客运专线隧道接触网基础槽道预埋施工工艺

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  摘要:本文结合沪昆高铁贵州段四标一工区小拗坡隧道施工情况重点介绍了站前工程中接触网基础槽道预埋施工工艺,主要阐述了在衬砌台车模板开设槽道定位螺栓孔和槽道安装定位方法,以及在槽道施工中的质量偏差和安装精度控制和标准,为以后高铁隧道接触网预埋槽道施工提供帮助,为站后工程顺利进行做好保障.
  关键词:站前工程接触网基础槽道预埋定位螺栓孔站后工程
  中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
  一、施工依据
  根据新建铁路沪昆客专线沪昆贰隧参07 《时速350公里隧道接口工程工程》 、新建铁路长沙至昆明客运专线长昆客专玉昆段施隧咨(网)-34~83-J00《三穗至凯里南隧道接触网槽道预埋设计图》以及沪昆贰隧参07-08《隧道接触网基础预埋》,结合现场二次衬砌施工条件和施工方法,保证预埋槽道安装位置及安装误差符合设计要求,现将接触网基础预埋槽道安装型号、方法、安装技术要求等作如下阐述:
  1.1、槽道安裝形式
  根据设计图纸,预埋槽道分为弧行槽道和直线槽道,弧行槽道以端头到衬砌台车拱顶中线位置弧长为控制依据,直线槽道以内缘中心线到内轨面距离为控制依据。各种槽道安装形式及组合形式见沪昆贰隧参07-08-01至沪昆贰隧参07-08-26《时速350公里铁路隧道接口工程设计隧道接触网基础预埋》 。
  1.2、接触网基础槽道预埋设计情况说明
  接触网悬挂安装采用锚杆槽道形式进行预埋;
  在悬挂预留的断面内,槽道的锚杆应于结构钢筋(衬砌设置钢筋的Ⅳb、Ⅴ级围岩段落)或者结构加强钢筋(衬砌未设置钢筋的Ⅳa、Ⅲ级、Ⅱ级围岩段落)采取可靠的焊接;
  所有槽道的预埋金属体应接地连接,按照通用参考图《铁路综合接地系统》(通号(2009)9301)办理 ;
  预埋点具体里程详见《隧道接触网槽道预埋设计图》,跟隧道的施工缝统一布置,同时应满足接触网悬挂点跨距等的布置要求。
  1.3、槽道分类
  
  
  
  
  表1、槽道的类型
  
  
  
  二、接触网基础槽道预埋前的准备
  2.1、衬砌台车开孔尺寸
  根据衬砌台车的设计资料和槽道的设计类型、间距,我们采用的衬砌台车长度为12.1m衬砌台车每循环施工长度为12m,搭接长度0.1m,根据接触网基础槽道的预埋里程和类型,设计间距等,确定每循环衬砌台车的施工里程以及槽道在衬砌台车上的开孔位置及孔数。
  
  图1、孔位布置图
  开孔时,现根据槽道的类型确定槽道在衬砌台车上相应的位置,精确标识出开孔轮廓,在用氧焊切割出孔型,模板开孔的大小应根据T型螺栓确定,不宜过大过小,过小螺栓传不进去,过大螺栓固定不够牢固,影响槽道的位置,并且在浇筑混凝土时产生严重的漏浆现象,影响衬砌的外观质量。针对T型螺栓螺母的尺寸,开尺寸定为2.5㎝×4.5㎝(垂直槽道方向×顺槽道方向)。
  
  图2、二衬台车模板上切割定位螺栓孔(一般采用2.5㎝×4.5㎝)
  
  图3、T型定位螺栓的形式和尺寸
  2.2、衬砌台车开孔孔位布置
  隧道中接触网基础槽道主要布置于拱顶,其中大多数为附加导线槽道(F1/F2/F3/F4)和附加导线槽道(A1/A2),现主要以布置最多的A型槽道、D型槽道、G型槽道、F型槽道为例来简要说明开孔的位置。
  A1/A2型槽道:为2500㎜弧形滑道,2根/组,槽道间距400㎜,布置于拱顶隧道中线位置,垂直于中线布置,两组槽道中线距离衬砌施工缝1200㎜,外侧槽道距离衬砌施工缝800㎜;
  D1/D2型槽道,为1500㎜弧形槽道,2根/组,槽道间距600㎜,处于隧道中线偏离左、右线4455 ㎜,对称布置于隧道两侧拱腰处;
  G1/G2型槽道,为2500㎜弧形槽道,2根/组,槽道间距600㎜,布置于拱顶隧道中线位置,垂直于中线布置;
  F1/F2型槽道,为1500㎜弧形槽道,2根/组,槽道间距400㎜,两组槽道中线距离衬砌施工缝1200㎜,外侧槽道距离衬砌施工缝800㎜;处于隧道左线偏中线1313㎜;
  F3/F4型槽道,为1500㎜弧形槽道,2根/组,槽道间距400㎜,两组槽道中线距离衬砌施工缝1200㎜,外侧槽道距离衬砌施工缝800㎜;处于隧道右线偏中线1313㎜;
  
  图4、各类槽道在衬砌台车上的对应位置布置图
  结合所有槽道在衬砌台车模板的具体位置,进行统筹优化,尽量减少模板的开孔数量。每根槽道上固定点建议为两处(槽道两端部各一处),隧道顶部2.5m的弧形槽道固定点建议为三处(槽道两端部、中间各一处)。应严格按图控要求控制槽道距台车边缘的距离。
  每组衬砌可能只布置一种型号的槽道,也可能是几种槽道的组合,对暂时不利用的定位槽道孔可用薄钢板封堵上,或者采用胶布将孔洞封严,防止浇注砼过程中漏浆,对混凝土的外观质量产生影响。如图所示
  
  图5、用薄钢板封堵本次施工用不到的定位孔
  三、接触网基础槽道安装
  槽道安装误差精度较高,并且是预埋式施工,属于隐蔽工程,偏差超限后在后期的施工中难以补救,因此在站前工程的施工中严格控制各道施工工序,确保站后工程顺利进行。接触网基础槽道安装施工方法采用衬砌台车模板开二次定位螺栓孔的定位法。
  3.1槽道定位前准备
  1、检查槽道内发泡填充物的完整状态,如有残缺,应进行填补。
  2、对于两根一组的槽道,应根据设计要求的槽道平行间距,用钢筋或型钢焊接牢固。钢筋等效截面不小于200㎜2 ,即16的圆钢,并对焊缝进行喷锌处理。一般在平整的场地上设置施工平行槽道的卡具,为保证一组槽道之间的间距,采用如下图所示的槽道组定位卡具。
  
  
  
  
  图6、槽道定位卡具
  3.2、槽道安装方法
  3.2.1、对于衬砌设置钢筋的Ⅳb、Ⅴ级围岩段落以及设置有局部加强钢筋的槽道的安装方法:
  1、槽道的一次定位
  ①绑扎衬砌第二层钢筋网片后,测量组根据槽道安装里程和该种型号槽道立面图上所标槽道端点到隧道中线、内轨顶面的距离,利用全站仪现场测设、准确定位、精确测量出槽道布置位置,在钢筋网外层将事先在卡具上焊接好的成组槽道就位。
  图7、槽道直接与二衬结构钢筋可靠焊接
  ②槽道锚杆和结构钢筋必须可靠焊接;
  ③根据接地要求,将槽道锚杆与相应的接地钢筋可靠焊接;
  ④将槽道与模板固定点位置(开孔位置)的发泡填充物扣除,方便螺栓定位孔的安装。
  槽道二次定位
  ①测量组根据每一模衬砌的设置里程,使用全站仪定位其精确位置,并在小边墙标识;
  
  图8、衬砌台车定位
  ②台车移动就位到指定位置后,油缸顶升拱顶、拱腰模板到位,与网片钢筋上固定的槽道接近贴住后,通过二次定位孔,找到并调整槽道位置。一根槽道用一个顺路线开孔,一个垂直线路开孔固定及进行调整。
  ③将T型螺栓穿过钢模板上的二次定位长孔,放入槽道,水平旋转90°后可参考T型螺栓安装外部检查标准(即后部压痕垂直于槽道方向)。
  ④将开孔封堵钢板安装在二次定位的T型螺栓上,扭紧螺母,使槽道紧贴模板,进行模板上精确的二次定位。
  ⑤对模板上开的二次定位孔暂时用不到的需要采用可靠的封堵,封堵钢板可采用铆钉与台车模板固定,确保局部不会出现漏浆,脱模后造成外观缺陷。
  
   图9、用T型螺栓将槽道和台车模板进行固定
  3.2.2、对于衬砌未设置钢筋的Ⅳa、Ⅲ级、Ⅱ级围岩段落接触网基础槽道的安装方法:
  对于Ⅱ、Ⅲ级围岩及Ⅳa级硬质围岩二衬为纤维混凝土地段接触网基础槽道为A型(附加导线槽道、双线腕臂吊住槽道)、B型(单线腕臂吊住槽道)、G型(附加导线下锚槽道)围岩段落接触网基础槽道的加强,采用Φ14的钢筋网片加强,钢筋网片置于槽道背后,环向钢筋与槽道锚杆接触并可靠焊接,施工时通过模板台车定位槽道且一并定位钢筋网片。
  
  图10、用于加强槽道的钢筋网片和槽道可靠焊接
  测量组根据衬砌的设置里程定位衬砌台车,直接固定在台车模板上,在台车两端头准确刻画出槽道端点在圆弧上位置并标识清楚,安装槽道时以此控制槽道在横断面上位置,以槽道中线到模板台车端头的距离为依据控制槽道里程和与线路垂直度。然后先按照设计位置和型号将槽道点焊在台车模板上(拆模后再打磨台车模板),模板台车准确定位后在加设丝杆(或钢筋)将槽道与防水板之间支撑牢固(加设丝杆时要在防水板与丝杆之间增设两层防水板,防止丝杆 穿防水板 ),防止槽道移位。
  
  图11、槽道固定于衬砌台车上
  3.3浇筑及脱模
  1、台车堵头模板安装完成以后,进行二次衬砌混凝土浇筑;
  2、衬砌脱模:T型螺栓螺母松开后,打开开孔封堵,旋转T型螺栓90°拔出螺栓,收回模板脱模,T型固定螺栓、螺母可重复使用;
  3、将槽道固定点处重新填补上发泡填充物,做好后序养护工作的防护。
  图12、脱模后清理槽道
  四、槽道施工施工質量及误差控制指标
  4.1、施工质量控制
  我们采用的是在衬砌台车上开螺栓定位孔的方式固定槽道的位置,所以我们必须做好一下几点;
  1、台车的定位必须精确,尽量减小衬砌内净空和设计净空的偏差,以控制和保证槽道的嵌入施工误差;
  2、严格控制开孔位置的精度和定位孔的尺寸,尽可能拧紧螺母,以增加槽道和衬砌台车模板面的密贴度,以控制槽道的倾斜施工偏差;
  3、槽道组在焊接固定的时候,一定要在定位卡具上进行,严格控制槽道的间距偏差,以控制槽道平行施工偏差和槽道组间距误差;
  4、衬砌台车的螺栓定位孔开孔位置必须准确,减小开孔尺寸,以控制槽道与水平方向和垂直方向的施工误差;
  5、“槽道里程”均指一组弧形槽道中心线所对应的里程。
  4.2、接触网基础预埋槽道施工误差控制指标
  表2、槽道施工误差控制指标表
  
  
  
  五、槽道接地
  隧道内接触网槽道预留处的衬砌内预埋环向接地钢筋并预留接地端子,环向接地钢筋采用φ16mm圆钢,为隧道顶部接触网提供悬挂接地。为保证接地电阻的要求,在隧道内每个专用洞室设置专用接地端子,接地端子通过专用接地钢筋与纵向贯通地线可靠连接。
  接触网槽道安装到位之后,沿槽道牢固焊接φ16mm圆钢,分别与左右段电缆槽内综合接地采用的纵向接地钢筋可靠连接。每组槽道之间采用纵向φ16mm钢筋连接。
  所有环向接地钢筋与隧道内的纵向接地钢筋可靠连接,纵向接地钢筋按规定与贯通地线应可靠连接。
  所有连接均采用搭接焊接方式,单面焊接长度不小于200mm,双面焊接长度不少于100mm,厚度不小于4mm。
  贯通地线的接地电阻值应不大于1Ω。
  六、注意事项
  1、应注意二次衬砌施工缝、沉降缝对预埋槽道的影响,施工前应仔细审核图纸,提前做好计划;
  2、槽道安装时,除固定点位置的填充泡沫扣除外,其余段泡沫要注意保护,以免混凝土浇筑时进入滑道槽内;
  3、预埋槽道的锚杆与钢筋网片冲突时,可适当调整钢筋网片的间距,严禁切断槽道锚杆和二衬钢筋;
  4、槽道内发泡填充物在检测试验和接触网安装阶段时方可剔除;
  5、槽道与衬砌钢筋焊接过程中要做好保护措施,防止烧坏防水板。
  七、结束语
  接触网基础槽道作为隐蔽性工程,施工过程往往有不可逆转性,因此在站前工程的施工中应该引起高度的重视,为站后工程施工提供高质量的保证!
  
  参考文献
  1:新建铁路沪昆客运专线沪昆贰隧参07 《时速350公里隧道接口工程工程》 ;
  2:新建铁路长沙至昆明客运专线长昆客专玉昆段施隧咨(网)-34~83-J00《三穗至凯里南隧道接触网槽道预埋设计图》 ;
  3:沪昆贰隧参07-08《隧道接触网基础预埋》 ;
  4:《铁路综合接地系统》(通号(2009)9301)。
  
  王春云,男,1986年4月出生,兰州交大,助理工程师
  张茂松,男,1987年01月出生,大学本科,助理工程师
  杨金龙,男,1985年09月出生,大学本科,工程师
  
  附表:槽道埋设误差示意图
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