铁路隧道弹性整体道床施工流程与工艺要点

铁路隧道弹性整体道床施工流程与工艺要点
景琦
【摘要】China has made great progress in railway operating mileage over the past,but the layout of network is unevenly distributed,mainly concentrated in the central and eastern,focus of development will gradually shift to the western in the future.Based on the current techniques of tunnel design and construction,since a lot of long tunnels and super tunnels will be involved,more and more of the elastic monolithic roadbed are needed to improve the quality and speed.The article summarized the process flow and operation point for elastic monolithic roadbed of railway tunnel in combination with the past practice of the railway tunnel construction,which can provide reference for construction of similar projects.%我国铁路运营里程较以往有了较大的发展,但路网布局不均衡,主要集中在中东部地区,今后的建设重点将会逐渐向西部扩展;结合目前的隧道设计与施工技术水平,西部铁路建设过程中将包含大量的长大隧道以及特长隧道,这些隧道中需要铺设越来越多的整体道床,以提高铁路运营的质量以及速度。

为此结合以往铁路隧道施工实践,总结了铁路隧道弹性整体道床施工作业流程以及操作要点,可为今后类似工程施工提供借鉴。

【期刊名称】《铁道建筑技术》
【年(卷),期】2011(000)010
【总页数】5页(P39-43)
【关键词】铁路隧道;整体道床;作业流程
【作者】景琦
【作者单位】中国铁建十八局集团有限公司,天津300222
【正文语种】中文
【中图分类】U459.1
近30年来，我国铁路建设取得了重大进步，但路网主要分布在中东部地区，中长期铁路网规划指出，将以扩大西部路网规模为主，形成西部铁路网骨架，完善中东部铁路网结构，提高对地区经济发展的适应能力。

我国大的山脉都位于西部地区，因此在西部修建铁路必将设计和施工大量隧道工程。

我国隧道设计和施工技术方面都有了较大进步，并且处于世界领先水平，有能力设计和施工众多的长大隧道及特长隧道。

现阶段新建以及扩建铁路的建成运行速度通常在160～200 km/h以上，这就要求在长大隧道中铺设弹性整体道床。

1 铁路隧道弹性整体道床
弹性整体道床由预埋铁座钢筋混凝土支承块、块下橡胶垫板、橡胶套靴组成的弹性支承块为主体构件，将其埋设在钢筋混凝土内组成单元道床结构，在连续的单元道床结构上铺设钢轨，形成弹性整体道床轨道。

典型的铁路隧道弹性整体道床结构见图1。

2 道床施工作业流程
图1 典型弹性整体道床结构(单位：mm)
吊机移动空轨道排架至组装平台上悬挂弹性支承块，再将重轨排运至道床现场安装
定位，待若干榀轨排联结成一定长度轨道后调整排架轨面到标准几何状态，固定轨排浇筑混凝土，等混凝土达到规定强度时再用吊机拆除轨排进入下一循环，直至完成道床作业，最后进行长轨铺设。

3 道床施工作业程序
采用轨排架作业法，用25 m轨排，整体式轨排架由2台10 t轨行式门吊利用扁担梁进行吊装，支承块的悬挂在移动式组装平台上进行。

每个工作面使用2组轨排架，共计8榀，每组4榀(100 m)，另有1榀作为定位使用，并各备用1榀;每个工作面第一组道床两端各留一榀轨排不拆，以利于下一循环及另一工作面衔接。

轨排架作业法共有5个道床施工班组施工整体道床。

支承块、道床钢筋、水沟盖板运至现场后，利用专用卡具人工卸车，将支承块在组装轨排位置利用组装平台进行初步定位，利用25 m专用轨道排架组装轨排，绑扎道床钢筋笼，安装2 cm预制沥青板伸缩缝，轨排精确调整后浇筑道床混凝土。

3.1 基本程序
清理现场→设置中线控制桩和标桩→安设道床钢筋网、伸缩缝沥青板、中心水沟检查井→吊装、联结、调整轨道排架→浇筑道床混凝土、振捣抹面成形→养生、拆除轨道排架进入下一循环。

形成一条作业流水线
道床施工工艺流程见图2。

3.2 基底处理与施工排水
(1)施工现场清理超前施工段100 m，中心水沟清理200 m左右，彻底清除一切杂物后用水冲净。

(2)基底按隐蔽工程处理，每段基底处理完毕，经专职检查人员验收后，再进行道床混凝土施工。

基底处理逐段作好记录，以便验收和抽检。

(3)结合隧道主体工程的进行，做好施工排水，使工作面无流动水和积水。

图2 弹性整体道床施工工艺流程
(4)整体道床施工前，保证TBM施工段仰拱预制块面清理干净，无杂物。

并检查仰拱预制块填充质量，不密实处补注密实。

(5)确保钻爆法开挖地段，整体道床基础坚实可靠，无欠挖。

无仰拱段的风化层、松动岩块、软土、杂物等彻底清除，按设计要求铺底。

3.3 施工测量要点
(1)施工测量体系采用隧道贯通一次测量成果并按施工要求增设控制桩和标桩。

(2)中线控制桩设置按《弹性整体轨道暂行技术条件》执行。

道床施工前，增设线路控制桩，间距：直线为50～100 m，曲线为50 m，与原中线控制桩偏移不大于2 mm，水准点间距为100 m，高程允许偏差为±2 mm，距离偏差不大于1/5 000。

桩体埋设牢固，施工中不易损坏，复测查找方便。

(3)施工标桩设在线路中线上，方向加密基标避开道床及模板支撑架的位置，且不受走行轨遮挡。

加密基标直线每6 m设一个，曲线每5 m设一个。

基标桩采用中心刻画十字丝的φ8钢筋，长25 cm。

标桩定位用经纬仪和水准仪进行。

(4)根据中线控制桩用经纬仪和水准仪进行标桩定位及高程测量。

标桩用与道床同级混凝土埋设牢固，安放特制可调式桩帽，调好位置和高程。

(5)利用水准基标点在隧道壁上定出内、外轨顶面线，用墨线沿隧道全长弹出，施工过程中用以控制轨排顶面标高。

利用方向基标点在隧道壁两边定出线路中线法线点，用墨线弹出线路中线垂直面与隧道边墙在轨道高度部分相交线，施工过程中用以控制轨排端头方正。

(6)在混凝土浇筑过程中实施监控测量，时刻注意排架轨面系的变化，发现有超标情况立即校正。

3.4 钢筋网、间隔板、检查井安装工艺要点
(1)道床钢筋网按设计尺寸捆扎牢固，铺设水平面中心距轨面符合设计要求，底面用预制水泥块垫平，无歪斜扭曲现象。

(2)伸缩缝间隔沥青板按设计里程安装在两支承块中间，与线路中线垂直，板两侧
钻孔插入固定钢筋。

整块间隔板分为固定和活动两部分，固定板高度低于道床顶面标高60 mm，活动板与固定板浮放对齐，高度超出道床顶面。

当浇筑道床混凝土达到一定强度时，及时取下活动板使道床顶面在固定板上形成一条60 mm深的横缝，供后工序填充沥青胶砂。

(3)按设计尺寸制作检查井模具，模具在规定里程处安设牢固。

检查井周边钢筋与
道床下部钢筋网联结成一体，井口标高同道床顶面。

3.5 组合式轨道排架铺设工艺要点
(1)架设弹性支承块前用木锤或橡皮锤逐个对支承块与橡胶套靴的组装状态进行复
检(检查底部缝隙、确认没有过大缝隙)，检查合格后方可进入架设弹性支承块工序。

(2)采用组合式轨道排架架设弹性支承块。

(3)现场铺设龙门吊走行轨，由门吊吊起轨排运至铺设地点，粗调定位，轨排间使
用标准60 kg/m钢轨夹板联结。

(4)4榀轨排联结后，其轨面系的细调锁定由排架支腿和轨向锁定器完成。

其中轨
距1 435 mm和1∶40轨底坡为定值不可调，由排架制造厂来保证。

利用支撑架
粗调整轨排的方向、高低、水平和中心线位置。

轨排架设时，先调整内股钢轨的轨顶标高和方向，再以内轨为准，调整外股钢轨。

轨排架设符合要求后，对所有支承架的竖直顶丝、水平顶丝和轨卡螺栓进行复检。

排架精度达到要求后，拧紧排面与支腿联结螺栓，锁定左右轨向锁定器，进行道床混凝土施工。

(5)组合式轨道排架的设备公差应符合下列要求：
(6)轨距偏差为±1 mm，变化率不大于1‰。

(7)轨底坡按1/40设置。

同一断面两支承块连线垂直于线路中线，前后两支承块间距允许偏差为±5 mm。

(8)支承块的轨底坡指向线路中线，顶面设有厂标在钢轨外侧，切忌挂反支承块。

(9)支承块按顺序摆放到安有等距隔板的组装平台上。

(10)门吊吊起空排架移动至组装平台上方，准确对位，使排架上等距布置的挂篮与支承块预埋铁座紧密配合。

(11)用快速悬挂扣件将预埋铁座与挂篮扣紧，形成25 m长轨排。

用于快速悬挂支承块的扣件，其弹性保持一致，避免同一轨排支承块高低差超限。

(12)组合式轨道排架调整至符合如下要求后牢固锁定：
(13)水平：以一股钢轨为准(曲线以内股为准)，偏差在+2 mm之内，两股相对水
平偏差不大于1 mm，在6.25 m距离内，不大于1 mm的三角坑。

(14)轨向：以一股钢轨为准(曲线以外股为准)，距线路中线偏差在+1 mm之内，
直线用10 m弦量，最大矢度不大于1 mm。

曲线用20 m弦量，缓和曲线的正矢与计量正矢差、圆曲线正矢连续差、圆曲线正矢最大最小值差分别不大于2 mm、3 mm、5 mm。

(15)高低：轨面目视平顺，用10 m弦量，最大矢度不大于±2 mm。

3.6 道床混凝土浇筑工艺要点
(1)水泥、砂、石、水等原料应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204)的有关规定。

石子的最大粒径不大于40 mm。

(2)水泥、砂、石、水及掺合材料按配合比准确称量，灌筑中严格控制坍落度，每
班测定不少于2次。

(3)混凝土供应与施工进度相适应，并保证拌和物在运送途中不产生离析、灰浆损
失等。

(4)道床混凝土灌筑前，将铺底或仰拱预制块的表面清洗干净、人行道与道床混凝
土接触面凿毛，基面用水清洗干净。

对支承块表面加以遮盖，对支承块和橡胶套靴连结缝采用封闭措施，以防道床混凝土粘污弹性支承块承轨台或进入套靴内。

(5)混凝土运到灌筑地段，经搅拌均匀后，再进行灌筑。

采用插入式振捣器捣实。

加强弹性支承块底部及周围混凝土的捣固，捣固时避免捣固棒接触橡胶套靴和组合式轨道排架。

插点布置均匀，用平板振动器充分振捣道床表面。

(6)道床混凝土结合线路平面和地质条件等设置伸缩缝。

每隔6.25 m设置一处，伸缩缝用20 mm厚预制沥青板形成。

伸缩缝宜设于两支承块中间，不得设在支承块下。

(7)道床混凝土施工缝的接缝面与道床中心线垂直，施工缝取在伸缩缝处。

(8)道床混凝土灌筑过程中，时刻注意组合式轨道排架轨面系状态的变化，发现有超标情况立即校正。

(9)混凝土灌筑后，道床表面抹面整平，高程允许偏差为±5 mm。

道床顶面和支承块承轨台面高差符合设计要求。

抹面形成横向排水坡。

(10)混凝土灌筑避免与流动水相接触，避免隧道漏水直接冲刷新灌道床混凝土。

加强混凝土养生，经常维护其湿润状态。

养生期不少于14 d。

(11)道床混凝土灌筑时，留取检查试件。

同一配合比每灌筑100 m道床取一组试件。

如改变施工配合比，不到100 m也应另取试件一组。

试件与道床同样条件养生28 d作强度试验。

试件的实际强度符合施工技术规则的有关规定。

(12)道床混凝土强度达到2.5 MPa，可拆除轨道排架。

道床混凝土未达设计强度70%前，严禁各种车辆在道床上通行，或碰撞支承块。

4 弹性整体道床施工技术措施
4.1 轨排组装
轨排组装前必须对轨枕、钢轨、扣件等轨道部件按相应技术条件与有关标准进行检验。

采用无损伤、顺直、合格60 kg/m新钢轨组装轨排，轨排组装正确合格后方可使用。

轨排组装时，应根据设计图纸要求正确安放扣件，支承块间距允许偏差应符合相关的规定。

4.2 底座施工
隧道内基础施工前，必须清除隧底浮碴、松岩、积水，且按设计要求对隧底进行承载力检测。

在基础施工过程中，应确保工作面无积水。

桥上双块式轨道C40钢筋
混凝土底座通过梁体预埋钢筋与桥梁相连。

底座与道床板之间铺设一层TQG-Ⅱ型防水卷材作为隔离层。

每个底座单元的两端中部设置限位凹槽，凹槽四周设置弹性垫层。

4.3 轨排调整
轨排组装并经检查合格后，龙门吊吊起轨排，移走平板车，以基标为基准，架设支撑架，龙门吊将轨排放置在支撑架上，利用支撑架粗调整轨排的方向、高低、水平和中心线位置。

轨排架设时，宜先调整内股钢轨的轨顶标高和方向，再以内轨为准，调整外股钢轨。

轨排架设符合要求后，应对所有支承架的竖直顶丝、水平顶丝和轨卡螺栓进行复检。

轨排经精调达到设计要求后进行道床混凝土施工。

轨排调整前应设加密基标点，加密基标直线每6 m设一个，曲线每5 m设一个。

利用水准基标点在隧道壁上定出内、外轨顶面线，用墨线沿隧道全长弹出，在施工过程中控制轨排顶面标高。

4.4 混凝土施工
在道床板底层钢筋绑扎前，应将基础混凝土表面凿毛，用水冲洗干净，并将水排干。

板内上层纵横向钢筋间安装绝缘套管，用专用检测仪器对钢筋绝缘性能进行检测。

道床板混凝土浇筑前，应将轨枕充分润湿，并复测轨排几何形位，符合要求后方可进行混凝土浇筑。

砼浇筑过程中应加强对轨枕底部及其周围混凝土的振捣。

捣固时应避免捣固棒接触轨排与支承架，插点布置应均匀，不得漏振，应随时监测轨排几何形位的变化。

道床板混凝土浇筑振捣密实后，道床板表面需按设计横向坡度和标高抹面整平。

5 竣工验收
整体道床竣工后，线路质量应符合《铁路轨道施工及验收规范》中整体道床轨道验
收和有关规定。

轨向：直线远视直顺，用10 m弦量，最大矢度不大于4 mm。

曲线方向圆顺，以20 m弦量缓和曲线正矢与计算正矢差、圆曲线正矢连续差、圆曲线正矢最大最小值差不大于3 mm、6 mm、9 mm。

轨底坡为1/40，不小于1/50或大于1/30。

轨距允许偏差为±2 mm、-1 mm，变化率不大于1‰。

线路中心线偏移量不大于2 mm。

6 整体道床施工效果
采用上述整体道床施工工艺，并按照其操作要点控制作业过程以及质量标准，采用机械化作业，保证了施工质量与效果，劳动强度大大降低，且作业简单，施工速度大幅度提高，在合理组织施工的情况下，每个工作面的平均月进尺可达1 500 m 以上，甚至创造过2 000 m/月的最高月进尺。

在西康铁路秦岭隧道、西南铁路桃花铺一号隧道等隧道施工过程中，弹性整体道床施工技术不断得以提高，为今后大量长大铁路隧道的道床施工积累了经验，具有较大的推广应用价值。