橫山隧道 無砟軌道施工技術總結,一、適用范圍 二、工程概述 三、無砟軌道道床施工總體安排及總體方案 四、雙線隧道無砟軌道道床施工工藝 五、隧道無砟軌道作業工序及內容 六、施工測量及數據采集 七、道床板施工質量控制措施,橫山隧道 無砟軌道施工技術總結,一、適用范圍 新建鐵路太原至中衛（銀川）線橫山隧道DK333+295DK344+683段的無砟軌道工程，無砟軌道總長度為22774m（左線11388m，右線11386m）以及隧道進口DK333+265+295段和隧道出口DK344+683+713段的無砟軌道與有砟軌道的過渡段過程，過渡段總長度120m。 二、工程概述 （一）線路平縱斷面概況 橫山隧道位于太中銀線SJS-標段DK333+265至DK344+713處，設計為雙線，自隧道進口DK333+265至DK334+966.83段位于半徑3500m的右曲線上，從DK334+966.87至隧道出口DK344+713段為直線；隧道內縱坡為單坡道，自隧道進口至DK335+070為5的上坡，,DK335+070至隧道出口DK344+713為11的上坡，在隧道變坡點位置設置半徑為20000m的豎曲線。 （二）設計主要技術標準 鐵路等級：級。 正線數目：榆次至定邊段雙線；定邊至中衛、銀川段單線，預留雙線條件。 限制坡度：6，榆次至綏德13。 旅客列車速度目標值：160公里/小時，預留200公里/小時條件。 曲線半徑：左線3500m，右線3445.48m。 到發線有效長度：綏德以西850m，預留1050m條件。 牽引種類：電力。 閉塞類型：雙線區段自動閉塞，單線區段半自動閉塞。,（三）無砟軌道工程概況 太中銀線橫山隧道全長為11448m ，起訖里程為DK333+265DK344+713，設計為雙線鐵路隧道，無砟軌道道床設計范圍為DK333+295DK344+683，全長為22774m（折合單線），無砟軌道道床兩端設過渡段，過渡段里程為DK333+265+295和DK344+683+713兩段,過渡段全長為120m（折合單線）。隧道內縱坡為單坡道，自隧道進口至DK335+070為5的上坡,DK335+070至隧道出口為11的上坡，在隧道變坡點位置設置半徑為20000m的豎曲線。 無砟軌道結構為CTRS型雙塊式無砟軌道，由60kg/m鋼軌、WJ-8型扣件、SK-2型雙塊式軌枕和道床鋼,筋混凝土等部件組成，其中SK-2型雙塊式軌枕在廠內預制。軌道道床板混凝土設計為C40級鋼筋混凝土，道床寬為2.80m，道床厚度為315mm，隧道內道床板頂面向中心水溝方向設置0.7%的單面排水坡，將道床頂面的水引入中心水溝。 扣件間距e=650mm，SK-2型雙塊式軌枕每公里鋪設1538.5對(單線)。直線段隧道左、右線線間距為4.40m，圓曲線段隧道線間距為4.525m。 在隧道結構沉降縫處道床板斷開并設置寬度為60mm的橫向伸縮縫，其他地段道床板均采用連續澆筑。 道床板范圍內的混凝土底板（隧道道床基礎混凝土表面）需要進行鑿毛處理。 道床板混凝土的縱向鋼筋與橫向鋼筋（含軌枕桁架筋）交叉點處設置絕緣卡進行絕緣處理。 無砟軌道按預留接地條件設計，無砟軌道中的接地鋼筋利用道床板內結構鋼筋，每線軌道設三根縱向接地,鋼筋，對于連續道床板不超過100 m設置一根橫向接地鋼筋，縱橫向接地鋼筋交叉點應焊接，接地鋼筋與其他鋼筋交叉時應進行絕緣處理。道床板每100m形成一個接地單元，但接地單元與貫通地線之間暫不連接。相鄰接地單元之間也不連接。 曲線超高設置在道床板上，采用外軌抬高方式，緩和曲線范圍超高按線性順坡。,（四）無砟軌道施工 1、主要施工方法 將全部無砟軌道工程劃分為三段分段施工，提前進行已貫通的進口2#斜井和3#斜井出口段無砟軌道工程施工，減小后期無砟軌道施工工期壓力。,認真學習無碴軌道鐵路相關標準，借鑒國內相似軌道施工的技術和經驗，結合太中銀線無砟軌道設計圖紙和橫山隧道實際施工狀況，形成一整套適合無碴軌道施工的技術管理系統。 施工前應組織好技術培訓，做好人才儲備。 控制好無碴道床試驗段的開工時間，做好線路交接復測和無碴軌道鋪設條件評估工作。隧道施工質量達到規范要求，工后沉降變形評估符合要求，質量證明文件齊全。 嚴格把好軌道材料進場前的質量控制關，特別是道床板混凝土的質量。 要有科學、精密的軌道調整定位控制系統，嚴格按規范要求作好軌道的精調和定位工作。 嚴格控制混凝土施工質量和施工過程中的試驗檢測，確保圬工質量。,成立無碴軌道專業化施工隊伍。配備無碴軌道成套施工機械，實施機械化施工。 三、無砟軌道道床施工總體安排及總體方案 （一）施工前準備工作 由于受橫山隧道施工工期限制，橫山隧道整體道床施工劃分為三段進行施工，隧道CP測量相應分為三段實施。隧道主體完工后按照每周一次的頻率進行隧道基礎沉降觀測，觀測時間不少于3個月，并編制隧道沉降評估資料書，滿足設計沉降標準后方可進行無砟軌道施工。 1、CP控制測量 CP網平面控制測量 布網、埋標 CP網控制網為基樁控制網，在CP、CP控制網的基礎上布設CP控制點，主要為無砟軌道鋪設和運營維護提供控制基準。無砟軌道按沿線路每間隔約60m（要求6080m布置一對，長大隧道影響較多，故選60米）布設一對CP控制點。 CP控制點的定位精度要求按表1執行。,控制點可重復性測量精度相對點位 精度CP后方交會測量，標識采用橫式，CP點設置于隧道襯砌側壁上，在沿線路方向間隔約60m隧道左右襯砌側壁高于水溝蓋板頂面400mm處鉆取直徑為35mm延深100mm的水平孔位，進行橫式CP點的埋設。 CP平面測量方法及精度要求 a、儀器設備 全站儀的基本精度要求為： 角度測量精確度：0.5或1 距離測量精確度：1 mm+1ppm 或 2 mm+2ppm,控制網網形如下圖：,CP控制點的定位精度表（表1）,配套棱鏡及測量標志。為保證每次測量時同一個點使用同一個棱鏡，對測量需要的12個棱鏡進行編號112，并對每個CP點使用的棱鏡號和連接器經行記錄。 儀器須在檢定合格期內，使用前進行常規檢校，使儀器處在良好狀態。 b、CP控制點測量方法采用自由設站法測量 CP控制網平面觀測采用自由測站后方交會的測量方法，每次置鏡自由測站，以前后各3對共12個CP點為測量目標，每站自由站與上站重疊觀測4對CP點、遞進2對CP點，以保證每個CP點被測量3次。 c、CP控制點測量方法及與上一級控制網的關系 在自由站上測量CP的同時，將靠近線路的全部CP點進行聯測，納入網中。CP點與CPII聯測須置鏡于CP點后視與其通視的CP點，CP點聯測時至少與一,對CP點進行聯測，有可能時應盡可能多的聯測CP點，聯測長度控制在150200米之內。也可在自由設站觀測站上直接聯測CP點，聯測不少于兩個自由站。 d、外業觀測 儀器及配套棱鏡狀態良好方可進行外業測量，儀器的測量模式、單位、取位、現差，溫度、氣壓改正，加乘常數改正等均要正確設置。 距離的觀測與水平角觀測同步進行，并由全站儀自動進行。觀測應符合表3的規 定。 測量時應同時進行三角高程測量，以便平差計算時對投影高程的歸化改正，豎直角觀測應符合表4的規定。,水平方向觀測限差（表2）,邊長觀測限差（表3）,光電三角高程測量技術要求（表4）,D為光電測距邊長度（ Km ）,注：表中L為往返側段、附合或環線的水準路線長度，單位為km。,精密水準測量精度要求表（mm）（表5）,外業觀測輔助記錄表格使用全站儀電子記錄觀測數據時，應填寫全站儀電子記錄觀測輔助記錄，填寫使用鉛筆。 CP平面數據處理 在自由設站CP測量中，測量時使用與全站儀能自動記錄及計算的經評審合格的專用數據處理軟件。 CP點的平面數據處理采用鐵三院自主開發的TSDI_HPSADJ軟件進行處理。處理方法詳見TSDIADJ軟件說明書及專業培訓。 CP網高程控制測量 CP高程點與平面點共用，精密水準測量采用滿足精度要求的電子水準儀（電子水準儀每千米水準測量高差中誤差為0.3mm），配套因瓦尺。并按表5、6、7精度要求施測。 CP控制點高程測量應嚴密平差，平差時計算取位按表8中精密水準測量的規定執行。,注：結點之間或結點與高級點之間，其路線的長度，不應 大于表中規定的0.7倍。 L為往返側段、附合或環線的水準路線長度，單位km。,精密水準測量的主要技術標準（表6）,精密水準觀測主要技術要求（表7）,注：L為往返測段、附合或環線的水準路線長度，單位km。 DS05表示每千米水準測量高差中誤差為0.5mm。,精密水準測量計算取位（表8）,四、雙線隧道無砟軌道道床施工工藝 雙線隧道無砟軌道道床施工要求精度高，施工時間緊，軌排鋪設跨度大，施工難度大。因此，在施工過程中，必須進行工序質量全過程控制，以工序質量保證工程質量。,（一）施工前準備工作 1、測量控制網的建立 道床施工安排在隧道主體工程完成以后進行，隧道貫通后應立即進行貫通測量，并對貫通誤差進行平差調整。貫通誤差調整閉合后建立基樁控制網（CP）和CP控制點高程測量網，同時控制樁高程必須進行精密二等水準測量。 2、SK2型雙塊式軌枕及WJ-8型扣件的采購及運輸 SK2型雙塊式軌枕（圖號：通線20082251-I），采用廠內預制，由山西省吳城鎮運輸至橫山隧道。軌枕出廠運至工地經過質檢后集中堆放在洞口空地上。堆放場地應提前作好平整及防排水工作，堆放時必須按照要求加設墊木，軌枕存放和運輸應水平放置（枕面向上），堆放時以5根為一層，每組不超過6層，并捆綁為一體，堆碼層數不超過12層。吊裝、運輸過程中應采取必要的防護措施，防止軌枕扭曲、變形和損壞。,WJ-8型扣件采用集中購買，軌枕和扣件隨道床施工進度由洞口運進洞內靠近工作面的臨時存放點，并提前安排人員集中對SK-2軌枕安裝WJ-8扣件，為道床板軌排組裝創造有利條件。 3、施工人員準備 雙線隧道無砟軌道道床是一項新技術，其施工精度要求高，為保證道床施工質量，施工前應對所有參加施工人員，特別是對技術人員、測量工、搗固工、混凝土工、抹面工、排架精調工組織進行培訓，使其掌握無砟軌道的特點、施工工藝流程，施工技術要求及施工質量控制要求等。以提高參加道床施工人員的技術素質和明確責任，對施工進行全過程監控。,4、施工機具準備 根據橫山隧道無砟軌道道床的結構特點，施工的專用機具有精調小車、精密水準儀、雙頭電動搬手、螺桿調節器、隨車吊等。道床施工前應對機具的精度及各項機械性能指標進行詳細檢查，并組織所有機械操作人員進行設備的實際操作練習，充分了解機械設備性能，規范機械操作程序，對設備各單元實行定人、定崗。 對于未達到精度要求的機具，堅決不準投入使用，確保道床板混凝土澆注質量。,螺紋道釘,彈條,軌距擋板,混凝土枕,彈性墊層,塑料套管,鐵墊板,鋼軌墊板,鋼軌,（二）施工工藝流程 1、施工機具現場布置 2、施工工藝流程 道床板混凝土施工的基本工序為：清理現場，隧底鑿毛、沖洗，鋪設道床板下層鋼筋網，鋪設SK-2軌枕、安裝WJ-8A扣件，安裝工具軌、安裝支撐、粗調、安裝側模，鋪設上層鋼筋形成鋼筋網架，精調、固定軌排，檢查接地,鋼筋絕緣性能，澆注道床混凝土、抹面，道床混凝土撒水養護，拆除軌排，進入下個工作循環。具體詳見施工工藝流程圖。 五、隧道無砟軌道作業工序及內容 （一）隧底沖洗、鑿毛 道床板施工前，將道床板施工范圍內前方200300m隧底混凝土表面的雜物、廢碴清除干凈，用高壓水沖洗干凈并鑿毛，確保整體道床基底無雜物積水。在鋪設道床板鋼筋網前再次對隧底用高壓水沖洗干凈、保濕2小時以上且無多余的積水，經過質檢人員檢查后應作好記錄。,模板及相關機具準備,鋪設道床板縱向底層鋼筋,軌排就位、安裝鋼軌調節器、粗調,準備支撐架,布枕、組裝工具軌排,鋪設道床上層鋼筋形成鋼筋網架,安裝側向模板,原材料、模板、準備,精調并固定軌排、狀態（絕緣性能）檢查,道床混凝土澆筑、抹面,混凝土養護,鋼軌支撐架拆除、清洗,質量檢查,混凝土配置、輸送,測設基樁,隧底鑿毛清洗,清理現場,銷釘鉆孔、布置銷釘,（二）安裝道床鋼筋 安裝道床下層鋼筋，縱向鋼筋搭接長度700mm，接地端子引出采用L型連接焊接，焊接長度200mm，焊縫厚度4mm。在縱橫向鋼筋交叉處及縱向鋼筋搭接處設置絕緣卡并用塑料帶綁扎牢固，綁扎后剪去多余的塑料帶。 （三）布設軌枕、組裝工具軌軌排、錨固鋼銷釘、調整器的裝配,使用人工安裝工具軌，采用雙向同步電動扭力扳手緊固扣件，組裝工具軌軌排，軌排組裝的工序為：散枕固定鐵墊板鋪設鋼軌固定鋼軌軌排檢查。軌排組裝時鐵墊板應居中，扣件扭矩應符合設計要求。 軌排組裝前應按要求對軌枕進行復檢。 工具軌采用與正線軌型相同的的60kg/m鋼軌。工具軌進場后應對工具軌進行檢驗；在使用、拆卸、裝載和運輸過程中，應采取措施加強對工具軌的保護，防止工具軌變形、污染，并經常對工具軌進行檢驗，確保工具軌能滿足施工要求。 軌排組裝完成后，應對軌距、軌枕位置、軌枕間距進行檢查。允許偏差應符合下表規定。,軌排組裝允許偏差,軌排組裝可與鋼筋綁扎進行交叉作業,3、錨固鋼銷釘 按設計要求的材料錨固鋼銷釘，確保鋼銷釘錨固力和垂直度符合設計要求。 軌排組裝完成后，在每隔3根（曲線地段2根、鋼軌接頭處必須設置）軌枕之間的鋼軌上安裝一組螺桿調整器。螺桿調整器安裝位置要正確，螺桿和鉸接擋塊必須始終位于軌道的外側，通過豎向螺桿調整軌排水平高低。,軌道軌距由橫向絲桿控制,錨固鋼銷釘與軌枕焊接,螺桿調整器,托盤,（四）軌道粗調、綁扎剩余鋼筋、綜合接地 使用螺桿調整器對軌排進行初步調整，實現軌排橫向及豎向處于正確位置，然后擰緊螺桿調整器，將軌道固定。 采用trimble S8半自動測量機器人進行測量，使軌頂標高滿足設計值，容許偏差為-10、0mm。逐點調整軌道至設計中線位置，容許偏差為5mm，并用全站儀精確測量復核。,控制手簿,GEDO CE精調小車,Trimble S8全站儀,軌排粗調完成后，組織人員安裝上層縱向20鋼筋。對縱向鋼筋與橫向鋼筋及軌枕桁架鋼筋交叉處、縱向鋼筋搭接范圍搭接點，按設計要求設置絕緣卡并用塑料帶綁扎，綁扎后剪去多余的塑料帶。 根據軌道設計，縱向鋼筋固定在軌枕構架鋼筋上，橫向鋼筋放置并固定在軌枕間每個間隔的縱向鋼筋上。 根據電力設施的要求，安排人員進行綜合接地線連接，并通過電阻測定，控制接地系統。 （五）精調軌排并固定 精調是無砟軌道道床施工關鍵的一道工序，它對軌道的最終位置能否達到設計及驗收標準的要求起著決定性作用。 1、調整方法 雙塊式無砟道床主要使用鋼軌調整器及天寶S8測量系統進行軌道精確調整。根據測量顯示數據，調整螺桿或螺旋調整器。,通過轉動鋼軌調整器豎向螺桿，垂直調整軌道高程，通過轉動調整器水平裝置，實現水平調整。 垂直調整:通過豎向螺桿進行垂直調整。在曲線地段，調整時可能產生水平位置和高度的沖突，因此必須在垂直及水平雙方向同時進行調整。 水平調整:通過鋼軌調整器水平調節裝置進行水平調整。作用是基板的移動帶動軌排的移動。 軌道精確調整階段應由質檢人員檢查，并做詳細記錄。最終精調一結束，電焊工立即將軌枕與固定鋼筋焊接，將其固定。 注：固定鋼筋采用的16鋼筋為橫向鋼筋廢角料，（橫向筋每根長2.79，3根為8.37m）長度30cm，利用沖擊鉆打孔埋入基礎墊層5cm。曲線段每根軌枕采用4根固定,鋼筋，其中2根長45cm鋼筋固定曲線外側，2根長25cm固定內側。直線段采用2根長30cm鋼筋。 精調前對軌排所有螺桿調節器和扣件進行檢查，確保螺桿調節器內側的螺釘擰緊，螺桿與鋼筋之間有足夠間隙，扣件彈條與軌距擋板密貼。 軌道精調時先將鋼軌上浮塵、泥點等擦洗干凈。測量時每站測設距離為6080m最佳。使用至少8個控制點自由設站，檢查CP控制點是否有損壞，確認無誤方可使用。 第一遍先將高程調至2mm內（一般均低于內軌面）； 第二遍時調中線和軌距，中線調至2mm（左線時盡量向左，右線時向右），軌距調至0.30.7mm； 第三遍則將高程，中線，軌距調至1mm內。然后安,裝道夾板。在第三遍調節時軌道會在螺桿調節器的調節下發生移動。移動量最大的是螺桿調節器本身所在的位置，螺桿調節器前后某一距離內的軌道也會發生微小的移動，所以每根螺桿調節器都要調整兩次，以將軌道調整到其設計位置。過程如下： . 調整螺桿調節器 . 后退3個螺桿調節器，再次進行調整。 . 前進4個螺桿調節器，測量并進行調整。 . 后退3個螺桿調節器，再次進行調整。 . 前進4個螺桿調節器，測量并進行調整。 .依次類推 第四遍再對擾動后軌面進行驗收檢查并做好記錄。 2、技術要求 軌排精調完成后各項技術指標必須符合下表規定：,軌道精確調整和混凝土澆注之間的時間必須非常短，避免溫度變化造成調整好的鋼軌伸長或收縮。 軌排精調測量測點應設在軌排支撐架位置，保證鋼軌及其接頭的平順。,軌排組裝鋪設允許偏差表,注：軌距變化率不得大于 1,利用控制基樁或加密基樁作為調整基點，使用軌檢小車和全站儀配套逐一檢測每根軌枕處的軌面高程、軌道中線位置、線間距、軌道平順度等幾何狀態，全站儀測角標稱精度不應大于1“，測距標稱精度不應大于2mm2ppm；高程測量按精密水準測量要求施測。精調后軌排允許偏差應符合下列規定： 軌面高程以一股鋼軌為準，與設計高程允許偏差：2 mm； 軌道中線以一股鋼軌為準，與設計中線允許偏差為2 mm；線間距允許偏差為0,+5mm 。 （六）安裝縱向模板 鋼筋網絕緣性能檢測合格后，清除鋼筋網內的雜物，人工安裝側向模板并進行加固，確保側向模板與軌道間無任何連接。模板安裝允許偏差應符合下表規定。,道床板模板安裝允許偏差,擺放縱向模板,縱向模板打磨、涂脫模劑,縱向模板安裝,（七）道床板混凝土的運輸、澆筑及養護 1、混凝土運輸 進口至2#斜井：道床混凝土由1#斜井拌和站進行拌合，通過1#斜井到達道床工作面進行澆注； 出口至3#斜井：道床混凝土由3#斜井拌和站進行拌合，通過3#斜井到達道床工作面進行澆注； 2#斜井至3#斜井：道床混凝土分別由2#斜井、3#斜井拌和站進行拌合，通過斜井分別到達道床工作面進行澆注。 左線道床板混凝土直接利用混凝土罐車通過梭槽直接卸入軌排內，右線道床板混凝土采用泵送入模。 2、澆注道床板混凝土 軌道精確調整和固定，施工驗收合格后，方可逐段澆筑道床混凝土。混凝土澆筑前對鋼軌、扣件和軌枕表面必須進行覆蓋，防止混凝土澆筑時受到污染；同時，混凝,土支承層、混凝土底座及軌枕應灑水濕潤，以利界面結合。混凝土道床澆筑前，應復測軌排幾何形位、保護層厚度，并由專業人員檢測長軌排絕緣性能，每一塊混凝土道床單元的鋼筋網架絕緣指標，均需有檢測、確認、簽字記錄，符合要求后方可進行混凝土澆注。 道床板混凝土澆筑采用混凝土灌車運輸，人工搗固，抹面修整。混凝土始終從起始端澆筑口澆灌，振搗密實后移至下一個澆筑口，并及時進行混凝土的修整。搗固時防止振動棒觸碰鋼軌支撐架，并跟蹤監測軌排幾何形位的變化。道床板混凝土振搗密實后，人工整平、抹光，并保證道床板頂面為0.7%橫向排水坡。在澆筑過程中如中斷且中斷時間超過24h時，在最后2根軌枕之間應設置施工縫，利用金屬網，以保證新老混凝土之間有足夠的粘結力。道床板尺寸允許偏差應符合下表要求：,混凝土道床板外形尺寸允許偏差,澆筑混凝土前對工具軌、螺桿、軌枕、橫向絲桿全部進行覆蓋保護。并澆筑完后及時清理濺至鋼軌底、軌枕的混凝土。,混凝土澆注前覆蓋保護,1線單側混凝土溜槽澆注,2線輸送泵澆注道床板,混凝土初平,3、養護 每澆筑一組混凝土，在澆筑完畢后12h以內對混凝土開始進行全面覆蓋及保濕養護。第一次灑水養護時應在混凝土表面覆蓋一層土工布，避免水流直接沖刷道床混凝土表面。混凝土表面必須在濕潤狀態下保持至少7天時間。 灌注混凝土時應防止對模板及鋼筋絕緣卡的撞擊。道床灌注后按設計要求進行抹面，混凝土達到設計強度的75%前禁止在道床板上行車及碰撞軌枕。 （八）鋼軌調整器拆除和松扣件釋放應力 混凝土凝固過程中，適當松開軌道扣件，這是非常重要的。否則，因為軌道溫度力而產生的對軌枕的縱向力將影響新澆混凝土的結構，破壞軌枕和道床板混凝土的粘結性。在混凝土初凝之后，扣件和調整器可通過適當的工具一步步地進行釋放。正確的時機應通過試驗檢測后與現場監理工程師共同確認。在螺桿調整器取出之后，立即使,用水和毛刷進行清潔工作，以便下次使用。 （九）拆除側模及工具軌 側模應在混凝土強度達到2.5MPa以上，其表面及棱角不因拆模而受損時，方可采用人工拆除。道床混凝土強度達到5MPa后，即可拆除工具鋼軌及支撐絲桿，利用道床板混凝土澆筑的間歇時間往前倒用。 六、施工測量及數據采集 （一）測量儀器和設備 為保證無砟道床的施工質量和精度，橫山隧道無砟道床采用天寶S8測量系統進行無砟道床施工測量，S8測量系統能夠實時顯示當前軌道位置與設計