隧道內(nèi)彈性支撐塊無砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)

溫海燕

（蘭州交通大學(xué)，甘肅 蘭州 730070）

隧道內(nèi)彈性支撐塊無砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)

溫海燕

（蘭州交通大學(xué)，甘肅 蘭州 730070）

彈性支撐塊整體道床具有施工進(jìn)度快、抗列車沖擊和抗疲勞作用能力強(qiáng)，壽命長，維修少，列車高速運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，闡述了在我國長度大于1 km且時(shí)速小于160 km/h的隧道及隧道群內(nèi)的應(yīng)用，詳細(xì)介紹了彈性支撐塊無砟軌道的施工工藝及施工注意事項(xiàng)，可為類似工程提供借鑒。

隧道；彈性支撐塊；施工技術(shù)

0　引言

目前，我國既有鐵路隧道內(nèi)普遍采用整體道床，采用無砟軌道，主要的結(jié)構(gòu)形式包括板式、雙塊式和支承塊式三種。由于無砟軌道具有一定的優(yōu)點(diǎn)，比如軌道的平順性高、軌道的剛度均勻性好、軌道幾何形位能保持持久及維修工作量少等，因此在世界各國的高速鐵路上得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文主要闡述了在長度大于1 km且時(shí)速小于160 km/h的隧道及隧道群內(nèi)鋪設(shè)彈性支撐塊式無砟軌道的施工工藝研究。

1　彈性支撐塊式無砟軌道

隧道內(nèi)彈性支承塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)（見圖1）組成主要包括混凝土道床板、彈性支承塊（混凝土支承塊、橡膠靴套、塊下膠墊）及配套扣件。

圖1　彈性支撐塊無砟軌道結(jié)構(gòu)

無砟軌道鋪設(shè)在隧道仰拱填充層上，道床板厚度2 600 mm，內(nèi)軌中心下厚度319 mm。每塊道床板上均勻布置了11對支撐塊。直線地段的道床板頂面抹成2%的人字坡，曲線地段部分按超高漸變，以便于排水。軌道結(jié)構(gòu)的高度設(shè)為614 mm；每6.25 m設(shè)置一道伸縮縫，道床板混凝土等級(jí)均為C40，見圖2。

圖2　有仰拱隧道內(nèi)彈性支承塊

彈性支承塊整體道床具有施工進(jìn)度快、抗列車沖擊和抗疲勞作用能力強(qiáng)、壽命長、維修少、列車高速運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，因此這種結(jié)構(gòu)形式在我國高速鐵路、地下鐵道和城市輕軌等工程領(lǐng)域有著極為廣闊的應(yīng)用前景。

2　施工工藝流程

隧道內(nèi)彈性支撐塊無砟軌道施工工藝見圖3。

3　施工關(guān)鍵技術(shù)［1-8］

3.1道床板下層鋼筋及伸縮縫瀝青木板的安裝注意事項(xiàng)

（1）橫向鋼筋需要洞外進(jìn)行加工，洞內(nèi)安裝?？上仍诙磧?nèi)加工成網(wǎng)片，采用龍門吊吊裝，也可現(xiàn)場綁扎?？v下橫上，縱、橫向鋼筋搭接處采用絕緣卡絕緣，并用塑料帶綁扎。

圖3　隧道內(nèi)彈性支撐塊無砟軌道施工工藝流程圖

（2）道床鋼筋按照設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行綁扎牢固，鋪設(shè)地面距軌面約614 mm，用預(yù)制水泥墊塊進(jìn)行墊平，做到無歪斜扭曲的現(xiàn)象。

（3）伸縮縫間隔瀝青板按照設(shè)計(jì)里程在兩支撐塊的中間進(jìn)行安裝，與線路中線保持垂直，板兩側(cè)鉆孔插入固定鋼筋。整塊間隔板包括固定板和活動(dòng)板，固定板高度比道床頂面標(biāo)高低60 mm，活動(dòng)板和固定板是浮放對齊，高度超出道床頂面。當(dāng)澆筑道床混凝土的強(qiáng)度達(dá)到一定范圍時(shí)，需要及時(shí)取下活動(dòng)板，目的是使道床頂面在固定板上形成一條60 mm深的橫縫，供后工序填充瀝青膠砂。

3.2軌排就位、粗調(diào)注意事項(xiàng)

（1）支撐塊懸掛

彈性支撐塊按照順序進(jìn)行擺放到組裝平臺(tái)上，用吊機(jī)吊起空排架并移動(dòng)到組裝平臺(tái)上方進(jìn)行對位，再用快速扣件將支撐塊與排架下掛籃扣緊，形成可供鋪設(shè)的6.25 m長的小型軌排。

（2）軌排鋪設(shè)

用吊機(jī)吊起軌排并運(yùn)到鋪設(shè)地點(diǎn)，進(jìn)行粗調(diào)定位。相鄰軌排間使用夾板進(jìn)行連接，留6～10 mm的軌縫，并按100 m準(zhǔn)確里程進(jìn)行調(diào)整軌排端頭位置。

（3）軌排粗調(diào)定位

多榀軌排聯(lián)結(jié)成軌道以后，其軌面系的粗調(diào)鎖定采用排架支腿和軌向鎖定器完成。其中規(guī)矩1 435 mm和1:40的軌底坡是定值不進(jìn)行調(diào)整，高低、水平由左右支腿螺栓進(jìn)行調(diào)整，軌向由軌向鎖定器進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照“內(nèi)軌高程→中線→軌面高低及軌向→水平及三角坑→復(fù)核高程及中線”的程序進(jìn)行。排架精度若達(dá)到要求時(shí)，需要擰緊支腿螺栓，鎖定左右軌向鎖定器。

3.3安裝道床板上層鋼筋、設(shè)植筋注意事項(xiàng)

（1）橫向鋼筋洞外加工，汽車運(yùn)輸至洞內(nèi)。上層鋼筋先安裝縱向鋼筋，位于軌枕桁架上層鋼筋之上，與軌枕桁架上層橫筋交叉處設(shè)置絕緣卡，避免形成閉合回路，影響軌道電路，并用塑料帶綁扎牢固，再在縱向鋼筋下安裝橫向鋼筋，縱、橫向鋼筋交叉處設(shè)置絕緣卡，用塑料帶綁扎牢固，并剪去多余綁扎帶。

（2）在每座隧道整體道床最始、最末端的3塊板上設(shè)Φ25植筋，每塊板5排，每排4根。

3.4安裝模板注意事項(xiàng)

按邊線位置平行于隧道中線安設(shè)，采用定型鋼模或槽鋼，板兩側(cè)鉆孔插入鋼筋固定，外側(cè)頂部增加橫撐。

3.5精調(diào)并固定軌排注意事項(xiàng)

軌排水平位置的確定采用全站儀與軌檢小車系統(tǒng)相配合，全站儀自由設(shè)站，后視8個(gè)CPⅢ控制點(diǎn)，經(jīng)專業(yè)軟件平差計(jì)算后，測出軌檢小車上棱鏡的位置，通過該數(shù)據(jù)確定軌道的中線位置，通過調(diào)整水平支撐絲桿的長短來調(diào)整軌排的位置，并最終確定軌道的位置。

軌排高低位置的確定采用精密水準(zhǔn)儀測量，后視2個(gè)CPⅢ水準(zhǔn)點(diǎn)，兩次讀數(shù)不超過1 mm，取平均值，前視工具軌上調(diào)整點(diǎn)，通過測量該標(biāo)高確定軌道高程。通過旋轉(zhuǎn)支腿來調(diào)整軌排標(biāo)高，確定軌道高程。

軌排精確定位，經(jīng)復(fù)核無誤后，固定軌排的位置。將左、右兩側(cè)的斜撐絲桿支撐于底板混凝土面上，并同時(shí)擰緊。

3.6道床混凝土澆筑，抹面和搗固

（1）底板、軌枕清潔保濕：澆筑道床板混凝土錢，應(yīng)對仰拱回填層或鋼筋混凝土底板表面以及軌枕進(jìn)行清潔和灑水預(yù)濕，保濕2 h以上且無多余的水。

（2）混凝土輸送泵的整備和管道布置：輸送泵放置于組裝平臺(tái)后部，并且本身整備完好，具有處理各類故障的應(yīng)急措施。輸送管道布置在排架的側(cè)面，支架與排架進(jìn)行隔開。澆筑混凝土?xí)r能做到布料充實(shí)均勻，并且不污染排架和軌枕，隨澆筑數(shù)量進(jìn)行逐根拆短管道長度。混凝土澆筑結(jié)束后及時(shí)檢修保養(yǎng)輸送泵和清洗管道。

（3）混凝土輸送：攪拌式輸送車把混凝土從洞外運(yùn)至工點(diǎn)，運(yùn)輸過程中要保證混凝土的質(zhì)量，卸車時(shí)做到卸料準(zhǔn)確、均勻、避免遺撒，防止對模板及鋼筋絕緣卡的撞擊。

（4）混凝土搗固：混凝土必須進(jìn)行溫度控制，夏季施工時(shí)，混凝土入膜時(shí)的溫度不得超過30℃，冬季施工時(shí)，混凝土入模時(shí)的溫度不應(yīng)低于5℃。道床混凝土搗固采用插入式振搗棒，作業(yè)時(shí)分前后兩區(qū)間隔2 m進(jìn)行搗固，前區(qū)主要是搗固下部鋼筋網(wǎng)和軌枕底部，后區(qū)主要是搗固軌枕四周與底部加強(qiáng)。搗固時(shí)應(yīng)當(dāng)避免搗固棒接觸排架和彈性支撐塊，遇到混凝土多余或者不足時(shí)進(jìn)行及時(shí)處理?；炷潦┕み^程中需要加強(qiáng)軌道排架軌面系的控制。道床采用專用量具控制斷面形狀，做到一步到位。道床混凝土灌注完畢后及時(shí)抹面收光，初凝后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度達(dá)到5.0 MPa后可拆除支撐架。

（5）混凝土抹面：道床使用專用量具進(jìn)行控制斷面形狀，做到一步到位。道床混凝土灌注完畢后需要及時(shí)抹面，初凝前進(jìn)行二次抹面收光。

4　結(jié)語

無砟軌道要求施工控制精度高，需要一次成型并達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，通過對長度大于1 km且時(shí)速小于160 km/h的隧道及隧道群內(nèi)彈性支撐塊無砟軌道的應(yīng)用，要確保施工精度需做到以下幾點(diǎn)：

（1）確保投入設(shè)備的施工進(jìn)度，需要嚴(yán)格按照施工工藝和流程開展施工，把可能引起的偏差控制在允許的范圍內(nèi)。

（2）在混凝土的澆筑過程中，要不斷實(shí)施監(jiān)控量測，進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)對比及分析，時(shí)刻注意排架軌面系的變化，發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)情況立即矯正。

（3）切實(shí)做好現(xiàn)場與技術(shù)的施工組織管理，這是開展作業(yè)化、程序化和確保無砟軌道施工的重要質(zhì)量保證。

［1］李明領(lǐng).重載鐵路隧道內(nèi)無砟軌道結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)［J］.鐵道建筑，2014（7）:124-128.

［2］夏潤禾.長大山嶺鐵路隧道群無砟軌道施工組織的研究［J］.現(xiàn)代隧道技術(shù)，2014（8）:203-209.

［3］姚萍.隧道彈性支承塊式無砟道床施工技術(shù)分析［J］.山西建筑，2015（3）:186-187.

［4］李智藝，劉紅斌.套靴式彈性支承塊整體道床施工技術(shù)［J］.西部探礦工程，2009（6）:173-176.

［5］朱高明.國內(nèi)外無砟軌道的研究與應(yīng)用綜述［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2008（7）:28-30.

［6］嚴(yán)少發(fā)，丁立金，王善高.隧道內(nèi)CRTSI型雙塊式無砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2009（11）:13-16.

［7］周文海.烏鞘嶺隧道彈性支承塊式無碴軌道施工技術(shù)研究［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2005（9）:124-126.

［8］王占龍.烏鞘嶺隧道彈性整體道床施工技術(shù)［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2006（10）:10-13.

U455

B

1009-7716（2016）01-0132-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.01.039

2015-09-08

溫海燕（1980-），女，河南洛陽人，講師，從事工程管理教學(xué)與研究工作。