蒙華鐵路萬榮隧道無砟軌道施工

郭冬辰

（中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司 助理工程師，山西 太原 030000）

我國(guó)常用的無砟軌道結(jié)構(gòu)形式主要有彈性支承塊式、板式、雙塊式以及長(zhǎng)枕埋入式［2］。彈性支撐塊式整體道床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工速度快，具有減振、降噪性能好，抗列車沖擊和抗疲勞能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)鐵路隧道內(nèi)已經(jīng)具有成熟的鋪設(shè)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。本文總結(jié)介紹蒙華鐵路萬榮隧道采用彈性支承塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)，隧道內(nèi)主要包括鋼軌、鋼筋混凝土道床板、扣件、塊下彈性墊板和混凝土支承塊等［3］，設(shè)計(jì)無砟軌道的結(jié)構(gòu)高度為650 mm。本文總結(jié)介紹蒙華鐵路萬榮隧道施工做法，旨在為同類結(jié)構(gòu)線路維修提供啟示和借鑒。

1 施工準(zhǔn)備工作

1）仰拱填充面拉毛。施工前，要先確定仰拱填充面無裂縫和滲水現(xiàn)象，用銑刨機(jī)對(duì)隧道線路中心線2.7 m范圍內(nèi)的仰拱填充面進(jìn)行拉毛，拉毛深度控制在10～20 mm，填充面粗糙度控制在5～10 mm，拉毛紋路要均勻、清晰、整齊。

2）測(cè)量技術(shù)準(zhǔn)備。作業(yè)前，應(yīng)對(duì)精密控制網(wǎng)CPⅠ、CPⅡ復(fù)測(cè)后，方可進(jìn)行CPⅢ建網(wǎng)測(cè)量［4］。

3）原材料準(zhǔn)備工作。一是所有原材料均應(yīng)進(jìn)場(chǎng)經(jīng)檢驗(yàn)合格后按規(guī)定存放于指定位置。二是洞內(nèi)存放支承塊放置于隧道填充面中間，每10 m放置66根支承塊，每4根×3層為1垛，每垛間距不小于0.5 m。

2 施工工藝及流程

2.1 施工流程 施工流程如圖1所示。

圖1 彈性支承塊式無砟軌道軌排框架法施工工藝流程圖

2.2 施工工藝

2.2.1 仰拱面清洗 清洗銑刨、拉毛過的仰拱面，復(fù)測(cè)仰拱標(biāo)高，對(duì)突起部分鑿除打平并拉毛后用高壓水沖洗，確保新舊混凝土面有效連接。

2.2.2 測(cè)量放樣 以CPⅢ控制點(diǎn)為基準(zhǔn)架設(shè)全站儀，在仰拱填充面上每6.6 m測(cè)放一個(gè)中線控制點(diǎn)，打入鋼釘進(jìn)行精確標(biāo)記。以軌道的中心控制點(diǎn)為基點(diǎn)，放出施工伸縮縫和縱向模板邊緣線的位置，并做好標(biāo)記。

2.2.3 道床板底層鋼筋布設(shè) 用Φ16 mmHRB400螺紋鋼鋪設(shè)道床板鋼筋。鋼筋安裝前，根據(jù)放樣標(biāo)高在鋼筋底部放置與混凝土同等級(jí)混凝土墊塊，每平方米不小于4個(gè)，梅花型布置，保證鋼筋位于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)位置。

在綁扎單個(gè)道床板底層鋼筋時(shí)，應(yīng)先綁扎位于下端的縱向鋼筋，再綁扎橫向鋼筋。鋼筋采用Φ16 mm螺紋鋼，縱向鋼筋16根，橫向鋼筋33根，間距20 cm。鋼筋綁扎完畢后應(yīng)在每一縱橫向鋼筋搭接位置放置絕緣卡。

2.2.4 鉆孔植筋 在每塊道床板的相鄰兩支承塊中間植入15根Φ16 mmHRB400螺紋鋼筋（避免與道床板結(jié)構(gòu)筋相碰）。

2.2.5 軌排組裝、就位

1）軌排組裝。具體操作方法和要求：①將待用軌枕吊放在軌排組裝平臺(tái)上定位架內(nèi)，應(yīng)注意在架掛彈性支承塊前應(yīng)對(duì)支承塊與橡膠套靴的組裝狀態(tài)進(jìn)行復(fù)查；②根據(jù)定位點(diǎn)均勻架設(shè)彈性支撐塊；③安裝扣配件；④人工配合龍門吊上軌；⑤彈性支撐塊間距、支承塊與軌排的垂直度均應(yīng)符合要求；⑥安裝絕緣軌距塊、Ⅶ型彈條、平墊圈和螺母，使用扣件緊箍機(jī)按照230N.m扭矩要求上緊螺栓，彈條前端三點(diǎn)應(yīng)和彈性支承塊接觸，支承塊與橡膠墊板要緊密貼合。

2）軌排就位。（1）布設(shè)軌排，使用龍門吊將組裝好的軌排運(yùn)送到按中線和高程定位好的鋪設(shè)地點(diǎn)。相鄰軌排間使用夾板聯(lián)結(jié)，采用4組螺栓將軌排連接處步擰緊，留8 mm軌縫。（2）安裝高程調(diào)節(jié)螺桿及軌向鎖定器，保證軌排穩(wěn)定。

2.2.6 軌排粗調(diào) 軌排粗調(diào)時(shí)先調(diào)整中心線位置，后進(jìn)行高程調(diào)整。全站儀配合人工利用軌排調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行軌道粗調(diào)，全站儀定位后觀測(cè)附近不少于4對(duì)CPⅢ點(diǎn)，測(cè)設(shè)軌道中線、高程誤差，中心線位置精度不應(yīng)超過±3 mm，高程誤差應(yīng)控制在0～-5 mm范圍內(nèi)。

2.2.7 道床板上層鋼筋綁扎 每一道床板設(shè)置12根Φ16縱向鋼筋與32根Φ16橫向鋼筋；每塊道床板支承塊設(shè)置66根Φ12箍筋，100根Φ12架立筋，架立筋僅與縱向鋼筋綁扎。上層鋼筋平面布置、道床橫斷面鋼筋布置見下圖2、3。

圖2 上層鋼筋平面布置圖

圖3 道床橫斷面鋼筋布置圖

2.2.8 道床板模板安裝 縱、橫向模板上部安裝時(shí)使用L形卡具進(jìn)行螺栓連接。橫向模板在橫向伸縮縫處使用，通過軌排框架固定在兩相鄰軌排之間，保證伸縮縫位置準(zhǔn)確且順直。兩縱向模板連接時(shí)，要保證模板兩端齊整?？v向模板安裝就位后和支撐系統(tǒng)相連。檢查模板底面與道床板下部結(jié)構(gòu)，如發(fā)現(xiàn)縫隙應(yīng)立即用泡沫膠封堵。

2.2.9 接地焊接

1）道床板上層鋼筋應(yīng)采用“L”型鋼筋將縱、橫向鋼筋可靠連接，每3根縱向鋼筋與1根橫向鋼筋為一組進(jìn)行焊接。

2）每塊道床板兩端各設(shè)1個(gè)接地端子，焊接固定在道床兩側(cè)接地鋼筋上，距離伸縮縫位置15 cm，中心位置允許偏差5 mm。用長(zhǎng)0.4 m的不銹鋼鋼纜連接道床板，形成一段長(zhǎng)度不大于100 m的接地單元，再用長(zhǎng)約3 m的不銹鋼鋼纜將接地單元與接地端子連接成“T”形接地。

3）進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試。仔細(xì)檢查安裝好的絕緣卡是否牢固，測(cè)量鋼筋間的電阻值，若達(dá)到2 MΩ以上即為合格。

2.2.10 軌道精調(diào)

1）全站儀通過自動(dòng)平差、運(yùn)算來確定設(shè)站地點(diǎn)。然后用全站儀配合軌檢小車，對(duì)4對(duì)連續(xù)的CPⅢ控制點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)［5］，根據(jù)得到的觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)軌道間距、高程以及水平位置等進(jìn)行精確調(diào)整。

2）在對(duì)相鄰兩設(shè)站位置間軌枕進(jìn)行調(diào)整時(shí)，應(yīng)有8～10根軌枕重疊。依次從第一個(gè)重疊的軌枕開始，各個(gè)軌枕間的數(shù)據(jù)值宜以小于0.2 mm遞減，直至偏差幾乎為零。精調(diào)結(jié)束后，用軌向鎖定器將軌排固定。

2.2.11 道床板混凝土施工

1）澆筑前清理澆筑面上的雜物并用水沖洗干凈，保濕2 h以上且無積水。

2）若精調(diào)后的軌排放置時(shí)間超過規(guī)定時(shí)間或存放位置溫差大于15℃仍未澆筑混凝土，應(yīng)對(duì)軌排精度重新復(fù)測(cè)。

3）施工前對(duì)混凝土各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，溫度、坍落度及含氣量等均合格后開始澆筑混凝土。

4）現(xiàn)場(chǎng)采用龍門吊吊裝料斗的方式澆筑道床板混凝土。每塊道床板混凝土應(yīng)由遠(yuǎn)及近，由一側(cè)至另一側(cè)單向連續(xù)澆筑，自支承塊底端自由流動(dòng)，依次進(jìn)行均勻布料，布料后立即振搗。振搗采用人工配合振搗棒，將作業(yè)面分成兩個(gè)區(qū)域間隔2 m進(jìn)行振搗。

5）在混凝土振搗后0.5 h內(nèi)用木抹修平混凝土面，1 h后再用鋼抹進(jìn)行二次抹面、順坡精確整平，在混凝土初凝前（入模后5 h左右）進(jìn)行第三次壓光。注意抹面時(shí)避免因過度操作造成混凝土表面產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。

2.2.12 混凝土養(yǎng)護(hù) 混凝土澆筑完成12 h后，采用霧炮噴霧養(yǎng)護(hù)，拆除軌排后采取土工布全面覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)，滴灌灑水確?；炷帘砻婺鼙３殖浞殖睗駹顟B(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)低于7天，混凝土終凝前嚴(yán)禁接觸流動(dòng)水。道床板混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%嚴(yán)禁行車，不得觸碰軌排［6］。

2.2.13 數(shù)據(jù)采集 道床板混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到48 h后方可擰緊扣件螺栓，用精調(diào)小車進(jìn)行軌道數(shù)據(jù)的采集。

2.2.14 軌排的拆卸及倒運(yùn) 軌排及模板應(yīng)在道床板混凝土強(qiáng)度大于5 MPa后方可拆除。

混凝土澆筑初凝后，先用螺栓扳手拆卸高程調(diào)節(jié)螺桿，清除螺桿孔洞中的隔離材料，人工在孔洞中填入C40混凝土進(jìn)行封堵，并抹平混凝土面。在高程調(diào)節(jié)螺桿拆除完成后，卸下各個(gè)軌排的全部扣件進(jìn)行清理，釋放軌道在施工過程中由溫度和徐變引起的變形，避免鋼軌伸縮對(duì)混凝土造成破壞，產(chǎn)生應(yīng)力裂縫。

扣件拆除后，利用軌排吊具拆卸軌排，將軌排平直度檢驗(yàn)合格的軌排吊裝至下一施工區(qū)域。4.2.15 拆、洗模板 軌排拆除后，按質(zhì)量要求做好人工配合龍門吊拆除模板［7］工作。

3 質(zhì)量控制措施

1）認(rèn)真做好軌道施工中的各項(xiàng)工作，保證軌排各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求。

2）及時(shí)做好道床板的精度復(fù)測(cè)工作，并對(duì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定分析。對(duì)澆筑后的軌道幾何尺寸進(jìn)行復(fù)測(cè)［8］，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析原因，做出下一步的預(yù)防措施。加工好的道床板成品應(yīng)做好存放。

3）減少混凝土裂縫：一是優(yōu)化混凝土配合比，方法為摻加粉煤灰；選用低水化熱的水泥；摻入膠凝材料1%的混凝土外加劑。二是降低混凝土施工澆筑溫度，加強(qiáng)道床板混凝土的養(yǎng)護(hù)：炎熱天氣可通過對(duì)原材料和粗骨料進(jìn)行遮陽(yáng)覆蓋或者用不高于5℃的拌合水噴淋混凝土，冷卻、降低混凝土內(nèi)部的最高溫度；澆筑結(jié)束2h后在混凝土表面覆蓋塑料膜，提高混凝土表面溫度，降低混凝土內(nèi)外溫差。

4 結(jié)束語(yǔ)

蒙華鐵路萬榮隧道無砟軌道施工采用上述方法和措施，優(yōu)質(zhì)、高效地完成了8.6 km的施工任務(wù)。實(shí)踐證明，在隧道內(nèi)采用彈性支撐塊式無砟軌道施工，可有效保證施工精度，提高施工效率及工程質(zhì)量，結(jié)構(gòu)性能可靠、穩(wěn)定，在我國(guó)工程領(lǐng)域有著極為廣闊的應(yīng)用前景。