雙塊式無碴軌道施工技術(shù)

摘要：雙塊式無碴軌道作為一種新型的軌道形式，在我國高速鐵路建設(shè)中被廣泛采用。文章根據(jù)新建南廣鐵路五指山隧道無碴軌道施工的具體實踐，詳細總結(jié)了隧道內(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，為類似工程的施工提供參考。

關(guān)鍵詞：隧道雙塊式；無碴軌道；道碴材料

中圖分類號：U213 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）29-0040-03

無碴軌道結(jié)構(gòu)是用耐久性好、塑性變形小的鋼筋混凝土材料代替道碴材料的一種軌道結(jié)構(gòu)形式。由于取消了碎石道碴道床，提高軌道保持幾何狀態(tài)的能力，增強了軌道的穩(wěn)定性，相應(yīng)的維修工作量也減少，目前成為高速鐵路、客運專線軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。在我國，無碴軌道已經(jīng)普遍應(yīng)用于高速鐵路、客運專線的建設(shè)，我國在借鑒國外先進技術(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)進行了很多的研究和科技攻關(guān)，但其施工工藝、施工進度控制等方面還有待進一步研究，尤其是在隧道內(nèi)，受場地條件、運輸組織等方面的限制，施工工藝、施工組織組織及進度控制等方面相對較難，通過五指山隧道的無碴軌道施工的研究，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)

雙塊式無碴軌道由鋼軌、扣件、雙塊式軌枕、道床板等部分組成。

（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。

（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。

無碴軌道施工前，要重點進行以下準(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)，原材料的的檢驗和試驗及混凝土配合比設(shè)計，進場無碴軌道施工專用設(shè)備（專用設(shè)備詳見表1）及軌枕、扣件檢查驗收。

2.2 基底處理

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

2.3 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。采用在縱、橫向鋼筋搭接處采用絕緣卡加塑料綁扎帶隔開鋼筋的綁扎方法，以確?？v、橫向鋼筋節(jié)點絕緣。為確保道床板結(jié)構(gòu)受力條件和鋼筋的保護層厚度，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)制墊塊進行支墊（間距1m），按6.25m的縱向間距組裝。絕緣卡安裝數(shù)量多，每個節(jié)點都要認真仔細地進行安裝，并進行絕緣檢測。

2.4 軌排組裝和運輸

雙塊軌枕在組裝前，必須再檢查其幾何狀態(tài)，以確保滿足設(shè)計、規(guī)范要求，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。采用扣件將軌枕同排架連接成6.25m軌排前，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，用扣件扣緊即形成供鋪設(shè)的軌排，扭矩控制在200N·m±20N·m。

2.5 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)進行調(diào)整，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，使用軌道排架吊裝粗調(diào)架的橫向、豎向調(diào)整機構(gòu)完成軌排的初調(diào)工作。

2.6 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。因特殊的電氣絕緣需求，必須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。此處需特別注意的是，因軌枕間桁架加工存在誤差，要認真檢查縱向鋼筋與軌枕桁架連接時的絕緣情況。

2.7 調(diào)整軸、模板內(nèi)面的預(yù)處理

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

2.8 線路精確調(diào)整

軌道精調(diào)作業(yè)以無砟軌道檢測小車為測量與操作指示，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，它對能否達到要求的最終軌道位置起著決定性作用（專用精密測量設(shè)備詳見表2）。軌排就位后最終線形調(diào)整須在混凝土澆筑之前1.5～2h完成。

精調(diào)時，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，把小車靜置于被調(diào)整軌道上，通過全站儀對小車棱鏡點的跟蹤測量，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，直接指導(dǎo)現(xiàn)場進行調(diào)軌作業(yè)。

線路精調(diào)利用無砟軌道軌檢小車必須與全站儀配合，對軌道進行等間距的連續(xù)的三維坐標(biāo)測量，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。軌道施工完成交付前，必須記錄軌道線型。

2.9 混凝土澆筑

為避免混凝土污染扣件，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。使用高頻插入式振搗器振搗密實、人工收面的施工方法，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）。在混凝土初凝前采取二次振搗以加強密實性，才能保證軌枕下混凝土的密實。

2.10 豎向、橫向精調(diào)裝置和工具軌的拆卸要求

拆卸模板、精調(diào)工具和工具軌的清潔工作必須有專人負責(zé)，用水和毛刷對其進行清潔，以備下次使用。為避免軌道受熱，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，需待混凝土強度達到5MPa（具體時間以實驗室提供數(shù)據(jù)為準(zhǔn)）后，松開軌道扣件，拆卸模板、精調(diào)裝置和工具軌。

2.11 混凝土養(yǎng)護及后續(xù)工作

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，不允許絨狀材料直接覆蓋在新鮮的混凝土表面之上，養(yǎng)護期不少于14d。

在取出調(diào)整裝置之后，調(diào)整軸的空孔必須使用高標(biāo)號的水泥砂漿進行灌筑。同時對道床板混凝土整體外觀進行檢查整理。

扣件螺栓孔必須每個都蓋好防護帽，避免混凝土或者砂石等將其堵塞。

3 施工組織及進度控制

根據(jù)工期要求，無砟軌道施工由中間向隧道兩端延伸施工，分為進、出口兩個工作面同時施工。進、出口方向均采用無軌運輸。

現(xiàn)場施工實行作業(yè)，主要分六個區(qū)：軌枕堆放和軌排組裝區(qū)；鋼筋綁扎區(qū)；軌排鋪設(shè)和粗調(diào)工作區(qū)；軌排精調(diào)固定區(qū)；混凝土澆筑區(qū)；檢查整理和養(yǎng)護區(qū)。詳見圖3：

進、出口兩個施工隊分別從隧道分界里程處向進、出口方向施工，兩個工作面同時施工，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14h→拆模3h。一個循環(huán)24h。

4 結(jié)語

（1）雙塊式無碴軌道屬于“四新”項目，必須在正式施工前編制各種作業(yè)指導(dǎo)書，并組織培訓(xùn)，考核合格后方能上崗。進行試驗段（一般為1km）施工，通過對各項操作和試驗的實戰(zhàn)演練，總結(jié)經(jīng)驗，提高施工生產(chǎn)能力。

（2）施工時同時作業(yè)工序多，現(xiàn)場作業(yè)物流量大，應(yīng)合理安排施工組織。加強物流組織，緊密工序的銜接。如有條件，可多開工作面，加快施工進度。

（3）雙塊式無碴軌道施工技術(shù)的關(guān)鍵是軌道幾何形位的控制，故必須建立獨立、完整、精準(zhǔn)的基標(biāo)控制網(wǎng)，采用專業(yè)的、技術(shù)成熟的設(shè)備。

（4）無碴軌道專業(yè)性較強，需成立專業(yè)的施工隊伍進行施工，有利于加快施工進度及質(zhì)量的控制。

（5）軌道精調(diào)占去了近一半的循環(huán)時間，在測量儀器及調(diào)試工具方面有待進一步研究。

參考文獻

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作者簡介：陸鑄（1966—），男，廣西陸川人，南廣鐵路有限責(zé)任公司工程師，研究方向：鐵路工程建設(shè)。