隧道無(wú)砟軌道床板繩鋸切割技術(shù)需要回憶一下無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),床板通常是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可能比較厚,而且在隧道內(nèi)施工,空間有限,對(duì)振動(dòng)和噪音控制要求高。用戶(hù)之前的問(wèn)題是關(guān)于電廠(chǎng)和廠(chǎng)房的拆除切割,現(xiàn)在轉(zhuǎn)到隧道工程,可能需要更關(guān)注隧道內(nèi)的特殊環(huán)境,比如通風(fēng)、照明、空間限制,以及對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的保護(hù),避免影響周邊襯砌和其他設(shè)施。
首先,得確定繩鋸切割在這種場(chǎng)景下的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),比如高精度、低振動(dòng),適合在敏感結(jié)構(gòu)中使用。然后需要考慮床板的具體情況,比如厚度、鋼筋配置,可能還有預(yù)埋的部件,比如軌道扣件、預(yù)應(yīng)力筋等。切割前的勘查很重要,需要明確鋼筋分布、混凝土強(qiáng)度,可能用雷達(dá)掃描或者鉆孔探測(cè)。
接下來(lái)是施工流程,比如施工準(zhǔn)備階段的通風(fēng)、照明、支撐措施,因?yàn)樗淼纼?nèi)施工空間小,可能需要搭建作業(yè)平臺(tái),或者使用小型設(shè)備。切割分塊設(shè)計(jì)要考慮運(yùn)輸和吊裝的方便,單塊重量不能太大,適合隧道內(nèi)的運(yùn)輸設(shè)備,比如小型叉車(chē)或軌道平板車(chē)。切割順序可能需要從兩端向中間,或者分段切割,避免應(yīng)力集中影響結(jié)構(gòu)安全。
然后是技術(shù)要點(diǎn),比如金剛石繩鋸的選型,根據(jù)床板厚度選擇合適的繩鋸機(jī),動(dòng)力系統(tǒng)可能需要電動(dòng)或液壓,考慮隧道內(nèi)的電源情況。切割參數(shù),比如速度、壓力、冷卻水,這些都會(huì)影響切割效率和質(zhì)量。預(yù)埋部件的處理,比如如何避開(kāi)或切割軌道扣件,可能需要先拆除扣件系統(tǒng),再處理床板。
安全和質(zhì)量控制方面,隧道內(nèi)的通風(fēng)和粉塵控制很重要,濕法作業(yè)降塵,同時(shí)處理廢水,避免污染。振動(dòng)監(jiān)測(cè),防止切割振動(dòng)對(duì)隧道襯砌和其他軌道結(jié)構(gòu)造成影響,可能需要在周邊結(jié)構(gòu)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。支撐措施,切割前對(duì)相鄰床板或軌道進(jìn)行支撐,防止位移。
特殊工況應(yīng)對(duì),比如遇到溶洞、滲漏水等地質(zhì)問(wèn)題,或者床板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋,需要特殊處理。還有夜間施工或交通管制,可能需要協(xié)調(diào)隧道封閉時(shí)間,確保施工安全。
最后,驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,比如切割面的平整度,鋼筋處理,后續(xù)施工的銜接,比如新床板的澆筑或鋪設(shè),需要符合鐵路或地鐵的相關(guān)規(guī)范,比如《高速鐵路無(wú)砟軌道施工技術(shù)指南》等。
需要確保回答結(jié)構(gòu)清晰,分步驟說(shuō)明,涵蓋勘查、設(shè)計(jì)、施工、安全、特殊情況處理等方面,結(jié)合隧道內(nèi)的特殊環(huán)境,突出繩鋸切割的適用性和技術(shù)要點(diǎn),同時(shí)引用相關(guān)規(guī)范和案例,讓用戶(hù)得到全面的技術(shù)方案。
隧道無(wú)砟軌道床板的繩鋸切割技術(shù)需針對(duì)其高精度、低振動(dòng)、空間受限的特點(diǎn)(如 CRTSⅠ/Ⅱ 型板式軌道、雙塊式軌枕埋入式床板)制定專(zhuān)項(xiàng)方案,確保切割過(guò)程不損傷隧道襯砌、相鄰軌道結(jié)構(gòu)及預(yù)埋管線(xiàn)。以下是核心技術(shù)要點(diǎn)與實(shí)施策略:
一、工程特點(diǎn)與技術(shù)難點(diǎn)
1. 床板結(jié)構(gòu)特性
典型構(gòu)造:厚度通常為200-600mm(如高鐵雙塊式床板厚約 400mm),鋼筋間距密(Φ12-Φ20,間距 150-200mm),含預(yù)埋軌枕、套筒螺栓(間距 600mm)及縱向 / 橫向預(yù)應(yīng)力筋(如 CRTSⅡ 型板含 Φ20 精軋螺紋鋼)。
環(huán)境限制:隧道內(nèi)凈空高度低(一般 5-8m),作業(yè)寬度受限(兩側(cè)距襯砌≥500mm),需控制切割設(shè)備尺寸(如繩鋸機(jī)高度≤1.5m);需避免振動(dòng)導(dǎo)致襯砌裂縫或相鄰軌道板位移(允許位移≤1mm)。
2. 核心技術(shù)要求
無(wú)損切割:切割面垂直度偏差≤1‰,避免崩裂損傷軌枕或套筒;
低振動(dòng)控制:振動(dòng)速度≤1.2mm/s(通過(guò)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》限值),防止擾動(dòng)隧道基底或仰拱;
精準(zhǔn)分塊:?jiǎn)螇K重量≤5 噸(適配隧道內(nèi)小型吊運(yùn)設(shè)備,如軌行式龍門(mén)吊額定荷載 10 噸),尺寸≤2m×1.5m×0.6m(適應(yīng)隧道運(yùn)輸通道)。
二、施工前準(zhǔn)備與勘查
1. 三維結(jié)構(gòu)探測(cè)
雷達(dá)掃描:使用地質(zhì)雷達(dá)(分辨率 ±5mm)探測(cè)床板內(nèi)鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、套筒螺栓位置,重點(diǎn)標(biāo)記軌枕底部 30mm 范圍內(nèi)的鋼筋分布(避免切割損傷軌枕)。
混凝土強(qiáng)度檢測(cè):回彈法檢測(cè)強(qiáng)度(設(shè)計(jì)強(qiáng)度 C40-C50),局部鉆孔取芯驗(yàn)證,調(diào)整繩鋸切割參數(shù)(如高強(qiáng)度混凝土需降低切割速度至 1.5-2m/min)。
2. 施工平臺(tái)搭建
移動(dòng)式作業(yè)平臺(tái):采用可拆卸鋼支架(高度可調(diào) 1.5-3m,寬度≤1.2m),底部安裝軌道輪,沿隧道單側(cè)通行;平臺(tái)承重≥200kg/㎡,周邊設(shè) 1.2m 高防護(hù)欄。
臨時(shí)支撐設(shè)置:對(duì)需保留的相鄰床板,在軌枕下方架設(shè)液壓千斤頂臨時(shí)支撐(每根軌枕對(duì)應(yīng) 2 個(gè)支撐點(diǎn),承載力 50kN / 點(diǎn)),防止切割時(shí)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。
三、繩鋸切割關(guān)鍵技術(shù)
1. 設(shè)備選型與布置
繩鋸機(jī)選擇:
動(dòng)力類(lèi)型:優(yōu)先選用電動(dòng)繩鋸機(jī)(功率 30-55kW,噪音≤85dB),隧道內(nèi)配電箱需配備漏電保護(hù)裝置;若通風(fēng)不良,可選液壓繩鋸機(jī)(需外接液壓站,油管長(zhǎng)度≤20m)。
金剛石繩鋸:針對(duì) C50 混凝土 + 密集鋼筋,采用7×7 股金剛石串珠繩(直徑 11-13mm,串珠間距 100mm),切割深度需覆蓋床板全厚(含下部素混凝土底座時(shí)需分層切割)。
導(dǎo)向輪安裝:在床板兩側(cè)距邊緣 50mm 處固定可調(diào)向滑輪(精度 ±2mm),確保繩鋸運(yùn)行軌跡與切割線(xiàn)偏差≤3mm。
2. 分塊切割工藝
切割線(xiàn)放樣:
縱向切割線(xiàn)距軌枕邊緣≥100mm(避開(kāi)套筒螺栓),橫向切割線(xiàn)位于兩軌枕中間(間距約 600mm),形成1.2m×1.5m×0.4m標(biāo)準(zhǔn)塊(重量約 2.8 噸)。
采用全站儀放樣,用紅色油漆標(biāo)記切割線(xiàn),每 1m 設(shè)置一個(gè)定位樁(誤差≤2mm)。
切割順序:
預(yù)切縫:沿切割線(xiàn)先切出 50mm 深引導(dǎo)縫,調(diào)整繩鋸張力至 2-3MPa,防止跑線(xiàn);
分層切割:厚度>500mm 的床板分兩層切割(每層 250mm),層間預(yù)留 20mm 緩沖帶,第二層切割前檢查上層切割面平整度;
鋼筋處理:遇 Φ20 及以下鋼筋時(shí)繩鋸直接切割,遇預(yù)應(yīng)力筋時(shí)先人工剝離混凝土,用液壓剪切斷(禁止強(qiáng)行切割預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)致繩鋸斷裂)。
3. 特殊節(jié)點(diǎn)處理
軌枕與套筒保護(hù):切割至軌枕邊緣 50mm 時(shí),暫停機(jī)械切割,改用人工鑿除 + 小型鏈鋸處理,避免繩鋸摩擦軌枕混凝土;套筒螺栓周邊 10mm 范圍采用金剛石磨輪修邊,防止套筒受損。
底座連接部切割:若床板與下部素混凝土底座(厚 300-500mm)整體澆筑,需先切割底座邊緣,再分離床板與底座(切割面預(yù)留 10mm 錯(cuò)臺(tái),便于后期鑿毛)。
四、施工流程與安全控制
1. 流程步驟
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施工準(zhǔn)備(平臺(tái)搭建、設(shè)備調(diào)試)→ 結(jié)構(gòu)探測(cè)與放樣 → 軌枕支撐加固 → 預(yù)切縫與分塊切割 → 鋼筋/預(yù)應(yīng)力筋處理 → 切割塊吊運(yùn)(軌行式龍門(mén)吊+平板車(chē))→ 基面清理(鑿毛、鋼筋防腐)
2. 振動(dòng)與粉塵控制
振動(dòng)監(jiān)測(cè):在切割塊兩側(cè) 500mm 處的軌枕上粘貼振動(dòng)傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)三向振動(dòng)速度(垂直≤1.2mm/s,水平≤1.0mm/s),超標(biāo)時(shí)降低切割速度至 1m/min。
濕法降塵:切割時(shí)同步噴射霧化水(壓力 0.4MPa,流量 8-10L/min),廢水通過(guò)床板兩側(cè)的導(dǎo)流槽 + 集水箱收集(容積≥0.5m3),經(jīng)隧道排水溝排至洞外沉淀池(避免污染道床)。
3. 吊運(yùn)與運(yùn)輸安全
吊裝點(diǎn)設(shè)計(jì):每個(gè)切割塊預(yù)留 4 個(gè)吊裝孔(Φ50mm,距邊緣 150mm,避開(kāi)鋼筋),植入 M20 化學(xué)錨栓(抗拔力≥15kN / 根),吊裝時(shí)鋼絲繩夾角≤60°。
隧道內(nèi)運(yùn)輸:使用軌行式平板車(chē)(載重 10 噸),行駛速度≤5km/h,運(yùn)輸前檢查隧道限界(平板車(chē)高度 + 切割塊高度≤隧道凈空 - 300mm)。
五、特殊工況應(yīng)對(duì)
1. 富水隧道切割
若床板下方有滲水,先在切割區(qū)域四周砌筑200mm 高擋水圍堰,內(nèi)置排水泵(流量 5m3/h)保持作業(yè)面干燥;切割時(shí)增加止水條(遇水膨脹型)防止?jié)B水影響繩鋸運(yùn)行。
2. 曲線(xiàn)段床板切割
采用數(shù)控繩鋸機(jī)(帶角度調(diào)節(jié)裝置),根據(jù)隧道曲線(xiàn)半徑(R≥500m)調(diào)整切割方向,每 500mm 測(cè)量一次切割軌跡偏移量(允許偏差 ±5mm),通過(guò)導(dǎo)向輪角度實(shí)時(shí)校正。
3. 既有線(xiàn)臨時(shí)封鎖施工
需在 “天窗期”(如高鐵夜間 0:00-4:00)作業(yè),提前 4 小時(shí)完成設(shè)備調(diào)試;切割塊需在封鎖結(jié)束前 1 小時(shí)全部吊運(yùn)出場(chǎng),避免影響線(xiàn)路開(kāi)通。
六、質(zhì)量驗(yàn)收與后續(xù)施工
切割面驗(yàn)收:平整度誤差≤5mm(2m 靠尺檢查),缺棱掉角深度≤10mm,長(zhǎng)度≤20mm(每處缺陷不超過(guò) 3 處);
鋼筋處理:外露鋼筋切割至床板表面以下 20mm,涂刷環(huán)氧防銹漆;需連接的鋼筋(如后續(xù)接長(zhǎng))采用機(jī)械連接,接頭強(qiáng)度≥母材 90%;
基面處理:用高壓水槍沖洗切割面(壓力≥10MPa),人工鑿毛(深度≥15mm,間距 200mm),確保新老混凝土結(jié)合面粗糙率達(dá)標(biāo)。
七、規(guī)范與資質(zhì)要求
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):《高速鐵路無(wú)砟軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB 10754)、《城市軌道交通工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50308)、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》(GB 50666);
安全規(guī)范:隧道內(nèi)作業(yè)需符合《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB 10304),繩鋸操作人員需持特種作業(yè)證(起重信號(hào)工、機(jī)械操作工),并佩戴防噪耳塞(噪音≥85dB 時(shí))、防塵口罩(粉塵濃度>2mg/m3 時(shí))。
隧道無(wú)砟軌道床板繩鋸切割技術(shù)的核心是精準(zhǔn)定位、低擾控制、安全吊運(yùn),需針對(duì)軌枕預(yù)埋、空間受限等特點(diǎn),采用 “先探測(cè)后切割、先支撐后分離” 的工藝,結(jié)合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)確保相鄰結(jié)構(gòu)安全。建議施工前進(jìn)行模擬切割試驗(yàn)(利用廢棄床板測(cè)試?yán)K鋸參數(shù)),并制定應(yīng)急預(yù)案(如設(shè)備故障時(shí)的備用繩鋸機(jī)、突發(fā)滲水時(shí)的排水方案),保障隧道運(yùn)營(yíng)安全與施工效率。