CN115595836A - 一种地下铁预制轨道板道床分区段工序的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下铁预制轨道板道床分区段工序的施工方法；属于轨道安装技术领域；其将待施工区间分成若干个台阶单元施工区段，在每个单元施工区段内，将预制轨道板道床按组成结构分成基底施工、轨道板铺设精调、道床调整层(自密实砼层)灌注、钢轨扣配件安装4个独立施工工序，此区段完成轨道铺设后，作为后施工区段的轨道材料运输线路通道和材料中转站，进行下一区段施工。下一区段施工步骤与上一区段施工方式相同，以此循环；本发明有效地解决了当前常规的施工方法所存在的施工成本较高，综合进度较慢，工序交叉作业频繁而导致安全风险提高的问题。
Description
技术领域
本发明适用于城市地铁、城际铁路地下线长区间预制板道床施工，属于轨道安装技术领域，具体涉及一种地下铁预制轨道板道床分区段工序的施工方法。
背景技术
城市轨道交通是一个集土建、轨道、机电、供电、通信信号等专业于一体的系统性工程，其中轨道专业承担着实现城市轨道交通建设“洞通”、“轨通”、“电通”三大里程碑节点中的“轨通”任务，轨道工程是城市轨道交通工程建设过程中承上启下的关键工程，对整个工程能否按期投入运营起着至关重要的作用。
传统的轨道工程施工主要采用现浇整体道床方案：即在铺轨基地内人工拼装轨排，运至施工现场后再组织人工精调轨道、绑扎钢筋、安装模板、现场浇筑道床混凝土。现浇整体道床方案存在现场工作量大、工人现场劳动强度高、施工效率低（道床与基底分离的减振道床日综合进度指标约30米），地下线作业环境恶劣、混凝土现浇质量控制难、现浇道床耐久性差等问题。目前已运营的现浇整体道床线路，普遍存在道床变形、道床表面开裂碎裂、翻浆冒泥、轨枕松动等病害。
预制轨道板道床采用预制轨道板工厂化生产，现场采用先进的轮胎式铺轨车吊运铺设、精调爪顶升、加固件稳固的方案，具有施工组织灵活、现场钢筋混凝土浇筑工作量小、工程质量稳定、外观美观、方便维修等特点，既满足国家产业化、节能、安全、环保等政策要求，又提升了轨道工程施工质量，且从源头上消除了传统现浇道床易发生的一些顽固病害，近年来该轨道结构已在上海、深圳、广州等大城市迅速发展。
目前预制轨道板道床主要有两种施工方法“倒铺法”和“顺铺法”。“倒铺法”是一种比较成熟的方法，但其仅利用沿线盾构井或风井，适用于区间长度不超过1km的施工工况。“顺铺法”适用于以铺轨基地为中心，从铺轨基地利用轨排井往外连续的施工工况。
但上述的施工方法均存在着施工成本高，大量存在工序的交叉作业，且存在较高的施工作业安全风险的问题，基于此，发明人提出了一种新的轨道板道床施工方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种地下铁预制轨道板道床分区段工序的施工方法，以解决当前常规的施工方法所存在的施工成本较高，综合进度较慢，工序交叉作业频繁而导致安全风险提高的问题。
为解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：
一种地下铁预制轨道板道床分区段工序的施工方法；它包括以下步骤：
S1、将待施工区段依次划分为若干个有序的施工单元，将每个施工单元定义为一个台阶；
S2、对第一台阶进行施工；从铺轨基地的轨排井始发对轨道预制板道床进行倒铺施工；即先由近及远组织范围内基底混凝土浇筑施工；完成基底砼施工后，再使用轮胎式铺轨车、运板车、轮胎式混凝土罐车等运输施工用的轨道板、道床钢筋网片、周转材料及自密实混凝土等轨道材料由远及近地进行轨道板的倒铺操作，此后对第一台阶的轨道板进行精调，并由近及远地再进行自密实混凝土灌注施工；待自密实混凝土强度满足设计要求后，安装该段范围内的扣配件及钢轨，以完成第一台阶施工单元的操作；
S3、对第二台阶进行施工；利用在上一个步骤中布置好的第一台阶区段轨道线路作为物料运输通道，并将第一台阶施工铺轨远端作为材料中转站，按照下述工序进行施工：
1）基底施工：先用轨道车从轨排井将钢筋、模板等轨料运输至第一台阶远端，再用轮胎式铺轨车配合人工，由近及远进行基底钢筋模板安装，再用轮胎式混凝土罐车浇筑基底混凝土；
2）轨道板铺设：基底混凝土浇筑完成后，将运板车放置于第二台阶已经浇筑完成的基底上，用轨道车将轨道板等材料运输至第一台阶远端，再用轮胎式铺轨车吊运轨道板、网片钢筋至运板车上，轮胎式铺轨车配合运板车由远及近地对轨道板进行倒铺操作，并采用轮胎式铺轨车配合人工由远及近地完成第二台阶轨道板精调；
3）自密实砼灌注：用轮胎式混凝土罐车运输自密实混凝土，由近及远地完成轨道板下填充层自密实混凝土灌注施工；
4）钢轨及扣件安装：待自密实层强度满足要求后安装扣配件及钢轨，进入下一施工单元；
S4、依照步骤S3的工序，先将上一个步骤中对应台阶的区段轨道线路作为物料运输通道，将其施工铺轨远端作为材料中转站进行循环施工，直至完成所有施工单元的施工操作。
优选的，步骤S1中划分施工单元时根据新能源设备适用地铁工况进行综合测算，新能源设备适用地铁工况包括新能源轨道车、轮胎式混凝土罐车和新型轮胎式铺轨车等设备的布置需求。
优选的，在各个施工单元台阶上对基底施工时均采用钢导线法由近及远地对范围内基底混凝土浇筑施工。
优选的，在精调轨道板时，按照快速精调测量法来进行处理。
本发明有益效果体现在以下方面：
1、交叉作业少，安全风险低。本发明采用了将施工区间分成若干个适宜长度的单元施工区段，每个单元施工区段内按道床结构分为4个工序，同一断面这4个工序自下而上按“台阶法”组织施工；每个工序的作业空间较长，交叉作业少，各工序台阶独立作业，安全风险低；
2、物料采用洞内有轨运输与无轨运输相结合，自密实混凝土施工质量有保障，工效高。即将先完成的施工单元作为后续施工的运输通道和材料中转站，较长距离运输采用轨道运输，在单元区段内施工组合应用轮胎式系列设备，实现无轨化施工；从而充分发挥轨道运输的高效性、轮胎式设备运输的便捷灵活性，缩短了轨道材料洞内运输时间，减少自密实混凝土性能损失，为施工质量保障、施工效率提升创造了条件；
3、现场施工组织便捷，降低了对铺轨基地依赖性。本发明能够让施工组织更灵活，既适用于组织长区间施工，也适用于短区间施工；相较于常规对整个施工区间进行倒铺法处理而言，本发明划分出的各个单元施工区段可以循序进行短区间内的倒铺施工，在施工长度与施工效率之间获得最优的效果，充分发挥倒铺法在本申请中的优势作用；而相较于长区间正铺法而言，本发明减少了对于循环作业工序和施工组织度的要求；
4、应用了多项先进技术和目前国内地铁市场先进的新能源轨道车及轮胎式铺轨设备，以便实现轨道工程快速施工；
5、从经济效益上来说，本发明提供的轨道板道床“台阶法”施工技术，相对于传统预制板道床施工工艺综合进度提高51%，传统预制板施工工艺综合施工进度约33m/d，轨道板道床“台阶法”施工技术综合进度可达50m/d；该施工技术使每作业面劳动力减少13人，每公里节约人工费24.509万元、机械使用费 9.491万元，能源消耗节约1.545万元，以深圳地铁14号线轨道工程一工区使用轨道板道床“台阶法”铺轨长度33km计算，共节约成本1173万元；
6、从社会效益上来说；它能有效提升预制板道床施工综合进度、施工质量，以及最大限度减少各工序交叉作业，保证轨道施工作业安全。为实现业主建设工期提供了技术保障；同时现场施工人员反馈信息认为该技术较传统预制板道床施工工艺更为安全，更为便捷，具有良好的社会效益。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明进行进一步介绍：
实施例：
本实施例提供一种地下铁预制轨道板道床分区段工序的施工方法；它包括以下步骤：
S1、将待施工区段依次划分为若干个有序的施工单元，将每个施工单元定义为一个台阶；
S2、对第一台阶进行施工；从铺轨基地的轨排井（或盾构井、风井）始发对轨道预制板道床进行倒铺施工；由近及远地采用钢导线法组织对范围内基底混凝土浇筑施工；完成基底砼施工后，再使用轮胎式铺轨车、运板车、轮胎式混凝土罐车等运输施工用的轨道板、道床钢筋网片、周转材料及自密实混凝土等轨道材料由远及近地进行轨道板的倒铺操作，此后对第一台阶的轨道板进行精调，并由近及远地再进行自密实混凝土灌注施工；待自密实混凝土强度满足设计要求后，安装该段范围内的扣配件及钢轨，以完成第一台阶施工单元的操作；
在划分施工单元时根据新能源设备适用地铁工况进行综合测算，本实施例中划分的各个施工单元的长度约为1km；新能源设备适用地铁工况包括新能源轨道车、轮胎式混凝土罐车和新型轮胎式铺轨车等设备的布置需求；其中，新能源轨道车采用锂电池组作为动力，具有低噪声、零排放，无极调速、运行平稳，操作简单、维护方便，续驶里程长、运用费用低等特点，极大改善了隧道施工环境；轮胎式混凝土罐车的满载容量是传统料斗的3倍，实现轨道和轮胎走行双模式快速转换，不需轨道车铺轨车配合可独立浇筑混凝土，吊装转运次数少、安全风险低；新型轮胎式铺轨车具有用途多，可铺轨、铺板、辅助调板、吊运多种轨料和周转材料的优势；其无需沿着轨道行进，通过调节轮胎倾斜角度，随意行驶在圆弧形、马蹄形等轨道断面上；减少了走行轨安装工序，消除了走行轨垮塌风险。避免了走行轨的钻孔安装，对隧道壁、盾构管片的破坏。
S3、对第二台阶进行施工；利用在上一个步骤中布置好的第一台阶区段轨道线路作为物料运输通道，并将第一台阶施工铺轨远端作为材料中转站，按照下述工序进行施工：
（1）基底施工：先用轨道车从轨排井（或盾构井、风井）将钢筋、模板等轨料运输至第一台阶远端，再用轮胎式铺轨车配合人工，由近及远进行基底钢筋模板安装，再用轮胎式混凝土罐车浇筑基底混凝土；
（2）轨道板铺设：基底混凝土浇筑完成后，将运板车放置于第二台阶已经浇筑完成的基底上，用轨道车将轨道板等材料运输至第一台阶远端，再用轮胎式铺轨车吊运轨道板、网片钢筋至运板车上，轮胎式铺轨车配合运板车由远及近地对轨道板进行倒铺操作，并采用轮胎式铺轨车配合人工由远及近地完成第二台阶轨道板精调；
（3）自密实砼灌注：再用轮胎式混凝土罐车运输自密实混凝土，由近及远地完成轨道板下填充层自密实混凝土灌注施工；
（4）钢轨及扣件安装：待自密实层强度满足要求后安装扣配件及钢轨，进入下一施工单元；
S4、依照步骤S3的工序，先将上一个步骤中对应台阶的区段轨道线路作为物料运输通道，将其施工铺轨远端作为材料中转站进行循环施工，直至完成所有施工单元的施工操作。
在精调轨道板时，按照快速精调测量法来进行处理。该快速精调测量法可参考申请人提出的专利，《一种地铁轨道板精调装置、系统及精调方法》（申请号：202210270698.3）和《一种钢弹簧预制板精调方法》（申请号：202210269542.3），其提高了测量和调板速度，每块板精调节约10分钟，其实现完全无轨顶升，且具有顶升精度高，顶升速度快的优势。
在各个施工单元台阶上对基底施工时均采用钢导线法由近及远地发对范围内基底混凝土浇筑施工。该钢导线法可参考申请人提出的专利，《一种钢弹簧浮置板基底标高定位工装》（专利号：ZL201922251724.4）以及《地铁轨道工程浮置板道床基座“钢导线法”施工工法》来进行处理，其提高道床基底施工效率约50%，实现基底快速施工；对各个台阶均采用了基底顺做，轨道板倒铺的施工方式，克服了自密实混凝土灌注后等强对整个施工进度的影响，实现了预制轨道板铺设施工连续作业。
在中铁五局六公司承建的深圳地铁14号线轨道工程铺轨长度约56.6km，采用预制轨道板道床台阶法施工技术铺轨长度35km，工程量大、工期紧。中铁五局六公司在部分短区间的预制轨道板道床也采用地铁预制轨道板道床台阶法施工技术施工，有效提升预制板道床施工综合进度、施工质量，以及最大限度减少各工序交叉作业，保证轨道施工作业安全。
从实践效果上来看，该技术为实现业主建设工期提供了技术保障，在土建工程洞通滞后3~6个月的情况下仍然实现了轨通目标。经检查预制板道床施工质量满足设计及规范要求，保证了工程质量；收到了来自业主和监理的好评。
Claims (4)
1.一种地下铁预制轨道板道床分区段工序的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将待施工区段依次划分为若干个有序的施工单元，将每个施工单元定义为一个台阶；
S2、对第一台阶进行施工：从铺轨基地的轨排井始发对轨道预制板道床进行倒铺施工；即先由近及远组织范围内基底混凝土浇筑施工；完成基底砼施工后，再使用轮胎式铺轨车、运板车、轮胎式混凝土罐车等运输施工用的轨道板、道床钢筋网片、周转材料及自密实混凝土等轨道材料由远及近地进行轨道板的倒铺操作，此后对第一台阶的轨道板进行精调，并由近及远地再进行自密实混凝土灌注施工；待自密实混凝土强度满足设计要求后，安装该段范围内的扣配件及钢轨，以完成第一台阶施工单元的操作；
S3、对第二台阶进行施工；利用在上一个步骤中布置好的第一台阶区段轨道线路作为物料运输通道，并将第一台阶施工铺轨远端作为材料中转站，按照下述工序进行施工：
1）基底施工：先用轨道车从轨排井将钢筋、模板等轨料运输至第一台阶远端，再用轮胎式铺轨车配合人工，由近及远进行基底钢筋模板安装，再用轮胎式混凝土罐车浇筑基底混凝土；
2）轨道板铺设：基底混凝土浇筑完成后，将运板车放置于第二台阶已经浇筑完成的基底上，用轨道车将轨道板等材料运输至第一台阶远端，再用轮胎式铺轨车吊运轨道板、网片钢筋至运板车上，轮胎式铺轨车配合运板车由远及近地对轨道板进行倒铺操作，并采用轮胎式铺轨车配合人工由远及近地完成第二台阶轨道板精调；
3）自密实砼灌注：再用轮胎式混凝土罐车运输自密实混凝土，由近及远地完成轨道板下填充层自密实混凝土灌注施工；
4）钢轨及扣件安装：待自密实层强度满足要求后安装扣配件及钢轨，进入下一施工单元；
S4、依照步骤S3的工序，先将上一个步骤中对应台阶的区段轨道线路作为物料运输通道，将其施工铺轨远端作为材料中转站进行循环施工，直至完成所有施工单元的施工操作。
2.根据权利要求1所述的一种地下铁预制轨道板道床分区段工序的施工方法，其特征在于：步骤S1中划分施工单元时根据新能源设备适用地铁工况进行综合测算，新能源设备适用地铁工况包括新能源轨道车、轮胎式混凝土罐车和新型轮胎式铺轨车等设备的布置需求。
3.根据权利要求1所述的一种地下铁预制轨道板道床分区段工序的施工方法，其特征在于：在各个施工单元台阶上对基底施工时均采用钢导线法由近及远地对范围内基底混凝土浇筑施工。
4.根据权利要求1所述的一种地下铁预制轨道板道床分区段工序的施工方法，其特征在于：在精调轨道板时，按照快速精调测量法来进行处理。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘文武;: "深圳地铁9号线提升轨道平顺性的技术创新", 都市快轨交通, no. 01, pages 77 - 81 * |
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