高鐵道床板拆除切割首先要分析道床板的結構,無砟軌道的道床板一般是鋼筋混凝土結構,直接鋪設在混凝土底座或路基上,可能包含預應力鋼筋,而且與軌道板、扣件系統緊密相連。拆除時需要考慮不損傷周邊結構,比如底座板、路基,以及避免影響相鄰軌道的穩定性。
接下來,前期準備工作很重要。需要先進行技術勘察,比如使用探地雷達檢測道床板下的管線、鋼筋分布,特別是預應力鋼筋的位置,因為如果切割到預應力鋼筋可能會導致結構突然失效,非常危險。然后要確認軌道是否已經停用,是否需要臨時支撐或線路導改,比如在相鄰軌道正常運行的情況下,確保施工區域的隔離和安全。
切割工藝方面,高鐵道床板對精度和振動控制要求極高,不能影響周邊結構,所以優先使用無損切割技術,比如金剛石繩鋸、墻鋸,這些設備振動小,切割精確。可能需要分塊切割,根據道床板的尺寸和重量,合理劃分切割塊,方便吊裝和運輸。同時,預應力鋼筋的處理需要特別注意,可能需要先釋放預應力,或者在切割前確定其位置,避開或小心處理。
拆除順序方面,應該從一端開始,分段切割,每切割一段立即移除,避免長時間暴露對結構的影響。支撐系統可能需要臨時設置,比如在道床板下方使用鋼支撐,防止切割時底座板或路基受損。吊裝設備的選擇也很重要,需要考慮現場的空間限制,可能使用小型起重機或軌道式吊車,確保安全吊運。
安全控制方面,高鐵線路附近施工,尤其是在運營期間,安全是重中之重。需要設置嚴格的隔離區域,防止人員和設備進入運營線路。監測方面,要實時監測軌道的沉降和位移,確保施工不影響線路的平順性。另外,有限空間作業可能不多,但如果有地下部分,需要注意通風和氣體檢測。
環保和文明施工方面,切割時的揚塵和噪音控制,高鐵通常位于郊區或市區,需要減少對周邊環境的影響。泥漿處理和廢棄物回收,比如鋼筋的回收,混凝土塊的處理,可能需要破碎后再利用。
特殊情況處理,比如遇到預應力鋼筋、不明障礙物,需要立即停止施工,重新勘察,制定方案。應急措施比如突然的結構變形,需要有備用支撐設備,確保及時處理。
最后,驗收和恢復階段,需要檢查拆除是否符合設計要求,底座板或路基是否完好,然后進行回填或新道床的鋪設。可能需要與高鐵運營部門密切配合,確保施工后的線路檢測和調試。
需要確保每個步驟都符合高鐵施工的高標準,參考已有的無砟軌道拆除案例,結合用戶之前的地下箱涵拆除經驗,調整技術參數,比如切割設備的選擇、支撐方式、監測頻率等,突出高鐵工程的特殊性,比如高精度、低振動、嚴格的安全標準等。
高鐵道床板(尤其是無砟軌道道床板)的拆除切割是一項對精度、安全性和工藝要求極高的工程,需結合無砟軌道結構特性(如鋼筋密布、可能含預應力體系)、線路運營條件及后續新建需求制定專項方案。以下是關鍵技術、流程及注意事項:
一、道床板結構特性與前期準備
1. 無砟軌道道床板特點
結構形式:
多為 C40-C50 鋼筋混凝土結構,厚度 200-300mm,寬度 2.8-3.2m(雙線道床板),長度隨軌道板布置(6.45m 標準塊或連續澆筑),底面設凸臺 / 凹槽與底座板連接,內部配筋率高(主筋 φ16-20mm,間距 150mm),部分含縱向 / 橫向預應力鋼絞線(張拉應力 1395MPa)。
功能關聯:
直接承載軌道板、鋼軌及列車荷載,與底座板、路基形成剛性整體,拆除時需避免對底座板(或支承層)及路基造成損傷,尤其需保護凸臺結構(若后續利舊)。
2. 勘察與技術準備
三維掃描與探測:
采用三維激光掃描(精度 ±2mm)建立道床板三維模型,標注伸縮縫、凸臺位置;通過地質雷達(深度 0-2m)探測鋼筋 / 預應力鋼絞線分布(間距≤100mm 時需加密測線),繪制精確切割定位圖(誤差<50mm)。
線路停運與隔離:
施工前申請線路封鎖天窗時間(高鐵天窗通常 2-4 小時 / 晚),在施工段兩端 50m 處設置硬隔離(如鋼圍擋 + 警示燈),軌道電路斷電并掛接地封線,確認相鄰軌道板與道床板連接已斷開(如松開扣件螺栓、拆除限位裝置)。
臨時支撐設置:
對需保留的相鄰道床板,在切割縫兩側 1m 處用可調式鋼支撐(承載力≥50kN / 根)頂緊軌道板底部,防止切割振動導致軌道位移;底座板表面鋪設 5mm 橡膠墊板,緩沖切割振動。
二、拆除切割關鍵技術
1. 切割工藝選擇(優先高精度、低振動設備)
金剛石繩鋸(主切割設備):
適用場景:道床板整體切割(縱向沿軌道板接縫、橫向按 3-4m 分段),切割深度≤500mm(滿足道床板 + 底座板上層厚度)。
操作要點:
沿切割線粘貼 10mm 厚泡沫條(防止切割偏位),繩鋸機固定于軌道式臺車(沿鋼軌行走,定位精度 ±3mm),線速度控制在 18-22m/s,冷卻水壓力≥0.5MPa(防止金剛石串珠過熱)。
遇預應力鋼絞線時,先在鋼絞線兩側 50mm 處切割,人工鑿除中間混凝土后,用液壓剪切斷鋼絞線(需先確認預應力已釋放,避免突然斷裂)。
液壓墻鋸(細部處理):
切割凸臺周邊混凝土(距凸臺邊緣≥30mm),或修正不規則切口,切割深度 300mm,配激光標線儀確保切割面垂直(偏差<1°)。
靜態破碎(輔助工藝):
對鋼筋密集區(如伸縮縫節點),鉆 φ42mm 孔(間距 300mm),注入 SCA-III 型靜態破碎劑(膨脹壓力≥50MPa),8-12 小時后剝離破碎混凝土。
2. 拆除順序(遵循 “分區隔離、對稱切割” 原則)
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施工準備(天窗申請、支撐加固)→ 縱向切縫(沿軌道板邊緣)→ 橫向分段切割(3m/段)→ 吊裝移除塊體 → 底座板表面處理
切割分區原則:
從施工段一端向另一端推進,每切割 1 個 3m 段(重量約 15-20 噸),立即用 200 噸汽車吊(配專用吊具,吊點間距 2m)吊運至臨時存放區,避免多段切割后整體受力失衡。
雙線道床板需對稱切割(先切中間分隔帶,再同步切割左右線),防止偏載導致底座板開裂。
預應力處理:
若道床板含預應力鋼絞線,需提前通過張拉端千斤頂緩慢放張(放張速率≤10MPa/min),待應力完全釋放(壓力表歸零)后再切割;若無法放張,切割時需避開鋼絞線位置(預留 100mm 保護層),人工鑿除后用切割機分段切除鋼絞線。
3. 吊裝與運輸要求
專用吊具設計:
吊具采用 “工” 字形鋼梁(跨度 3.5m,承載力 30 噸),配 4 點吊裝帶(尼龍材質,避免劃傷底座板),吊裝前在道床板頂面鉆孔(φ50mm,深 100mm)埋設吊環(抗拔力≥50kN)。
運輸路線規劃:
臨時道路需硬化(混凝土強度 C30,厚度 200mm),轉彎半徑≥15m,運輸車輛限速 15km/h,防止塊體顛簸導致底座板邊緣破損。
三、安全控制要點
1. 軌道變形監測
實時監測系統:
在切割段前后各 50m 軌道上安裝電子水準儀(精度 ±0.1mm/km)和軌距尺,每 10 分鐘記錄軌面高程、軌距變化(允許偏差:高程 ±2mm,軌距 ±1mm),超過閾值立即停止作業并檢查支撐系統。
振動控制:
切割時振動加速度≤0.5g(距切割點 1m 處監測),通過調整繩鋸壓力(10-15MPa)和進給速度(50-80mm/min)控制振動,避免底座板與路基間產生微裂縫。
2. 高壓電與軌道電路安全
接觸網防護:
施工區域上方若有接觸網,需在切割前將接觸網導線用絕緣橡膠套包裹(厚度≥5mm),起重機臂桿與接觸網保持≥5m 安全距離,雨天禁止吊裝作業。
軌道電路防護:
拆除前斷開軌道電路連接線,并用萬用表確認無電流(電壓<0.1V),切割過程中避免鋼筋 / 設備搭接軌道形成導電回路。
3. 高空與有限空間安全
作業人員需佩戴防滑鞋(鞋底摩擦系數≥0.6)、全身式安全帶(掛于臨時設置的安全繩,間距 2m),在道床板與底座板間隙(約 50mm)作業時,使用薄型內窺鏡檢查內部結構,禁止直接探身查看。
四、質量與環保控制
1. 底座板保護
切割底面距底座板頂面預留 20mm 保護層,采用人工鑿除(使用橡膠錘 + 釬子),避免機械切割損傷底座板;若底座板需保留,表面覆蓋 3mm 厚鋼板(邊緣用膨脹螺栓固定)防止砸傷。
2. 揚塵與噪聲控制
濕式切割:繩鋸機配備環形噴水裝置(流量 50L/min),切割面持續灑水降塵,出口處設置霧炮機(射程 30m,噴霧顆粒≤50μm)。
噪聲控制:夜間施工噪聲≤70dB(距聲源 50m 處),優先選用電動繩鋸(噪聲比液壓式低 15dB),設備底座鋪設隔音氈(降噪量≥10dB)。
3. 廢棄物處理
廢舊鋼筋分類回收(預應力鋼絞線需檢測疲勞強度,達標后可用于非承重構件),混凝土塊破碎至≤100mm 后,篩選出潔凈骨料(含泥量<3%)用于鋪設施工便道,含雜質部分運至指定消納場。
五、特殊情況處理
切割偏位(誤差>10mm):
立即停機,用墻鋸沿正確位置補切,偏差區域用高強度砂漿(M30)修補,養護 24 小時后方可繼續作業。
底座板意外破損:
若切割導致底座板出現裂縫(寬度>0.2mm),立即用環氧樹脂灌漿(壓力 0.3MPa),粘貼碳纖維布(寬度 200mm)加固,經超聲檢測合格后方可繼續施工。
天窗時間不足:
提前切割 1/2 深度(保留鋼筋連接),用鋼支撐臨時固定塊體,次日天窗時間內切斷剩余鋼筋并吊裝,確保線路在天窗結束前恢復空載狀態。
六、驗收與后續施工
拆除質量驗收:
檢查底座板表面平整度(3m 靠尺偏差≤3mm)、切割面垂直度(偏差<2°),無殘留鋼筋頭及尖銳凸起,由高鐵工務段、監理單位聯合簽認。
界面處理:
用高壓水槍沖洗底座板表面(壓力≥10MPa),清除浮漿及碎屑,涂刷界面劑(環氧樹脂類,粘結強度≥3MPa),為新建道床板施工提供可靠基面。
高鐵道床板拆除切割的核心是 **“高精度控制、低振動作業、全流程監測”**,需針對無砟軌道的剛性連接特性,重點把控預應力釋放、底座板保護及軌道變形控制。通過 BIM 技術模擬切割路徑、采用自動化監測設備實時預警,結合天窗時間高效組織施工,確保在有限時間內安全、精準完成拆除任務,為后續軌道結構新建奠定基礎。施工前需與高鐵運營單位深度對接,制定天窗時間倒計時計劃,嚴格執行 “一人一機一監護” 制度,杜絕任何影響線路安全的風險。