云山隧道II线全长5587.516m,起迄里程为IIDK41803.644IIDK47380,中间有一长
4、为11.16m的长链。线路坡度与线路平面与I线相同。2.2 无砟轨道设计概况隧道内采用双块式无砟轨道,在车站隧道与单线隧道分界处及隧道出口设置过渡段。(1)钢轨正线铺设60kg/m(U75V)耐腐蚀钢轨,一次铺设无缝线路,25m焊接钢轨。(2)扣件正线基本轨采用WJ-7A型扣件,过渡段辅助轨扣件采用“研线0304”型,有砟过渡段基本轨采用国铁弹条II型扣件。(3)轨枕采用宜万线专用的双块式轨枕及过渡段轨枕。轨枕在厂内预制,其质量符合相关技术要求,一段情况下,轨枕间距625mm,每公里铺设1600根,特殊情况下,可根据实际情况调整,轨枕间距控制在600mm-650mm。(4)轨道结构高度隧道内双
5、块式无砟轨道结构高度561mm,按有砟轨道结构高度766mm开挖地段通过加厚隧底填充层厚度方式进行弥补。(5)道床板设计道床板采用C40钢筋混凝土现场浇注,标准道床板宽2800mm,厚300mm,长6230mm,伸缩缝中心间距6250mm。一段情况下,每6.25m设一条伸缩缝,伸缩缝宽20mm,缝内采用沥青嵌缝。在隧道的沉降缝处、不同标段连接处、道床板必须断开,现场根据实际情况调整与其相邻的道床板长度,调整长度时,应该满足:使伸缩缝位于相邻轨枕中心处;扣件间距保证在600mm-650mm之间;道床板长度在48m之间。(6)道床排水一段直线地段,道床板顶部自中间向两边设1的双面横向排水坡,在道床
6、板顶部将道床排水引向隧道排水系统;在曲线设置超高地段,在道床板顶部采用单面排水坡。(7)过渡段设计过渡段长25m,过渡段内在两股轨道之间设置两根50kg/m钢轨作为辅助轨,长度为25m(其中有碴轨道范围内20m,无砟范围内为5m)。同时在道床与隧道基底之间设连接筋。(8)曲线超过设置曲线超过设在道床板上,采用外轨抬高的方式,实设超高值根据实际曲线资料进行计算。(9)道床板绝缘及接地设计为避免道床板中的钢筋网与轨道电路产生感应,从钢轨底部以下600mm范围内的纵横向钢筋相交处须进行绝缘处理。无砟轨道中的接地钢筋利用道床板的结构钢筋,每线轨道设三根纵向接地钢筋,采用道床板上层轨道中心和最外侧两根钢
7、筋,每块道床板内设一根横向接地钢筋,纵横向接地钢筋交叉点采用焊接,接地钢筋不得构成电气回路,接地钢筋与其它钢筋交叉时采用绝缘卡绝缘处理。相邻的两块道床板两端的接线端子(接线端子用不锈钢连接钢缆连接)形成纵向贯通。道床板接地每100m形成一个接地单元,接地单元中部与“贯通地线”单点“T”形可靠连接,接地单元之间的接地端子不连接。(10)混凝土的设计与要求无砟轨道混凝土部分的使用寿命不得小于60年;混凝土采取措施预防碱-骨料反应,并符合铁路混凝土工程预防碱-骨料反应技术条件(TB/T3054-2002);控制混凝土温度:采取措施控制道床板混凝土入模温度,夏期施工时,不超过30,冬期施工时,也不低于
8、5。2.3 施工范围及主要工程数量宜万铁路白云山隧道双块式无砟轨道施工,预制块由建设单位招标厂家集中预制,我单位负责预制块安装、道床板浇注施工等工作。I线:DK40550DK41444.5段为有碴轨道,DK41444.5464.5、DK47352372为无砟轨道过渡段,长40米,DK41464.5DK47352段为无砟轨道,长5887.5米(共计942块道床板)。 II线:IIDK41444.5464.5、IIDK47355375段为无砟轨道过渡段,长40米,IIDK41464.5IIDK47355段为无砟轨道,长5901.66米(共计944块道床板)。双块式弹性支承块结构示意图如图2-1所示
9、。图2-1 双块式弹性支承块结构示意图主要工程量:C40钢筋砼9470m3。3 总体施工组织及规划3.1 施工组织管理机构成立以李生宏为指挥长,范家炎为副指挥长,孟祥义为总工程师的中铁十八局集团公司宜万铁路工程指挥部,下设工程技术部、安全质量监察部、合同计划部、财务部、设备物质部、综合办公室、中心试验室、施工调度中心。集团公司指挥部下辖第一项目部和第二项目部,具体负责进、出口无砟轨道施工。施工组织机构如图3-1所示。3.2 施工队伍安排及任务划分新建铁路宜昌至万州线六标段集团公司指挥部指挥长: 李生宏副指挥长: 范家炎总工程师: 孟祥义中心试验室设备物资部财务部安全质量监察部合同计划部施工调度
10、中心工程技术部综合办公室综合保障队人机械队人第一项目部集团公司指挥部指挥长:李生宏副指挥长: 范家炎总工程师:苏睿第二项目部集团公司指挥部指挥长:李生宏副指挥长: 范家炎总工程师:苏睿无砟轨道队综合保障队机械队无砟轨道队人图3-1 施工组织机构图根据白云山隧道的实际情况,第一项目部施工白云山隧道I线进口和白云山隧道II线进口的无砟轨道,I线: DK41464.5DK43720.75,全长2256.25米,II线:IIDK41464.5IIDK43515,全长2050.5米。第二项目部施工白云山隧道I线和白云山隧道II线出口的无砟轨道,I线:DK43720.75DK47352,全长3631.25
11、米;II线:IIDK43515IIDK47355,全长,3851.16。每个项目部分别成立一个无砟轨道施工队,一个机械运输队,一个综合保障队。无砟道床作业组织表如表3-1所示。表3-1无砟道床作业组织表序号工 序人 数1底板凿毛、清底32铺下层钢筋、轨道排架组装及就位203轨道排架粗调104绑扎上层钢筋、立模、安装伸缩缝沥青板及综合接地155轨排精确定位、调整钢轨、轨枕的位置、轨距、水平106浇注混凝土127拆模、倒运模板、养护88后勤保障109测量队10合计983.3 施工设备选型、配备优选精良、先进的设备,并合理匹配,形成综合生产能力;设备能力大于进度指标要求的能力;同类设备尽可能采用同厂
12、家同型号设备,以方便配件供应和维修。仪器、设备配置合理,数量充足,满足施工试验、检测及测量等需要。设备功能先进,性能良好,状态稳定。全部仪器已经过标定合格,并按期进行标定。 主要施工设备配置表如表3-2所示。表3-2 主要施工设备配置表序号名 称规格型号数量(台)备注1砼拌合站JS1000160m3/h2砼拌合站JS60043砼输送车HJC5280GJB6104砼输送泵HBT60A45整体支撑排架 中铁十八局(58榀) 350m两个工作面6龙门吊机(含吊具) 中铁十八局 4两个工作面7汽车吊8T28组装平台29平板运输车8T210道床板模板300型槽钢350m11全站仪Trimble S61德
13、国,配精调小车一套12全站仪莱卡TCA20031配悦诚精调小车一套13数字水准仪TrimbleDiNi20.3mm/km14插入式电动振捣棒65hz502015钢尺各种规格3016万能道尺417检测尺44 工期安排4.1 工期目标I线铺轨工期为2008年9月1日,整体道床在2008年8月10日前完工。II线铺轨工期为2008年12月20日,整体道床在2008年12月1日前完工。4.2 进度指标分析道床板每段长6.25米(含伸缩缝),每个轨道排架施工一块道床板,每个工作面配置28榀排架,其中一榀做为过渡定位,一榀做为备用,为减少施工干扰,每一工作循环施工81.25m。道床作业循环施工时间安排:从
14、“轨排安放及粗调”到“道床板混凝土浇注”循环时间。每一循环时间分配如表4-1所示。表4-1 每一循环时间分配表作业工序轨排安装及粗调(h)上层钢筋安装(h)综合接地及伸缩缝模板 (h)立侧模(h)精调(h)报验及复测(h)浇注混凝土(h)混凝土达到强度拆除轨道排架(h)总循环时间(h)时间84335181648 基底清理、底层钢筋绑扎及轨排组装、抹面及养护、轨排架拆卸和道床板整理为平行作业,不占用循环时间。根据上表分析,每次施工长度为81.25m米,所用时间为2天,所以进度指标为:40m/天。4.3 工期安排I线整体道床计划2008年6月21日开始,2008年9月28日结束。II线整体道床计划
15、2008年9月19日开始,2009年1月16日结束。白云山隧道无砟轨道施工进度横道图如图4-1所示。 5 施工方案5.1 工程特点分析白云山隧道I、II线双块式无砟道床施工区段均为单线隧道, I、II线之间平均每300米设置有行车及行人横通道,设计要求在隧道衬砌及水沟电缆槽施工完毕后才能施工整体道床,空间受限,设计精度高,工期紧张,施工相当困难。因此合理利用现有施工条件,正确选定施工方案,最大限度地组织平行流水作业,是白云山隧道整体道床施工的重点。5.2 总体施工方案 根据白云山隧道整体道床设计要求及现场施工条件,I线及II级均采用组合轨道排架法施工,每组排架长6.25米,共投入56组排架及相
16、应的配套设备,施工顺序为先I线后II线,每座单线隧道施工作业面为两个(即进口工区和出口工区)。 施工顺序为自隧道中部各自往进出口方向延伸。物流组织以轨枕存放运输和混凝土运输为重点。轨枕先运至洞外(或无干扰地段)集中存放,轨排每循环在作业面组装。I线混凝土施工充分利用现有横通道,将输送泵置于II线每个横通道口,混凝土运输通过横通道向I线两侧泵送入模。II线混凝土运输车可充分利用行车横通道口调头运输,泵送混凝土。5.3 组合轨道排架施工方案组合轨道排架法可简述为:工厂精确加工轨道组合排架,使用轨道排架作为工具轨集中组装轨排,专用吊具吊装铺设,粗调测量系统进行轨道排架粗调,专业轨道检测小车控制轨道的
17、精确调整,泵送混凝土入模,专业轨道检测小车全程检查控制。5.3.1方案原理 灌注混凝土前,轨道的实际位置可能与设计的参数有比较大的偏差,必须通过多次轨道调整,逐步减少和消除这种偏差。根据偏差逐步消除的原则,灌注混凝土前的轨道排架分为准确就位、粗调和精调三个步骤。 轨道排架准确就位,利用龙门吊低速档位,根据隧道底板测设的轨道中心点位进行,每6.25米一点,铺设就位误差控制在高程-100mm、中线10mm范围。 粗调利用轨道排架的丝杠支腿(调整高程和水平)和轨向锁定器(调整轨道中心)进行,配属Trimble S6-1测量机器人和测量手薄完成轨道排架粗调,粗调后的轨道位置误差控制在高程-20mm、中
18、线1mm范围。 精调利用轨道排架的丝杠支腿(调整高程和水平)和轨向锁定器(调整轨道中心,并固定轨道排架)进行,配属Trimble S6-1测量机器人、手薄和GEDO CE专业轨道小车的定点测量模式,对轨道排架的三对支撑点位进行测量,实时显示对应点处的轨道位置、设计位置、位置偏差及调轨方向,直接指导现场的调轨作业。精调后支撑点处的轨道位置误差控制在0.5mm。5.3.2方案步骤 (1)、根据现场需要和总体方案,在有资质和经验的工厂内按照精度要求制作组合轨道排架,并检验、编号、建档。轨道排架运至施工现场,按照档案编号进行逐一检查验收,并建档管理。 (2)、在专用组装平台车上用轨道排架组装轨排,按照
19、轨枕设计间距布设轨枕,在轨道排架轨枕扣件位置处精确固定轨枕位置,在施工作业面附近一次完成6.25米轨排组装。(3)、使用龙门吊及专用吊具将存放平台上的轨排运送到架立区,龙门吊低速作业,通过加密基标、电缆槽墙壁和底板布点弹线等手段通过双头鱼尾夹板连接和固定。(4)、利用轨道排架的丝杠支腿(调整高程和水平)和轨向锁定器(调整轨道中心,并固定轨道排架)进行精调,采用整体道床专业轨检小车的定点测量模式,对轨道排架的三对支撑点位进行测量,实时显示对应点处的轨道位置、设计位置、位置偏差及调轨方向,对轨道排架的标高、中线、方向、水平及前后高低进行精调。(5)、混凝土浇筑前,对轨道几何位置进行复测,各项指标达
20、到设计标准后,分段连续灌注道床板混凝土;各工序间距保持在87.5米以上,采用平行、流水作业,直至工程完工。5.4 施工顺序根据工程施工进展情况及工期要求,白云山隧道整体道床施工采用先I线后II线的施工顺序。每座单线隧道两个区段分别从隧道分界里程往进出口两个方向倒退施工。白云山隧道I、II线双块式无砟轨道施工采用流水作业和专业化施工,每道工序固定一个工班进行作业,提高工人技术熟练程度,充分利用技术优势,发挥流水作业和专业化施工的优点,确保工程质量和工期。6 施工工艺和方法6.1 施工工艺流程无砟轨道施工工艺流程见图6-1所示。施工准备(凿毛、清底、钢筋运输)道床板边线放样、埋设基桩底层钢筋布设和
21、轨枕的运输轨排组装及安放轨排粗调及安装夹板上层钢筋和模板安装调整轴的润滑和模板内面的预处理混凝土浇筑前的表面清洁及线路最终检查混凝土浇筑和初期养护轨道排架的拆卸和配件清理检查、记录和观察轨道排架精调综合接地工作组装平台上轨道排架组装轨排利用CP控制网测量工厂精确加工组装轨道排架钢筋加工无砟轨道检测小车浇筑混凝土过程中的检测三级施工精密控制网布设、拟合、复测图6-1 施工工艺流程图6.2 施工准备6.2.1 控制测量在无砟轨道布网设置前,对隧道进行净空限界检测、对线路中线和水平进行一次贯通测量,对测量成果进行整理,进行误差调整闭合后,高程和水平符合测量规范,满足精度要求。6.2.2 预埋件检查在
22、铺设整体道床前,对所有预埋件(主要是“四电”)进行一次彻底检查,检查是否有差错碰漏,确保预埋件数量、位置准确无误后方可施工整体道床。6.2.3 线下工程沉降评估线下工程施工过程中,按照设计和客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南相关规定进行沉降变形观测。并提出相应的变形观测数据及分析报告。评估完成后,提交无砟轨道铺设条件评估报告。6.2.4 CP、CP网复测根据设计院测量大队的测量数据,组织测量人员进行复测,提交复测报告。与设计院测量数据进行比较,两者测量数据在允许误差范围内,可进行无砟轨道的施工。6.2.5无砟轨道施工设备准备轨排架加工、龙门吊、平板小车等成套设备到场的验收、储存、组装、调
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