淺論城市軌道工程施工方法及防水措施
摘要:發(fā)展城市軌道交通是城市公共交通戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。城市軌道交通地下線路軌道工程,應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)程序科學(xué)設(shè)計(jì)和施工,如果處理不好,會(huì)引起質(zhì)量事故,輕則開裂滲漏,影響壽命,重則危及結(jié)構(gòu)安全,影響使用。因此,做好工程施工技術(shù)及防水措施十分重視。
關(guān)鍵詞:城市軌道,工程施工,防水技術(shù)
軌道是城市軌道交通的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,它直接承受列車荷載,引導(dǎo)列車運(yùn)行,保證軌道施工質(zhì)量是軌道交通施工中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。發(fā)展城市公共交通,是促進(jìn)我國城市健康發(fā)展的重要戰(zhàn)略。在21世紀(jì),軌道交通將成為特大城市公共交通的骨干,大中城市的主要公共交通方式,不僅將為改善群眾出行作出重大貢獻(xiàn),其建設(shè)也是拉動(dòng)內(nèi)需的重要舉措。1城市軌道交通發(fā)展前景
截至2009年9月,我國有27個(gè)城市正在籌備建設(shè)城市軌道交通,其中22個(gè)城市的軌道交通建設(shè)規(guī)劃已經(jīng)獲得國務(wù)院批復(fù)。至2015年,北京、上海、廣州、深圳等22個(gè)城市將建設(shè)79條軌道交通線路,總長度為2259.84公里,計(jì)劃總投資8820.03億元。如果根據(jù)近期我國軌道建設(shè)的實(shí)際投資情況測算,其實(shí)際總投資將超過1.2萬億。隨著今后軌道交通的不斷發(fā)展,各種系統(tǒng)方式的軌道交通包括直線電機(jī)等也將在我國出現(xiàn)。圍繞新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,對(duì)我國軌道交通裝備技術(shù)發(fā)展又提出了新的任務(wù)。
2枕式整體道床的鋪軌
1.1鋪軌方法的選擇
短軌枕式整體道床施工方法可分為兩種,一是換軌鋪設(shè)法,即首先用工具軌鋪設(shè)整體道床,永久軌在隧道外焊接成長軌后,再運(yùn)至隧道內(nèi)換鋪;二是一次鋪設(shè)法,不用工具軌,一次鋪設(shè)無縫線路,即用25m標(biāo)準(zhǔn)長度鋼軌,按換軌鋪設(shè)法用工具軌鋪設(shè)整體道床施工工藝要求,鋪設(shè)整體道床,所有鋼軌接頭在隧道內(nèi)進(jìn)行焊接。
1.2鋪設(shè)施工方案
長軌運(yùn)輸法:鋼軌可在鋪軌基地焊接為125m長軌條,軌條長度可根據(jù)場地情況適當(dāng)調(diào)整,用長軌運(yùn)輸車運(yùn)入隧道內(nèi)已鋪設(shè)完的整體道床兩側(cè);再用自制膠輪運(yùn)輸車,約8輛運(yùn)到待鋪地段;在隧道內(nèi)組裝長軌排,安裝扣件,懸掛短軌枕,利用鋼軌支撐架架設(shè)軌排,調(diào)整軌道,澆筑道床混凝土,焊接聯(lián)合接頭,鎖定無縫線路。該方法是在隧道外焊接長鋼軌,質(zhì)量易保證,減少空氣污染,但是在隧道內(nèi)組裝長軌排,干擾大,效率低。
長軌排運(yùn)輸法:鋼軌在鋪設(shè)基地焊接成長軌條后,組裝長軌排,安裝扣件,懸掛短軌枕,用長軌運(yùn)輸車運(yùn)入隧道內(nèi),然后用8臺(tái)龍門吊,吊至待鋪地段,澆筑道床混凝土,焊接聯(lián)合接頭,鎖定無縫線路。該方法是在隧道外組裝軌排,干擾小,效率高,但是長軌排運(yùn)輸較困難。
短軌排運(yùn)輸法:用25m標(biāo)準(zhǔn)長度鋼軌,在鋪設(shè)基地組裝短軌排,安裝扣件,懸掛短軌枕,用軌道平車及龍門吊將短軌排運(yùn)至隧道內(nèi)待鋪地段,用特制的夾具連接軌排,澆筑道床混凝土,焊接長鋼軌,鎖定無縫線路。該方法是在隧道外組裝軌排,干擾小,效率高,且便于運(yùn)輸,但是隧道內(nèi)焊接必須嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量,有效防止空氣污染。
綜合法:用少量的工具軌鋪設(shè)道床,然后逐段倒用,可減少工具軌用量,減少投資。工期緊時(shí),必須做好施工組織設(shè)計(jì)。也可某一段用換軌鋪設(shè)法,某一段用一次鋪設(shè)法,兩者結(jié)合施工,以達(dá)到節(jié)省工具軌的目的。
3排運(yùn)輸法鋪設(shè)整體道床施工
排運(yùn)輸法鋪設(shè)整體道床施工在車輛段設(shè)置鋪軌基地,利用鋪軌基地組裝短軌排和軌料存放,混凝土和道岔料就近利用市民中心輔助鋪軌基地和隧道投料口運(yùn)送;直接用25m長標(biāo)準(zhǔn)PD3待焊軌組裝短軌排,運(yùn)至隧道內(nèi)用臨時(shí)夾具連接軌排,按換軌鋪設(shè)法的施工要求澆筑道床混凝土;道岔現(xiàn)場組裝,調(diào)試后澆筑道岔道床混凝土;澆筑兩側(cè)水溝混凝土,拆除臨時(shí)夾具,選用K920型鋼軌焊接機(jī)焊接無縫線路。
4需要注意的事項(xiàng)
整體道床施工分別有清理道床基底并鑿毛,鋪設(shè)小龍門吊走行軌,鋪設(shè)道床鋼筋,軌排鋪設(shè)與調(diào)整,澆筑支承墩,澆筑道床混凝土,澆筑兩側(cè)水溝混凝土等工序。為確保施工正常進(jìn)行,各工序應(yīng)有適當(dāng)間隔,以減少施工干擾,避免窩工,實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)。
小龍門吊是軌排、道岔、鋼筋、混凝土等材料吊運(yùn)不可少的機(jī)具設(shè)備,應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度要求配備足夠的小龍門吊以及鋪設(shè)一定長度的龍門吊走行軌道,以滿足施工要求。
整體道床早期養(yǎng)生與兩側(cè)排水溝混凝土的澆筑應(yīng)拉開一定距離,以確保強(qiáng)度的自然增長,不致造成道床開裂、壓潰等質(zhì)量問題。
道岔整體道床特別是交叉渡線整體道床施工難度較大,周期較長,應(yīng)給予重視。由于道岔部件多,部件間連接薄弱,在施工中采用特制的軌距拉桿和鋼軌支撐架,將道岔各部件牢固聯(lián)接,各部件位置及軌距精調(diào)就位后方可澆筑道床混凝土。
道床混凝土澆筑前應(yīng)按圖紙核對(duì)道床橫向排水溝、道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)電務(wù)拉桿溝槽預(yù)留,通信、動(dòng)照、信號(hào)、防雜散電流電纜等過軌套管埋設(shè),無誤后澆筑道床混凝土,避免道床成型后再開挖,造成道床先天病害。
4軌道工程防水施工環(huán)節(jié)
在軌道工程諸如地鐵車站施工中,由于施工環(huán)境較差,施工順序的影響,使防水效果難以達(dá)到設(shè)計(jì)的理想狀態(tài),地下結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)與施工必須有機(jī)地結(jié)合。同時(shí)在施工中應(yīng)根據(jù)所使用材料的主要技術(shù)性質(zhì)結(jié)合結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)、技術(shù)要求、施工季節(jié)的溫度變化及施工客觀條件等各種因素進(jìn)行其使用功能和使用年限的關(guān)鍵。
4.1防水混凝土性能的選擇
為了控制砼的貫通裂縫(迎水面裂縫不得大于0.2mm,背水面裂縫不得大于0.3mm),在施工中采用干縮值較小,水化熱較低的普硅水泥,強(qiáng)度等級(jí)為42.5,其用量為320kg/m3,水灰比為0.45,砼配合比為1:2.59:3.06:0.33。為加強(qiáng)砼的和易性減少砼的水化熱和干縮值,C30砼采用外加劑、摻合料技術(shù)。
4.3外防水層施工和頂板防水
外防水層主要采用≥300g/m2無紡布與EVA板和PVC防水板與無紡布作為防水層,墊層采用Cl5混凝土。鋪設(shè)面平整、潔凈、無浮漿、無凸角和及起砂現(xiàn)象,必要時(shí)可用砂漿找平。防水層材料、施工環(huán)境應(yīng)符合設(shè)計(jì)和產(chǎn)品技術(shù)要求,并經(jīng)設(shè)計(jì)人員認(rèn)可,報(bào)送監(jiān)理工程師、監(jiān)理總部審批。無紡布與EVA板均按設(shè)計(jì)要求的幅寬在加工廠進(jìn)行加工,運(yùn)至現(xiàn)場人工進(jìn)行鋪設(shè)。防水層搭接寬度、搭接工藝均按廠家或設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。防水層鋪設(shè)后及時(shí)施作鋼筋混凝土,確保防水效果。當(dāng)頂板混凝土養(yǎng)護(hù)完成并清潔砼表面浮漿及垃圾后,可進(jìn)行非焦油雙組分聚氨酯涂料,然后敷設(shè)防水保護(hù)層。
4.3施工縫防水處理
施工縫的位置應(yīng)設(shè)置在結(jié)構(gòu)受剪力或彎矩最小且便于施工的部位。若利用企口式構(gòu)造工藝,可在混凝土接縫處環(huán)向或縱向留設(shè)V形槽口,使砼槽形相接,其槽口需平直光滑,在本工程中擬在底板與頂板處留設(shè)雙企口構(gòu)造槽口。施工縫采用鋼板膩?zhàn)又顾鍟r(shí),其材質(zhì)性能規(guī)格須符合設(shè)計(jì)要求,且無裂紋和氣泡,搭接長度不小于10cm,搭接必須平整,粘接牢固,鋼板膩?zhàn)又顾迓袢藶闈埠秃鬂岔艃?nèi)各為1/2板寬,安裝時(shí)要保證止水板平直。
4.4變形縫的施工處理
變形縫是由于結(jié)構(gòu)不同剛度、不均勻受力及考慮到砼結(jié)構(gòu)脹縮而設(shè)置的允許受形的結(jié)構(gòu)縫隙,它是防水處理、也是結(jié)構(gòu)外防水中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)按照設(shè)計(jì)要求,在結(jié)構(gòu)變形縫斷面中部埋設(shè)Ω型中置式橡膠止水帶,接頭采用熱熔法對(duì)接。止水帶采用鐵絲將止水帶拉展固定在結(jié)構(gòu)鋼筋上,利用擋頭板的支持作用漿止水帶定位,固定在結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計(jì)位置上,并確保止水帶中間變形孔與變形縫重合,為避免止水帶在混凝土灌注時(shí)跑位,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)擋頭板支撐系統(tǒng),并具有一定的剛度。
總之,城市軌道工程應(yīng)用有效合理的技術(shù)措施,做好工程防水施工工作,對(duì)軌道交通工程建設(shè)至關(guān)重要。軌道交通工程應(yīng)遵循“以防為上,防排結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則,根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、車站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及施工方法和使用要求等因素進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)和施工。只有這樣,才能確保軌道交通工程的順利完工和使用質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]畢湘利,周順華,城市軌道交通工程建設(shè)的造價(jià)管理[J],城市軌道交通研究,2003.4.
[2]金磊,城市軌道交通土建工程施工監(jiān)理投資控制實(shí)踐與體會(huì)[J],城市道橋與防洪,2008.12.