雷達(dá)2000型雙塊式無(wú)砟軌道施工工藝

■ 鄭乃剛 孫軍紅

無(wú)砟軌道具有穩(wěn)定性高、剛度均勻性好、結(jié)構(gòu)耐久性強(qiáng)、維修工作顯著減少等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)無(wú)砟軌道的應(yīng)用從根本上改善了列車(chē)走行的基礎(chǔ)條件，實(shí)現(xiàn)了列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性、安全性、舒適性。近年來(lái)，我國(guó)也先后在京津、武廣、鄭西等高速鐵路全面采用無(wú)砟軌道施工，設(shè)計(jì)理念和施工工藝日趨成熟和完善。雷達(dá)2000型雙塊式無(wú)砟軌道作為其諸多類(lèi)型的一種，同其他類(lèi)型相比有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）埋入長(zhǎng)枕優(yōu)化為短枕，后期澆筑混凝土與軌枕間的裂縫減少；（2）對(duì)土質(zhì)路基、橋梁、隧道、道岔區(qū)段及減振要求區(qū)段，可采用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和技術(shù)要求，標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)單一，施工質(zhì)量容易控制，更適應(yīng)高速鐵路；（3）槽形板的取消容易保證軌道混凝土承載層灌注混凝土的搗固作業(yè)質(zhì)量；（4）兩軌枕塊間用鋼筋木行梁連接，軌距保持穩(wěn)定，且表面簡(jiǎn)潔、平整，美觀漂亮。我國(guó)首次在武廣高速鐵路全面推行了雷達(dá)2000型無(wú)砟軌道。

1 鋪裝工藝

1.1 布設(shè)基樁控制網(wǎng)（CPⅢ），測(cè)設(shè)加密基標(biāo)

這是無(wú)砟軌道施工前必須嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)完成的一項(xiàng)工作，同時(shí)也是保證無(wú)砟軌道幾何尺寸能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵，因此施工中應(yīng)足夠重視。由于無(wú)砟軌道對(duì)線路平順性要求很高，鋪設(shè)精度（靜態(tài)）標(biāo)準(zhǔn)同普通鐵路相比也高很多：高低為2 m m/20 m弦長(zhǎng)、軌向2 m m/20 m弦長(zhǎng)、水平1 mm、軌距±1 mm。

無(wú)砟軌道施工中精度控制主要根據(jù)CPⅢ完成，布設(shè)CPⅢ的目的是準(zhǔn)確測(cè)設(shè)鋪軌控制基樁，不僅是加密樁的基準(zhǔn)點(diǎn)，也是無(wú)砟軌道的控制點(diǎn)，精確測(cè)設(shè)是保證軌道施工質(zhì)量的關(guān)鍵。CPⅢ是附合到已經(jīng)布好的CPⅠ網(wǎng)和 CPⅡ網(wǎng)之上采用固定數(shù)據(jù)平差基準(zhǔn)，或采用獨(dú)立的自由網(wǎng)平差基準(zhǔn)。CPⅢ網(wǎng)形一般采取2種布設(shè)方式，一種可采用導(dǎo)線網(wǎng)形式，控制基樁間距為150～200 m，另一種可采用德國(guó)建立的PS4（與《客運(yùn)專(zhuān)線無(wú)砟軌道鐵路工程測(cè)量技術(shù)暫行規(guī)定》中CPⅢ的作用與精度相當(dāng)）的方式，每60 m布設(shè)一對(duì)控制基樁。

CPⅢ的精度設(shè)計(jì)中，除了要考慮CPⅠ和 CPⅡ控制點(diǎn)誤差外，更重要的是要考慮CPⅢ網(wǎng)中任意3個(gè)相鄰控制基樁（CPⅢ控制點(diǎn)）形成的角度誤差。因此，CPⅢ導(dǎo)線在方位角閉合差及導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差滿(mǎn)足要求后，還需采用嚴(yán)密的平差計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，以滿(mǎn)足鋪設(shè)無(wú)砟軌道精度的要求。

布設(shè)CPⅢ網(wǎng)過(guò)程中，兼顧施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)是重點(diǎn)。因此，其埋點(diǎn)要求也很高，既要滿(mǎn)足施工和運(yùn)營(yíng)維修需要，還要保證其與線路同等的使用壽命。

1.2 攤鋪支承層混凝土，澆筑混凝土底座

攤鋪支承層施工中，一般采用滑模混凝土攤鋪機(jī)攤鋪施工，采用自卸式混凝土運(yùn)輸車(chē)運(yùn)送混凝土。支承層30 cm厚的混凝土一次攤鋪完成，通過(guò)支承層設(shè)置曲線超高，一股道完成后再進(jìn)行另一股道施工。雙線混凝土支承層施工完畢且強(qiáng)度達(dá)到要求后，按設(shè)計(jì)要求回填雙線間的石渣。橋上混凝土底座（保護(hù)層）施工時(shí)先在橋面保護(hù)層上綁扎鋼筋，按混凝土底座尺寸立模，澆筑底座混凝土并養(yǎng)生，曲線段超高通過(guò)混凝土底座實(shí)現(xiàn)，表面在橫向按要求進(jìn)行排水坡處理。該層混凝土施工采用泵送法或混凝土罐車(chē)直接抵達(dá)澆筑點(diǎn)澆筑混凝土施工，噴灑混凝土養(yǎng)護(hù)劑后覆蓋濕布養(yǎng)護(hù)。雙線混凝土底座施工完成且強(qiáng)度達(dá)到要求后，可按設(shè)計(jì)要求回填線路中心區(qū)域石碴。

1.3 軌枕、工具軌、鋼筋等施工材料運(yùn)輸和卸車(chē)

軌枕、工具軌和鋼筋等施工材料采用卡車(chē)或自制軌道平板車(chē)經(jīng)過(guò)二次倒運(yùn)后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，然后采用跨雙線輪胎式可變跨龍門(mén)吊，將運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的雙塊式軌枕、工具軌及鋼筋沿線路方向縱向散布，雙塊式軌枕每五根一組，四層一垛，縱向沿線路方向分布堆放，每垛軌枕間距約6.5 m，采用方木支墊，再緊靠軌枕邊散布工具軌和鋼筋。所有材料沿線路中心散布，并每隔約100 m預(yù)留錯(cuò)車(chē)位置，確保施工現(xiàn)場(chǎng)道路暢通。

1.4 鋪設(shè)中間層，安裝固定橫向模板定位條

按設(shè)計(jì)要求在混凝土支承層和底座上鋪設(shè)中間層，然后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定橫向模板位置，安裝橫向模板定位條。

1.5 鉆銷(xiāo)釘孔，鋪設(shè)縱向底層鋼筋

橫向模板定位條安裝好后，要提前測(cè)放出銷(xiāo)釘位置，并進(jìn)行標(biāo)識(shí)，用鉆孔機(jī)鉆孔，確?？椎纳疃群椭睆椒显O(shè)計(jì)要求；然后按規(guī)定間距鋪設(shè)道床板底層鋼筋。

1.6 布枕、組裝軌排，安裝螺桿調(diào)整器底板，錨固銷(xiāo)釘

軌枕鋪設(shè)時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，可使用由1臺(tái)移動(dòng)型液壓挖掘機(jī)和1臺(tái)5軌枕液壓散枕抓具組成的散枕器進(jìn)行散枕，或利用跨龍門(mén)吊散枕裝置鋪設(shè)雙塊式軌枕。組裝工具軌軌排時(shí)需在每鋪設(shè)50 m軌枕后利用跨龍門(mén)吊安裝12.5 m工具軌。采用雙向同步電動(dòng)扭力扳手緊固扣件，組裝工具軌軌排，主要工序?yàn)椋荷⒄怼潭ㄨF墊板→鋪設(shè)鋼軌→固定鋼軌→軌排檢查。以上工序完成后就可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求錨固鋼銷(xiāo)釘，并確保鋼銷(xiāo)釘錨固力和垂直度。

為安裝螺旋調(diào)整器及軌排就位后防止軌排橫向移動(dòng)，還需安裝定位鋼管。鋪設(shè)調(diào)整好軌枕后，鉆孔安裝鋼銷(xiāo)釘（直徑55～60 mm），鉆孔深度16～18 cm，每隔3根軌枕鉆一個(gè)孔，鉆孔后需使用空氣壓縮機(jī)清理孔洞。埋設(shè)鋼管時(shí)應(yīng)保證鋼管孔鉆在軌枕鋼筋網(wǎng)格之間，且中心要垂直支承層表面，通過(guò)快硬水泥砂漿將鋼管固定于孔中。軌排組裝完成后，在每隔3根（曲線地段2根）軌枕間的鋼軌上安裝一組螺桿調(diào)整器和螺旋調(diào)整器。螺桿調(diào)整器安裝位置要正確，螺桿和鉸接擋塊必須始終位于軌道外側(cè)，通過(guò)豎向螺桿調(diào)整軌排高低；螺旋調(diào)整器安裝于軌枕中心線位置，通過(guò)水平調(diào)整螺栓對(duì)軌排進(jìn)行方向調(diào)整。

1.7 粗調(diào)軌排，綁扎鋼筋網(wǎng)，接地焊接

使用軌排粗調(diào)機(jī)對(duì)軌排進(jìn)行初步調(diào)整，使軌排橫向和豎向都處于正確位置，然后擰緊螺桿調(diào)整器，將軌道固定。為確定軌排位置，必須給出軌排支承處每一橫斷面的里程。使用水準(zhǔn)儀測(cè)量軌面高程，起落豎直調(diào)整裝置，使軌頂標(biāo)高滿(mǎn)足設(shè)計(jì)值，容許偏差為0～-10 mm。逐點(diǎn)調(diào)整軌道至設(shè)計(jì)中線位置，容許偏差為±5 mm，并采用全站儀精確測(cè)量復(fù)核。軌排粗調(diào)完成后，組織人員安裝上層縱向φ20 mm鋼筋。因?yàn)樘厥怆娊^緣需要，為保證鋼筋桁架涂層不被損壞，必須首先在鋼筋桁架內(nèi)安裝縱向φ50 mm塑料管，將縱向鋼筋穿入管中后將管抽出，縱向鋼筋便落在鋼筋桁架上，然后進(jìn)行綁扎固定。最后根據(jù)電力設(shè)施要求進(jìn)行綜合接地線連接，并通過(guò)電阻測(cè)定，控制接地系統(tǒng)。

1.8 安裝縱橫向模板

鋼筋網(wǎng)絕緣性能檢測(cè)合格后，清除鋼筋網(wǎng)內(nèi)雜物，使用模板安裝機(jī)安裝側(cè)向模板和伸縮縫分隔板，并加固模板，確保側(cè)向模板與軌道間無(wú)任何連接，鋼模板應(yīng)牢固固定在支承層混凝土上，模板應(yīng)徹底使用模板油進(jìn)行處理。

1.9 精調(diào)軌排，軌排固定

具體施工中首先根據(jù)氣溫，最終線形調(diào)整應(yīng)在混凝土澆筑前約1.5～2 h進(jìn)行。調(diào)整長(zhǎng)度保持比當(dāng)班計(jì)劃澆筑段長(zhǎng)度不少于70 m。

主要使用螺桿調(diào)整器、螺旋調(diào)整器和GRP1000測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行軌道精確調(diào)整。根據(jù)測(cè)量顯示數(shù)據(jù)，調(diào)整螺桿或螺旋調(diào)整器。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿調(diào)整器豎向螺桿，垂直調(diào)整軌道高程；通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋調(diào)整器水平螺桿，實(shí)現(xiàn)水平調(diào)整。在曲線地段，調(diào)整時(shí)可能產(chǎn)生水平位置和高度的沖突，因此必須在垂直及水平雙方向同時(shí)進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)螺旋調(diào)整器進(jìn)行水平調(diào)整，使用特殊絲杠同時(shí)進(jìn)行。軌道精確調(diào)整階段應(yīng)由質(zhì)檢人員檢查，并做詳細(xì)記錄。

1.10 澆筑道床板混凝土

采用混凝土澆筑機(jī)或人工澆筑道床板混凝土，人工進(jìn)行抹面修整?；炷潦冀K應(yīng)從起始端澆筑口澆灌，振搗密實(shí)后移至下個(gè)澆筑口，并及時(shí)進(jìn)行混凝土修整。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況分析，其主要工藝有以下2種：第一種是混凝土泵車(chē)行駛在軌道Ⅱ的路基、橋梁或隧道的混凝土支承層或底座上進(jìn)行軌道Ⅰ的澆筑?；炷翑嚢柢?chē)直接就位在混凝土澆筑機(jī)的側(cè)面供料口，混凝土澆筑完成且攪拌車(chē)內(nèi)混凝土用完后，攪拌車(chē)離開(kāi)工作區(qū)域，下個(gè)攪拌車(chē)立即上前補(bǔ)充新鮮混凝土。第二種是在軌道Ⅱ澆筑道床板混凝土的一側(cè)適當(dāng)位置支立拖式混凝土輸送泵，混凝土攪拌車(chē)直接就位在拖式混凝土輸送泵后面，向澆筑面混凝土澆筑機(jī)上泵送混凝土；若路基或橋梁下有運(yùn)輸便道則可將混凝土攪拌車(chē)置于運(yùn)輸便道上，向澆筑面的混凝土澆筑機(jī)上泵送混凝土；可通過(guò)軌道Ⅰ已施工完成的軌道作為運(yùn)輸通道，軌道Ⅰ道床施工完成后工具軌暫不拆除，輪軌式混凝土運(yùn)輸車(chē)在軌道Ⅰ上行駛，從后方供應(yīng)混凝土給混凝土澆筑機(jī)。

1.11 拆除調(diào)整器，放松扣件，放散溫度應(yīng)力，混凝土養(yǎng)生

混凝土凝固過(guò)程中，適當(dāng)松開(kāi)軌道扣件，否則會(huì)因軌道溫度力產(chǎn)生對(duì)軌枕的縱向力，影響新澆混凝土的結(jié)構(gòu)，破壞軌枕和道床板混凝土的黏結(jié)性?；炷脸跄?，扣件和調(diào)整器可通過(guò)適當(dāng)工具逐步釋放。螺桿調(diào)整器取出后，立即使用水和毛刷進(jìn)行清潔工作，以便下次使用?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)每澆筑10～12 m，開(kāi)始噴灑養(yǎng)護(hù)材料，在混凝土表面形成保護(hù)薄層，使混凝土在凝固期內(nèi)有效防止水分揮發(fā)、釋放?；炷羶?nèi)保存較高水分有效保證最適合的水合作用，混凝土上表層更是如此，并可達(dá)到較好的凝固強(qiáng)度，將混凝土產(chǎn)生的裂縫最小化。

1.12 拆除模板及工具軌，進(jìn)入下一循環(huán)

混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)需拆掉模板。側(cè)模采用人工或縱橫向模板拆洗機(jī)拆除，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上，其表面及棱角不因拆模而受損時(shí)方可拆除；道床混凝土強(qiáng)度達(dá)到5 MPa后，即可拆除模板、鋼軌及支撐架，利用道床板混凝土澆筑的間歇時(shí)間往前倒用；工具軌、模板及鋼軌支撐架使用運(yùn)輸鋼軌的自卸卡車(chē)或跨線龍門(mén)吊倒運(yùn)，對(duì)于軌道Ⅱ施工，可使用跨線龍門(mén)吊倒運(yùn)；道床混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75％之前嚴(yán)禁在道床上行車(chē)和碰撞軌道部件。

2 施工質(zhì)量控制

當(dāng)雷達(dá)2000型雙塊式無(wú)砟軌道施工一切準(zhǔn)備就緒后，為使軌道精度及各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，施工過(guò)程中的質(zhì)量控制尤為重要。

2.1 測(cè)量

測(cè)量作為控制無(wú)砟軌道的基礎(chǔ)，首先要在保證精度的前提下做好CPⅢ控制網(wǎng)和加密基樁測(cè)設(shè)的準(zhǔn)備工作，編制詳細(xì)的測(cè)量控制方案和測(cè)量成果表等，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)位要標(biāo)注明確，并定期復(fù)核精度，禁止使用因施工或人為破壞的控制點(diǎn)。施工過(guò)程中和工程竣工前還應(yīng)進(jìn)行維護(hù)基樁測(cè)量，為以后養(yǎng)護(hù)提供軌道幾何尺寸依據(jù)，維護(hù)基樁應(yīng)根據(jù)維修檢測(cè)方式布設(shè)，并充分利用已設(shè)置的基樁，根據(jù)CPⅢ控制點(diǎn)進(jìn)行線路中線維護(hù)基樁測(cè)量；維護(hù)基樁的復(fù)測(cè)和增設(shè)的測(cè)量精度應(yīng)不低于相應(yīng)軌道結(jié)構(gòu)加密基樁的精度要求，且滿(mǎn)足線路維護(hù)要求。

2.2 施工過(guò)程質(zhì)量控制

施工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行工序及工藝過(guò)程的試驗(yàn)檢驗(yàn)控制，糾正不良操作方法，改進(jìn)和提高落后的工藝水平及控制工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；記錄、整理施工原始記錄；對(duì)完工的分項(xiàng)工程或部位進(jìn)行自檢評(píng)定，形成自檢記錄，對(duì)自檢合格的工程提交轉(zhuǎn)序申請(qǐng)報(bào)告；對(duì)工程施工過(guò)程中出現(xiàn)的各種影響施工和工程質(zhì)量的情況、問(wèn)題及時(shí)協(xié)調(diào)、改正和處理；對(duì)工程出現(xiàn)的質(zhì)量事故按規(guī)定程序和要求進(jìn)行報(bào)告、處理；同時(shí)落實(shí)有關(guān)方面關(guān)于工程施工及質(zhì)量的要求或指令。

2.3 材料質(zhì)量控制

物資采購(gòu)訂貨要依據(jù)物資需求量計(jì)劃，組織分部物資人員參與市場(chǎng)調(diào)查，在保證材料質(zhì)量前提下，分析材料費(fèi)和運(yùn)雜費(fèi)，合理選擇貨源，簽訂采購(gòu)合同，保證材料供應(yīng)。對(duì)采購(gòu)的材料應(yīng)全面檢查其外觀質(zhì)量，并核對(duì)規(guī)格、型號(hào)、檢驗(yàn)單、試驗(yàn)單、合格證和有關(guān)證明物資質(zhì)量的文件是否齊全，主要材料要按工程師要求進(jìn)行復(fù)檢和再試驗(yàn)，所有進(jìn)場(chǎng)材料必須填寫(xiě)《進(jìn)場(chǎng)材料檢驗(yàn)單》，且必須經(jīng)過(guò)監(jiān)理工程師審核簽字。直接進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的材料均按規(guī)定要求進(jìn)行送樣檢驗(yàn)和試驗(yàn)，并做好記錄，不同材料可有不同檢驗(yàn)方式。保證材料在未經(jīng)檢驗(yàn)和試驗(yàn)符合要求前不投入使用。

2.4 建立健全的質(zhì)量檢查評(píng)定制度

任何一項(xiàng)工程完工后都進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，驗(yàn)收檢測(cè)分兩級(jí)進(jìn)行。先由施工隊(duì)進(jìn)行全面檢測(cè)，確認(rèn)質(zhì)量合格后由項(xiàng)目部進(jìn)行復(fù)檢或抽檢，確認(rèn)合格后報(bào)監(jiān)理工程師復(fù)檢或?qū)徟?。工序銜接上?yán)格自檢、互檢和監(jiān)理工程師認(rèn)可制度，上道工序未經(jīng)檢查和監(jiān)理工程師簽字認(rèn)可，禁止下道工序開(kāi)工。嚴(yán)肅處理對(duì)無(wú)視檢查和監(jiān)理認(rèn)可制度的作業(yè)人員，造成質(zhì)量問(wèn)題的堅(jiān)決返工。最后還應(yīng)及時(shí)向業(yè)主、監(jiān)理上報(bào)質(zhì)量報(bào)表和報(bào)告質(zhì)量保證體系運(yùn)行狀況。積極主動(dòng)配合業(yè)主、監(jiān)理的日常和專(zhuān)項(xiàng)檢查，及時(shí)落實(shí)業(yè)主、監(jiān)理對(duì)工程提出的整改方案和要求。重大方案必須向業(yè)主、監(jiān)理單位上報(bào)審批后實(shí)施。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，雷達(dá)2000型雙塊式無(wú)砟軌道施工在我國(guó)高速鐵路建設(shè)中還處于起步階段，在以后的施工中應(yīng)不斷進(jìn)行總結(jié)和創(chuàng)新，同時(shí)借鑒國(guó)外先進(jìn)的施工工藝和理念，形成一套適合我國(guó)高速鐵路無(wú)砟軌道施工的技術(shù)管理系統(tǒng)。