广州站无砟轨道施工方案.doc
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1、新广州站型框架型板式无砟轨道施工方案1.工程概况武广客运专线新广州站及相关工程试验段和区间站前ZQ-1标起始里程为DK2167+000DK2197+300,正线全长30.3km,其中型框架型轨道板预制数量11112块,型框架型板式无砟轨道铺设26.5km。根据武广公司武广函(2008)【165】会议纪要,大桥局范围内9.993km无砟轨道划分我局施工,增加轨道板预制4166块,轨道板预制总数量为15278块,铺设总长度为36.493km,详细分布如下图所示:图1.1轨道结构分布示意图型板式无砟轨道分布在新花都站站外区间线路上,线下有桥梁、路基和隧道三种结构,轨道结构包括混凝土底座和凸形挡台、C
2、A砂浆垫层、框架型轨道板以及扣件和钢轨,如图1. 2所示;其中桥上无砟轨道的具体构造为混凝土底座宽2.6m、高0.3m,凸形挡台高0.25m、直径0.52m,CA砂浆厚5cm,标准轨道板长4.93m、宽2.4m、高0.19m;路基上无砟轨道的混凝土底座宽3.2m,其他和桥上无砟轨道构造相同;隧道内无砟轨道的混凝土底座厚0.25m,其他和桥上无砟轨道构造相同;如图1. 3、1. 4所示。60kg钢轨 凸形挡台底座混凝土扣件 轨枕板 CA砂浆垫层图1.2 无砟轨道结构示意图图1.3 桥上无砟轨道结构布置图图1.4 路基段轨道结构布置图2.施工方案2.1施工组织机构及施工队伍分布板式无砟轨道工艺新、
3、精度高、施工工序繁杂,施工质量要求高,为了按时优质的完成无砟轨道施工任务,中铁四局集团武广客专线新广州站项目经理部下设无砟轨道专业施工队具体负责轨道板预制、铺设等施工任务,施工管理组织机构详见图所示。图2.1.1 施工组织管理机构框图轨道工程施工共设6个作业组,具体施工队伍布置及任务划分如表2.11所示。表2.11 施工队伍布置及任务划分表序号队伍名称施工内容1轨道板预制作业组轨道板预制2底座及凸形挡台作业组所有现浇混凝土结构施工3轨道板铺装作业组轨道板运输、铺装4轨道板精调作业组轨道板状态调整5CA砂浆灌注作业组CA砂浆灌注及凸形挡台周边树脂灌注6监控测量组管段内施工控制测量、基桩测设、轨道
4、状态监控2.2工期安排根据建设单位总体工期安排,本工程梁场(DK2183500)以北架梁计划于2008年12月16日结束,梁场以南架梁结束日期为2009年2月26日,金沙洲隧道竣工时间为2009年3月31日,大桥局范围了无砟轨道2009年5月10日前交付我局施工,铺轨完工日期为2009年6月20日。正线无砟轨道施工的时间为2009年1月16日2009年6月18日。试验段轨道板预制2008年12月底结束,ZQ-1标轨道板预制最晚结束工期2009年5月20日。2.3轨道板预制轨道板预制厂设于线路DK2183500左侧,轨道板预制场总占地面积为23700m2。轨道板共计15278块,其中试验段轨道板
5、3158块,2008年12底预制完成;国产创新板预制数量12120,按照7月1日创新板无砟轨道设计图纸到位,模板制造周期2个月,2008年9月1日达到满负荷生产能力计算,创新板实际预制工期仅8.5个月。板厂共设置60个台位(厂内原有28个台位,改建厂内既有道路和成品检测区增加32个台位),配置70套模板(试验段轨道板预制完成后,增加10套ZQ-1标模板),根据不同的板型数量,具体配置如表2.3-1所示。表2.3-1 模板套数配置合同段板型数量(块)模板套数(套)试验段5.0m183874.6m39224.0m9285ZQ-1、2标4.962m8922404.856m60634.856mA244
6、13.685m234812轨道板预制场由生产车间、存板区、搅拌站等组成。生产车间包括轨道板预制生产线、钢筋加工生产线、成品检测区、二次养生区、机修区等,其中轨道板生产线配置6台10t桁吊和40套各类模板,钢筋加工生产线配备2台5t桁吊和1套钢筋加工设备。存板区设计存板能力为2000块,根据无砟轨道铺设工期,需另觅9000块的存板场地,配备2台10t平板卡车和1台16t汽车吊。搅拌站配置1台HZS75搅拌机和相应配套设备,计划新增1台HZS75搅拌机,储料能力按20d考虑。轨道板厂房已于2007年2月底建设完毕,目前试验段14套模板已全部进场并投入使用,截止2008年6月20日预制轨道板981块
7、。2.4无砟轨道施工整个管段型框架型板式无砟轨道单线总长53km,根据日本板式无砟轨道的施工经验,每工作面每天(8h)可以铺设200250m(单线),考虑本项目的实际情况,按每天每工作面铺设250m进行安排。施工方法采用线间距运输法。线间轨道运输法简单的说是在基地和铺设工作面的左右线间铺设临时轨道作为轨道板运输车、CA砂浆搅拌灌注车的走行线,用跨线铺板门吊铺设轨道板的施工方法。总体施工安排无砟轨道的主要施工步骤是混凝土底座和凸形挡台浇注轨道板铺设及调整CA砂浆及凸台树脂灌注。混凝土底座和凸形挡台施工,结合架梁的顺序,总体上分五大段进行,每段根据需要再分数个工作面,底座和凸形挡台混凝土由沿线搅拌
8、站提供。轨道板铺设及调整和CA砂浆灌注施工,总体由试验段标起点往广州方向进行,分5个施工段,每段再分2个工作面。详细段落划分及施工顺序参见2.4.1.1所示。图2.4.1.1 无砟轨道总体施工顺序示意图首先分段施工底座和凸形挡台,而后在两线之间铺设工具轨,形成运输通道。底座和凸形挡台采用人工施工,钢筋由汽车运至工作面桥下工位后,由汽车吊吊至桥面,人工散布、绑扎成型,底座模板采用建筑钢模,端模和凸形挡台模板采用厂制定型钢模拼装而成。2.4.2轨道板提升轨道板由临时提升站提升至线上,结合项目的实际情况并经综合比较,提出车载码头吊和汽车吊2个提升方案,供讨论。.1车载码头吊提升轨道板由预制厂用专用的
9、平板卡车运至临时提升站,车载式码头吊(见图.1.1)吊装上桥,利用走行在平板车两侧轨道上的小龙门吊(见图2.4.2.1.2)进行平板间的轨道板调运,从而实现轨道板的装车工作。受临时提升站道路条件限制,两台码头吊无法在同一个工作面进行轨道板吊装,因此两套运板车组分别要配置一台轨道牵引车,在两个提升站进行轨道板吊装。装车完毕后,运板车组将轨道板推送至铺板工作面,由轮轨式铺板龙门吊进行铺板作业。图.1.1 车载码头吊简易图图.1.2车载龙门吊简易图车载龙门吊提升主要设备配置情况详见表2.4.2.1-1所示表2.4.2.1-1 主要运板设备配置表序号设备名称数量备注1车载式码头吊22轨道牵引车23轨道
10、平车164车载小龙门吊25发电机2两个工作面,每个码头吊配一台618kg/m钢轨400m车载小龙门吊走行轨道.2汽车吊提升轨道板由预制厂用专用的平板卡车运至路基段或者桥墩相对较低处,汽车吊(见图.2.1)吊装上桥。图.2.1 汽车吊提升示意图汽车吊提升主要设备配置情况详见表.2-1所示表.2-1 主要运板设备配置表序号设备名称数量备注1汽车吊22轨道牵引车23轨道平车14.3方案选择说明由于新广州站范围内路基分布不均匀,墩高相对较大,如使用汽车吊作为提升设备,临时提升站的选择受限制较大,使得施工段落划分较为困难,且汽车吊提升速度较慢,需配置多台设备,占用场地较大。而采用车载式码头吊作为提升设备
11、,施工组织相对较为灵活,设备位于线路上,基本不占用临时场地,且码头吊可设计成遥控操作,提升操作较为方便,速度相对较快。综上所述,本项目拟采用车载式码头吊作为提升设备。轨道板铺装轨道板由临时提升站吊装至线上后,利用运板车组沿临时运输通道进行运输,运板车组采用轨道牵引车和平板车共同组成,专用轮轨式铺板龙门吊(见图2.4.3.1)完成左右线铺板作业后与运板车组一同阶段性向待铺段移动,轨道板精调作业和CA砂浆灌注等紧随其后,即轨道板铺设和CA砂浆灌注每工作面分轨道板铺设、轨道板状态精调、CA砂浆灌注三个区段,流水作业。铺设的作业顺序见图2.4.3.2。图2.4.3.1 轨道板吊装示意图 图2.4.3.
12、2线间轨道运输法施工流水工位图无砟轨道施工采用分段施工,每段长度视交通条件而定,控制在5km左右。每个施工区段设置2个CA砂浆上料点(CA砂浆基地设置详见图.3),分别位于起终点;设置1个临时轨道板提升站(场地布置详见图2.4.3.4),位于正中间,同时向两边供板。结合现场实际地形和交通条件,沿线设数个临时提升站,具体位置如表2.4.3-1所示表2.4.3 -1 临时提升站、CA砂浆补给站设置位置序号类别供应段落长度(m)梁顶高(m)花都站CA砂浆补给站DK2170+800DK2174+10033001郭塘特大桥0#台临时提升站5DK2174+100DK2178+0003900郭塘特大桥广州台
13、尾CA砂浆补给站5DK2178+200DK2181+6003600江石路临时提升站16DK2181+600DK2183+9002300南贤路CA砂浆补给站14DK2183+900DK2186+2002300跨华南快速干线临时提升站26DK2186+200DK2188+9002700西华海北岸CA砂浆补给站5DK2188+900DK2192+8003900金沙洲隧道进口临时提升站3DK2192+800DK2197+3004500金沙洲隧道出口CA砂浆补给站3图2.4.3.3 CA砂浆基地布置图图.4 临时提升站场地布置图轨道板铺设主要设备配置情况详见表-2所示表-2 主要铺板设备配置表序号设备名
14、称规格型号数量(台套)备注一轨道板铺设、调整1铺板龙门吊4轮轨走行2三角规63轨道板定位螺栓若干4轨道板状态调整机具6二CA砂浆灌注1CA砂浆的移动式搅拌灌注车22凸型挡台树脂搅拌设备23CA砂浆现场检测设备12.5施工用水、用电2.5.1施工用水本段线路所经地区水网密布,水系发达。施工时采用线下工程施工队伍的取水点作为施工用水来源,生活用水接驳当地自来水管网。2.5.2施工用电沿线电力资源丰富,沿线均高压电力线或交错或平行线路分布,生活和施工用电可就近引入,困难地区使用发电机。2.6施工检测及试验在中心试验室的指导下,成立无砟轨道试验分室,配备相应的试验仪器和制备设备,专门负责混凝土、钢筋、
15、CA砂浆和A乳剂相关的试验和检测工作。3.施工工艺3.1工艺流程板式无砟轨道线间运输轨道法施工工艺流程详见图3.1.1所示。图3.1.1 线间运输轨道法施工工艺流程图3.2施工测量3.2.1 CP控制网复测按要求复测CP控制网,相邻标段之间CP控制网应相互延伸不少于两个CP,CP控制点精度应满足表3.2.1-1中的要求。表3.2.1-1 CPIII控制点的定位精度要求表(mm)控制点可重复性测量精度相对点位精度CPIII后方交会测量51+CP控制点水准测量应按精密水准测量的要求施测。精密水准测量精度要求见表-2精密水准测量观测和精度要求见表3.2.1-2,3.2.1-3。表-2 精密水准观测主
16、要技术要求等级水准尺类型水准仪等级视距(m)前后视距差(m)测段的前后视距累积差(m)视线高度(m)精密水准因瓦DS1602.04.0下丝读数0.3DS0565注:L为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。 DS05表示每千米水准测量高差中误差为0.5mm。表-3精密水准测量精度要求表(mm)水准测量等 级每千米水准测量偶然中误差M每千米水准测量全中误差MW限 差检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值精密水准2.04.012884注:表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。3.2.2基准器测设基准器是轨道板铺设的重要量测依据,设在凸形挡台顶部
17、。基准器位于线路中心线上,纵向间距与凸形挡台间距基本一致,标准间距为5m。基准器测设精度见表3.2.2-1。表3.2.2-1 基准器测量精度表序号项目允许偏差(mm)备注1横向2距线路中心线2高程23距离1/50004相邻高程差1在底座和凸形挡台混凝土浇筑前,先在底座范围外的基床面上测设各个基准器的法线点,用以保证凸形挡台位置的准确性,同时也方便基准器安装。为便于精确定位,基准器设计为微调式,采用预埋套管和固定螺栓配合安装在凸形挡台上的圆形凹槽内(如图.1、3.2.2.2),根据CP控制网按照自由设站的方法进行平面测量,将基准器调整至设计位置。然后采用精密水准仪或电子水准仪依据CP控制网对基准
18、器进行闭合水准测量,对结果进行平差后,计算出每个控制基准器的调整值,设定基准器标高。图.1 圆形凸台上凹槽布置图 半圆形凸台上凹槽布置图对于曲线地段,应测量基准器的正矢(20m弦,5m间隔),相邻基准器实际正矢与计划正矢误差的相互较差应满足设计要求,否则需进行调整,使正矢变化圆顺。基准器测设完毕后,采用高标号砂浆将已经设定好的基准器封固,仅留出标志顶端,施工时应注意避免砂浆堵塞基准器顶部的小孔。利用线路关系,核准基准器点位,并依次编号、登记。量测结果做成标签,贴在线路前进方向的左侧或曲线外侧。标签反映内容如图3.2.2.1所示。图3.2.2.1 基准器测量标签示意图直、曲线地段,分别采用针对性
19、的测量工艺流程,如下图所示:图3.2.2.2 直、曲线地段基准器测设工艺流程图基准器测设主要设备配置详见表-2所示表-2 基准器测设设备配置表序号设备名称数量备注1全站仪1配备专用棱镜12个2精密水准仪(电子水准仪)1配备铟钢尺(电子水准尺)1套3冲击钻14高压风枪15空压机13.3底座及凸形挡台施工凸形挡台除提供板体铺装中心线与高程外,更重要的功能是限制板的纵、横向移动,因此底座、凸形挡台必须连续现浇完成。底座、凸形挡台混凝土由沿线的各搅拌站分段供应。其施工工艺流程如图3.3.1所示。图3.3.1 底座与凸形挡台施工工艺流程图3.3.1结构形式结构断面形状:底座采用C40混凝土,双层配筋,底
20、座通过预埋在桥梁或路基里的钢筋与其连成一体。底座上设C40混凝土凸形挡台,半径260mm,凸形挡台与底座连成一体。其结构断面形式如图3.3.1.1所示。图3.3.1.1 底座与凸形挡台结构断面示意图曲线超高在底座上设置,缓和曲线和圆曲线范围的底座厚度根据实设超高计算确定。桥梁地段底座混凝土每5m、路基地段每60m设横向伸缩缝,与轨道板缝相对应,凸形挡台处伸缩缝绕边而设。伸缩缝宽2cm,充填沥青板。详见图3.3.1.2所示。图3.3.1.2 伸缩缝示意图凸形挡台与基准器:凸形挡台位于梁端时为半圆形,其他为均为圆形。凸形挡台周围用树脂材料填充,树脂厚度为40mm。见图5.3.1.3。图3.3.1.
21、3 凸形挡台形状及基准器位置示意图3.3.2基础处理路基段板式轨道施工前,需完成与之相关的排水、沟槽等基础工程施工。如上图所示,全标段路基部分左右两侧均设电缆槽,当基床表层填筑完成后,用专用机械开槽,砌筑预制电缆槽及路肩预制件。完成路基段50m间距的C20钢筋混凝土排水井,施工前疏通井下150mm的横向PVC排水管。除相关的质量检测和外观质量检查验收外,需给无砟轨道的施工提供合格、连续、无阻碍的施工环境,做好路基表面的保护工作。路基地段底座与基床表层的联接钢筋,在基床表层填筑碾压时埋入,其布置方式如图5.3.2.1所示。图3.3.2.1 底座与基床表层钢筋连接示意图桥隧地段在桥面(仰拱回填混凝
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