雙塊式無碴軌道施工技術(shù)探討

楊道嶺

（中鐵四局集團(tuán)第七工程分公司　安徽　合肥　230000）

雙塊式無碴軌道施工技術(shù)探討

楊道嶺

（中鐵四局集團(tuán)第七工程分公司安徽合肥230000）

在我國高速鐵路建設(shè)中被廣泛采用的是作為一種新型軌道形式的雙塊式無碴軌道。本文以新建南廣鐵路某隧道無碴軌道施工的具體實踐為根據(jù)，在隧道內(nèi)雙塊式無碴軌道的施工方法、施工工藝流程以及所使用的專用機械設(shè)備等方面做了詳細(xì)總結(jié)，為類似工程的施工提供參考。

雙塊式；無碴軌道；道碴材料

無碴軌道結(jié)構(gòu)是代替道碴材料，用耐久性好、塑性變形小的鋼筋混凝土材料的一種軌道結(jié)構(gòu)形式。目前高速鐵路、客運專線軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向就是通過提高軌道保持幾何狀態(tài)的能力，增強軌道的穩(wěn)定性，相應(yīng)的減少維修工作量的方式，從而取消碎石道碴道床。

引言

我國在借鑒國外先進(jìn)技術(shù)和成熟經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的具體國情，在高速鐵路、客運專線的建設(shè)，無碴軌道已經(jīng)普遍應(yīng)用。盡管在施工工藝、施工進(jìn)度控制等方面還有待進(jìn)一步研究，但在雙塊式無碴軌道設(shè)計、施工技術(shù)和施工質(zhì)量檢測等方面已經(jīng)進(jìn)行了很多的研究和科技攻關(guān)，尤其是通過某隧道的無碴軌道施工的研究，對在隧道內(nèi)，受場地條件、運輸組織等方面的限制以及施工工藝、施工組織及進(jìn)度控制等方面相對較難的方面，某隧道的無碴軌道施工的研究工作，對上述問題提出了解決方案，對今后的無碴軌道施工很有借鑒價值。

1　雙塊式無碴軌道的結(jié)構(gòu)

由鋼軌、扣件、雙塊式軌枕、道床板等部分組成雙塊式無碴軌道。

（1）鋼軌。采用（60kg/m、100m）定尺長無螺栓孔新軌，材質(zhì)為U75V。

（2）扣件。采用WJ-8A扣件，一般扣件間距為（650mm），不宜小于（600mm），也不宜大于（680mm）[1]。

（3）雙塊式軌枕。采用SK-2型雙塊式軌枕，由工廠制造。

（4）道床板。采用C40鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，頂面設(shè)置1.5%“人”字形排水橫坡。

無碴軌道結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1　雙塊式無碴軌道結(jié)構(gòu)圖

2　施工工藝

無碴軌道施工前，要重點進(jìn)行以下準(zhǔn)備工作：隧道沉降評估，仰拱分部分項工程驗收，施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，CPⅢ控制網(wǎng)的測量，線路基標(biāo)測設(shè)，原材料的檢驗和試驗及混凝土配合比設(shè)計，進(jìn)場無碴軌道施工專用設(shè)備（如表1）及軌枕、扣件檢查驗收。

表1　雙塊式無碴軌道施工設(shè)備

2.1基底處理

成功施工無砟軌道的第一步就是底板處理。對隧道仰拱填充面混凝土進(jìn)行鑿毛，專人清除泥塊、浮碴等雜物，并用高壓水沖洗干凈，都必須采用人工手持風(fēng)鎬。

2.2道床板鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)

道床板鋼筋采用在洞內(nèi)綁扎組裝、在洞外加工方法。

采用絕緣卡加塑料綁扎帶隔開鋼筋的綁扎方法在縱、橫向鋼筋搭接處，以確?？v、橫向鋼筋節(jié)點絕緣。

每張鋼筋網(wǎng)在橫向伸縮縫處斷開，網(wǎng)下用（5cm×10cm× 10cm）的C40預(yù)制墊塊進(jìn)行支墊（間距1m），按（6.25m）的縱向間距組裝，以確保道床板結(jié)構(gòu)受力條件和鋼筋的保護(hù)層厚度。絕緣卡安裝數(shù)量多，每個節(jié)點都要認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行安裝以及絕緣檢測。

2.3軌排組裝和運輸

在確保滿足設(shè)計、規(guī)范要求方面，雙塊軌枕在組裝前，必須再檢查其幾何狀態(tài)在軌枕的幾何狀態(tài)正確后，每排架（10根）軌枕在軌排組裝平臺上完成組裝，必須是要按順序擺放到設(shè)有等距隔板的組裝平臺上，人工配合機械通過臺架定位、對位鋼板，可以控制精確調(diào)整、固定軌排幾何結(jié)構(gòu)尺寸。將門吊吊起空排架移動至組裝平臺上方，準(zhǔn)確對位后落下，檢查軌枕間距、鋼軌軌距、水平、高低、方向滿足規(guī)范要求后，采用扣件將軌枕同排架連接成（6.25m）軌排，用扣件扣緊即形成供鋪設(shè)的軌排，扭矩控制在（200N·m±20N·m）。

2.4軌排聯(lián)結(jié)及粗調(diào)

在調(diào)整時以先中線后水平的原則順序循環(huán)進(jìn)行調(diào)整，使用軌道排架吊裝粗調(diào)架的橫向、豎向調(diào)整機構(gòu)根據(jù)測量組在水溝側(cè)壁標(biāo)注的高程、彈線以及儀器測量控制，完成軌排的初調(diào)工作。

2.5剩余鋼筋的安裝

在軌排基本就位之后，就可以安裝剩余的縱向鋼筋。通過安裝塑料絕緣卡及綁扎帶來保持軌枕桁架和非絕緣配件之間以較小的間距的絕緣，來滿足特殊的電氣絕緣需求。此處因軌枕間桁架加工存在誤差，要認(rèn)真檢查縱向鋼筋與軌枕桁架連接時的絕緣情況，應(yīng)特別注意。

2.6調(diào)整軸、模板內(nèi)面的預(yù)處理

為了保證混凝土澆筑后能夠順利取出調(diào)整軸，在澆筑混凝土之前和最終線形調(diào)整之前，必須所有的調(diào)整軸外安裝PVC套管，側(cè)面的模板同樣必須使用模板油進(jìn)行處理。

2.7線路精確調(diào)整

軌道精調(diào)作業(yè)通過人工調(diào)節(jié)螺栓精調(diào)裝置實現(xiàn)軌道的精確定位，并以無砟軌道檢測小車為測量與操作指示，它對能否達(dá)到要求的最終軌道位置起著決定性作用（如圖2所示）[2]。最終線形調(diào)整須在混凝土澆筑之前（1.5～2h）完成軌排就位。精調(diào)時，注意要把精調(diào)后的軌道位置誤差控制在（±1mm）范圍內(nèi)。具體方法是，通過全站儀對小車?yán)忡R點的跟蹤測量，把小車靜置于被調(diào)整軌道上，實時顯示對應(yīng)點處的軌道位置、設(shè)計位置及其位置偏差的大小、調(diào)軌方向，直接指現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)軌作業(yè)。線路精調(diào)是對軌道進(jìn)行等間距的連續(xù)的三維坐標(biāo)測量，利用無砟軌道軌檢小車必須與全站儀配合，分析并生成線型數(shù)據(jù)報表，作為軌道交付時的測量數(shù)據(jù)資料。必須在記錄軌道線型后，軌道施工完成交付。

圖2　雙塊式無碴軌道調(diào)整器示意圖

2.8混凝土澆筑

混凝土澆筑前，用專門制作的鐵皮罩，將每個軌枕扣件上方罩住以避免混凝土污染扣件。在將混凝土采用集中拌合、混凝土運輸車運送、配置混凝土輸送管道及軟管泵送混凝土入模（輸送軟管導(dǎo)入自制的混凝土入模器具上）時，要使用高頻插入式振搗器振搗密實、人工收面的施工方法。要保證軌枕下混凝土的密實，必須在混凝土初凝前采取二次振搗以加強密實性。

2.9豎向、橫向精調(diào)裝置和工具軌的拆卸要求

必須有專人負(fù)責(zé)拆卸模板、精調(diào)工具和工具軌的清潔工作，用水和毛刷對其進(jìn)行清潔，以備下次使用。長度波動而產(chǎn)生的力影響新澆混凝土的結(jié)構(gòu)性能，破壞軌枕和道床板混凝土的粘結(jié)性，為避免軌道受熱，松開軌道扣件，拆卸模板、精調(diào)裝置和工具軌，必須待混凝土強度達(dá)到（5MPa）（具體時間以實驗室提供數(shù)據(jù)為準(zhǔn)）后方可（如圖3）。

2.10混凝土養(yǎng)護(hù)及后續(xù)工作

圖3　雙塊式無碴軌道移動式機械調(diào)整器

混凝土澆筑之后，在（12h）之內(nèi)混凝土表面上覆蓋土工布和灑水自然養(yǎng)護(hù)，不允許絨狀材料直接覆蓋在新鮮的混凝土表面之上，養(yǎng)護(hù)期不少于（14d）。在取出調(diào)整裝置之后，對道床板混凝土整體外觀進(jìn)行檢查整理，同時調(diào)整軸的空孔，必須使用高標(biāo)號的水泥砂漿進(jìn)行灌筑。為避免混凝土或者砂石等將其堵塞，扣件螺栓孔，必須每個都蓋好防護(hù)帽[3]。

3　施工組織及進(jìn)度控制

根據(jù)工期要求，無砟軌道施工分為進(jìn)、出口兩個工作面同時施工，由中間向隧道兩端延伸并且進(jìn)、出口方向均采用無軌運輸?，F(xiàn)場施工實行作業(yè)，主要分六個區(qū)：軌排鋪設(shè)和粗調(diào)工作區(qū)；軌排精調(diào)固定區(qū)；鋼筋綁扎區(qū)；軌枕堆放和軌排組裝區(qū)；混凝土澆筑區(qū)；檢查整理和養(yǎng)護(hù)區(qū)。兩個工作面同時施工，由進(jìn)、出口兩個施工隊分別從隧道分界里程處向進(jìn)、出口方向施工，每個作業(yè)面一個施工循環(huán)為（200m/d）（單線米）。作業(yè)循環(huán)施工時間：基底清理及安設(shè)道床板鋼筋網(wǎng)（6h）→軌排精調(diào)及安裝伸縮縫瀝青木板（12h）→道床板混凝土澆筑（9h）→抹面及養(yǎng)護(hù)（14h）→拆模（3h），一個循環(huán)（24h）。

4　結(jié)束語

我國高速鐵路通過研究和攻克不少重大難題的同時，也擁有了多年的技術(shù)準(zhǔn)備，對于精度要求高的無砟軌道，仍有許多問題值得在建設(shè)中研討，尤其是對于我國想要建成一流的高速鐵路，實現(xiàn)鐵路跨越式發(fā)展目標(biāo)而言，鐵路建設(shè)工期短、規(guī)模大等現(xiàn)狀，還需要結(jié)合實際對無砟軌道施工技術(shù)繼續(xù)進(jìn)行探索。

[1]孫亞麗，等.隧道內(nèi)雙塊式無碴軌道施工技術(shù)研究[J].石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2009（1）.

[2]李偉，等.鄭西客運專線路基上雙塊式無碴軌道施工技術(shù)研究[J].鐵路工程造價管理，2008.

[3]何華武.無碴軌道技術(shù)[M].北京：中國鐵道出版社，2005.

U213.2+44

A

1673-0038（2015）08-0153-02

2015-2-6

楊道嶺（1984-），男，助工，大專，主要從事施工現(xiàn)場生產(chǎn)和技術(shù)工作。