淺析雙塊式無砟軌道施工方法及技術控制

馬福山

摘要:雙塊式無砟軌道是一種適用于高速鐵路的新型軌道結構，結合雙塊式無砟軌道結構形式，詳細分析介紹雙塊式無砟軌道的施工方法和施工工藝流程，為高速鐵路雙塊式無砟軌道施工提供借鑒和技術支持。

關鍵詞:客運專線雙塊式無砟軌道施工工藝精度控制設備配置

Abstract: double pieces type frantic jumble no track is a suitable for high-speed railway track structure of the new type, combined with double pieces type frantic jumble no track structure forms, a detailed analysis is introduced double pieces type without the tracks of the construction method and frantic jumble of construction process of high speed railway double pieces type is to provide a reference for the construction of the frantic jumble orbit and technical support.

Keywords: passenger special line double pieces type frantic jumble no track construction technology accuracy control device configuration

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A文章編號：

雙塊式無砟軌道是以現(xiàn)澆混凝土方式將預制的雙塊式軌枕嵌入到均勻連續(xù)鋼筋混凝土道床內(nèi)并形成整體的無砟軌道結構。與有砟軌道相比，雙塊式無砟軌道具有更好的的整體性、穩(wěn)定性和耐久性。雖然施工技術復雜，一次性投資大于有砟軌道，但其使用壽命周期長，在使用周期內(nèi)基本上免維修，運營過程中維修工作量可減少70%以上，能夠有效緩解客運專線鐵路運營與維修的矛盾，且總體成本不高于有砟軌道。

1、 雙塊式無砟軌道系統(tǒng)介紹

1.1 雙塊式無砟軌道系統(tǒng)

雙塊式無砟軌道系統(tǒng)由鋼軌、扣件、軌枕(雙塊式軌枕、岔枕) 、混凝土支承層(橋面為混凝土底座) 、道床板等部分組成。軌道結構安裝將鋼軌與雙塊式軌枕用扣件連接，組裝成軌排，綁扎鋼筋骨架，采用專用支承架，通過精密測量和調整，使軌道精確定位后，再現(xiàn)場澆筑混凝土形成無砟軌道。

1.2 雙塊式無砟軌道結構的優(yōu)點

雙塊式無砟軌道的支承塊只保留承軌和預埋扣件螺栓部位的預制混凝土，其余為桁架式鋼筋骨架，顯著提高了施工質量和結構的整體性。桁架式鋼筋骨架連接改裝的雙塊式軌枕構成該軌道系統(tǒng)的關鍵元件。桁架式鋼筋骨架的鋼筋僅部分澆筑到軌枕混凝土中。軌道扣件元件緊緊錨定在雙塊式軌枕內(nèi)，保證軌枕與混凝土承載層之間的有效接合；連體鋼?？杀ＷC軌道基座保持精確的幾何形狀與軌底坡度；雙塊軌枕與鋼筋桁梁之間的連接可確保軌距準確?；炷淋壍莱休d層、雙塊式軌枕與軌道承載層整體相連。

2 路基地段雙塊式軌枕無砟軌道施工工藝及精度控制

2.1 施工方法

路基沉降穩(wěn)定且線路交接完畢后，在路基表面采用混凝土攤鋪機進行水硬性混凝土支承層施工。待強度達到要求，在工作區(qū)內(nèi)組裝跨雙線移動起重機，將運輸?shù)綀龅能壵?、工具軌等材料靠線路一側順線路散布，利用軌枕分配機鋪設軌枕，組裝軌排、架軌、綁扎道床板鋼筋、調軌、立模、澆筑道床板混凝土，循環(huán)作業(yè)。

2.2 施工工藝流程

2.2.1 混凝土支承層施工及養(yǎng)護

無砟軌道30 cm 混凝土支承層采用SP500 型混凝土攤鋪機直接在路基面上一次攤鋪成型，混凝土由專用混凝土運輸車運送。曲線地段的超高設置通過支承層來實現(xiàn)。

2.2.2 道床板下層鋼筋綁扎及雙塊式軌枕鋪設

(1) 施工方法①綁扎道床板下層鋼筋:軌排就位前，按設計文件要求綁扎下層鋼筋，并對其絕緣性能進行檢查。②雙塊式軌枕鋪設方法:采用專用的軌枕分配機每5根一組進行鋪設散布軌枕，然后組裝軌排。

(2) 技術要求①在鋪設軌枕之前，測量人員需在軌枕外緣做標記，在支承層上每10 m 釘出一個點，進行標記。②軌排組裝后應對軌排的軌距、軌枕位置、軌枕間距進行復測，對達不到規(guī)定要求的項目進行調整。③軌枕按設計間距布設，在路橋、路隧交界地段，軌枕間距可做適當調整，最大軌枕間距為Smax，600 mm ≤Smax ≤650 mm。

2.2.3 工具軌的安裝及扣件緊固

對采用每5 根軌枕鋪設法施工地段，每鋪設100余米軌枕后，安裝25 m 工具軌，用雙同步動力扳手同步施擰扣件螺栓。

圖1 雙塊式無砟軌道橫斷面圖(單位:m)

2.2.4 固定鋼銷釘?shù)陌惭b及調整器的裝配

(1) 固定鋼銷釘(鋼管) 的安裝

為避免鋼筋骨架橫向移動，需要安裝定位鋼管。當調整好軌枕后，開始鉆孔安裝鋼銷釘( < = 55～60mm) 。每隔3根(曲線地段2根) 軌枕之間的軌枕中心線位置安裝1個，與安裝螺旋調整器位置對應。鉆孔深度16～18cm ，鉆孔后需要使用空氣壓縮機清理孔洞。通過快硬水泥砂漿將鋼管固定于孔中。當軌道骨架精確調整好后，用鐵件將軌枕的鋼格架與定位鋼管相連。埋設鋼管時要絕對保證鋼管的孔應該鉆在軌枕鋼筋網(wǎng)格之間，并且中心要垂直于支承層的橫縱方向。

(2) 調整器的裝配

在每隔3 根(曲線地段2 根) 軌枕之間的鋼軌上安裝一組螺桿調整器，其調整軸和鉸接擋塊必須始終位于軌道的外側，其最大的軸向偏差為2cm。螺旋調整器安裝于軌枕中心線位置的鋼銷釘上，必須通過水平調整螺栓中間位置進行定位。通過水平調整螺栓對軌排進行方向調整。

2.2.5 提升軌排骨架

在軌枕鋪設完成、鋼軌固定、調整器裝配之后，使用液壓鋼軌升降機(即移動式固定梁) 或固定梁，將軌道在原位垂直方向提升約5～7cm，使之不依賴于支承層表面。

2.2.6 軌道粗調

(1) 利用液壓鋼軌升降機(移動式固定梁) 對軌道初步調整。調整后，軌道位置偏差5 mm，高程偏差+ 6～- 4 mm。

(2) 液壓鋼軌升降機按照高程控制及位置要求控制液壓系統(tǒng)自動調整水平位置和豎向位置，實現(xiàn)軌道架橫向及豎向處于正確位置，然后擰緊螺桿調整器，將軌道固定。如此循環(huán)施工。

2.2.7 模板安裝

(1) 軌道粗調工序結束后，使用模板安裝車完成模板安裝工作。

(2) 安裝要求①模板必須同軌道獨立排列，不允許有任何的連接；②模板和交叉加強配筋之間的距離≥50 mm；③鋼模板要牢固地固定在支承層混凝土上，幾何偏差為±10 mm。

2.2.8 螺桿的潤滑和模板內(nèi)面的預處理

在澆筑混凝土之前和最終軌道調整之前，所有的螺桿必須使用潤滑材質，潤滑至少32cm，并且側面的模板必須徹底地使用模板油進行處理。

2.2.9 軌道精調

這是最關鍵的一道工序，對能否達到要求的最終軌道位置起著決定性作用。

(1) 時間安排及調整長度①最終軌道調整應在混凝土澆筑之前完成。②調整長度比當班計劃澆筑段長度(一般150 m) 超前≥70 m 的距離。

(2) 架設及調整方法主要使用螺桿調整器和螺旋調整器配置軌道GPS 定位測量系統(tǒng)進行軌道精確調整。根據(jù)測量顯示數(shù)據(jù)，調整螺桿或螺旋調整器。調整器夾在組裝好的軌道架鋼軌基面，支承軌道架置于軌道基面下，軌枕之間每兩個間距設有一組。

①垂直調整:通過旋轉螺桿調整器豎向螺桿進行垂直調整，調整軌道高程和高低、水平。在曲線地段，調整時可能產(chǎn)生水平位置和高度的沖突，因此必須在垂直及水平方向同時進行調整。

②水平調整:通過旋轉螺旋調整器橫向螺桿進行水平調整，調整軌道中線方向。

③軌道精確調整結束及檢驗完畢后，按照檢驗結果的最大距離，在軌枕鋼筋網(wǎng)格上安裝金屬固定扣件，將其焊接在軌道鋼筋構架上，并與預埋件焊接后方可澆筑混凝土。

④按下述要求進行所有的測量工作：a軌道的水平投射在曲線下，參考鋼軌始終是外側軌(較高軌);在直線部分，參考軌與鄰近的曲線段相同，并始終是在測量鏈測量的距離的遞增方向。b軌道軸線跨越在2個鋼軌之間，以標準軌矩(1435mm)一半的距離平行于參考軌并同2個鋼軌表面上的連貫線垂直。c軌距測量的位置是鋼軌頂部表面之下14 mm。

3) 技術要求①軌道調準的定時和混凝土澆筑之間的時間中斷必須嚴控制，以上步驟必須在10h內(nèi)完成，避免溫度變化造成調整固定的鋼軌伸長或收縮。②逐一檢測每一斷面線路的水平、高低、軌向等幾何形位和中線位置并進行調整，直至滿足下表1要求。③道床混凝土澆筑前再次對軌道狀態(tài)進行檢查，對不合格部位進行調整。

2.2.10 混凝土澆筑

(1) 澆筑方法①澆筑工藝(軌道1) ：混凝土泵安置在軌道2 的支承層上進行軌道1 的澆筑工作?；炷翑嚢柢嚲臀挥诨炷帘玫暮蠓剑跐仓鳂I(yè)完成前，下一個攪拌車立即上前補充新混凝土。②澆筑工藝(軌道2)：在軌道2未澆筑道床板混凝土的一側適當位置支立混凝土輸送泵，混凝土攪拌車直接就位在混凝土輸送泵后方，向澆筑面泵送混凝土。

(2) 技術要求①道床混凝土施工前，模板安裝必須穩(wěn)固牢靠，接縫嚴密，不得漏漿;模板與混凝土的接觸面必須清理干凈并涂刷隔離劑。②混凝土澆筑前對鋼軌、扣件和軌枕表面必須進行覆蓋，防止混凝土澆筑被污染；同時，混凝土支承層及軌枕以水濕潤。③澆筑前，復測(2次以上) 軌排幾何形位、保護層厚度，并檢測長軌排絕緣性能，符合要求后進行混凝土澆筑。④混凝土應采取措施預防堿骨料反應，并符合《鐵路混凝土工程預防堿骨料反應技術條件》(TBPT3054) 的要求。⑤道床板混凝土的強度等級為C40，鋼筋混凝土保護層最小厚度為50 mm。⑥混凝土品質必須在整個澆筑過程中保證始終恒定，坍落度應控制在50～80mm范圍之內(nèi)。⑦混凝土道床澆筑振搗密實后，表面需按設計認真做好橫向排水坡，且人工整平、抹光。

2.2.11 扣件和調整軸的應力釋放、軸架拆除

(1) 混凝土初凝后(約3 h)，適當松開軌道扣件。否則，因為鋼軌的溫度力，將破壞軌枕和道床板混凝土的黏結性。

(2) 混凝土澆筑大約2～5 h 之后，扣件和螺桿可通過工具逐步進行釋放。釋放時機由現(xiàn)場試驗觀測確定。

參考文獻

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[3 ]鄧松. Rheda2000 型無砟軌道設計與施工技術的分析和探討

[J ] . 鐵道建筑技術，2005 (6) :1-4.

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。