淺談鐵路既有線基床封閉施工

溫述成

(成都鐵路局 綿陽(yáng)工務(wù)段，四川 綿陽(yáng)621000)

0 引言

既有線路基在修筑時(shí)往往受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的約束，在經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)營(yíng)之后，特別是客貨混跑，重載運(yùn)營(yíng)之后，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的基床翻漿等病害。

基床因土質(zhì)不良和強(qiáng)度不足，在列車動(dòng)力作用下變形所造成的病害?；彩擒壍赖幕A(chǔ)，在列車的動(dòng)力作用下，強(qiáng)度不足的基床將產(chǎn)生有害的永久變形，影響路基穩(wěn)固和行車安全?；沧冃蔚陌l(fā)生與發(fā)展是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，這種引起過大基床變形的過程一般稱為基床病害?；膊『Φ陌l(fā)生是基床土質(zhì)不良、水的浸入和列車動(dòng)荷載三個(gè)因素同時(shí)作用的結(jié)果。

1 基床病害類型

1.1 翻漿冒泥

在列車動(dòng)壓力作用下，道床孔隙內(nèi)擠壓出泥漿的現(xiàn)象，又可分為土質(zhì)基面翻漿冒泥、風(fēng)化石質(zhì)基面翻漿冒泥及裂隙泉眼翻漿冒泥三種類型。

1.2 下沉

由于基床填筑密度不夠和強(qiáng)度不足而引起基床下沉。

1.3 擠出

由于基床強(qiáng)度不足而產(chǎn)生剪切破壞或塑性流動(dòng)，基床發(fā)生擠出。

2 基床病害整治常用措施

必須根據(jù)產(chǎn)生病害的原因、形成條件及類型，因地制宜地采取有效措施。

2.1 砂墊層

將道碴與基床土隔離和排水。

2.2 封閉層

在基床面鋪一層不透水的材料將基床封閉，防止地面水滲入引起基床表層上軟化。

2.3 基床改良

由于基床土承載能力不足而出現(xiàn)下沉擠出現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況采用灌漿、微型樁、數(shù)敏等改良基床土。

2.4 應(yīng)用土工合成材料

土工合成材料的類型較多，其功能差異較大，可用于隔離道碴和基床土，并具有透水和排水的作用，亦可用于提高地基土的承載能力。

2.5 鋪設(shè)隔溫材料

可減小凍害發(fā)生，如爐渣、聚苯乙烯泡沫材料、泡沫磚等填筑，保溫層的厚度取決于當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度和材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

2.6 加強(qiáng)地面排水、降低地下水位或毛細(xì)水

這些方法對(duì)處理道碴囊和減小深層凍害都有明顯效果。排水結(jié)構(gòu)如橫向盲溝、縱盲溝、縱向滲溝或隔斷層的布置，應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)。

3 基床封閉施工

主要介紹采用氯丁橡膠板對(duì)基床進(jìn)行封閉，該工程有效防止路基的翻漿冒泥，提高線路質(zhì)量，減少線路養(yǎng)護(hù)量，降低養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用，相應(yīng)提高了經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 施工前準(zhǔn)備工作

3.1.1 帶工人員安排

施工負(fù)責(zé)人1名，負(fù)責(zé)整個(gè)工程具體實(shí)施，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全、質(zhì)量、進(jìn)度、人員進(jìn)行全面管理，施工中嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全質(zhì)量卡控措施。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況安排足夠的工程管理及防護(hù)人員。協(xié)調(diào)本單位各部門以及與外單位的配合聯(lián)系，負(fù)責(zé)下達(dá)線路封鎖及開通命令，對(duì)本次施工質(zhì)量、安全負(fù)全面責(zé)任。

工地設(shè)工長(zhǎng)1名，協(xié)助施工負(fù)責(zé)人工作，并負(fù)責(zé)指揮施工的具體事宜，負(fù)責(zé)各民工組的施工安全和質(zhì)量檢查，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)施工安全措施及質(zhì)量要求。

施工防護(hù)員14人，其中工地防護(hù)1人、駐站防護(hù)1人、工地關(guān)門防護(hù)2人、小車防護(hù)2人、夜班防護(hù)8人（工地防護(hù)及夜班防護(hù)輪休）。

施工安全員根據(jù)施工組數(shù)確定，監(jiān)控工地各項(xiàng)施工安全。

線路巡養(yǎng)5人（輪休），負(fù)責(zé)線路幾何尺寸檢查及線路整修。

民工根據(jù)施工小組數(shù)確定，每組可安排6至8個(gè)勞動(dòng)力好的民工進(jìn)行作業(yè)，還要安排工地線路巡養(yǎng)民工6人左右及幾名臨時(shí)用工。

3.1.2 材料準(zhǔn)備

施工主要材料及機(jī)具：氯丁橡膠板、路基施工便梁、木枕、枕木垛、枕木削、搗鎬、土箕等開挖工具。

線路巡養(yǎng)主要材料及機(jī)具：撥道器、起道器、搗固機(jī)、道尺。應(yīng)急材料及機(jī)具：鋼軌夾板、鋼軌急救器、拉桿、氧割設(shè)備。所需補(bǔ)充道碴可根據(jù)施工安排，提前申請(qǐng)道碴計(jì)劃，完成一段及時(shí)補(bǔ)充道碴。

3.1.3 線路調(diào)查

將施工地段線路進(jìn)出口的線路標(biāo)高控制好，為今后恢復(fù)線路的幾何尺寸留好資料，將線路恢復(fù)原樣。施工地段線路鋼軌在開挖前需進(jìn)行探傷檢查并由探傷部門出具探傷報(bào)告，不合格的須提前進(jìn)行更換。

無縫線路施工前，應(yīng)對(duì)線路實(shí)際鎖定軌溫進(jìn)行了解。嚴(yán)格按照軌溫條件作業(yè)，混凝土軌枕地段當(dāng)軌溫高于鎖定軌溫10℃時(shí)不允許動(dòng)道作業(yè)，并派人檢查線路情況，如出現(xiàn)脹軌，應(yīng)立即按防脹應(yīng)急措施辦理。

曲線地段應(yīng)考慮到超高的要求，支撐面開挖時(shí)就應(yīng)按線路超高計(jì)算出橫高坡度，使支撐面滿足該橫向坡度。

3.1.4 地質(zhì)情況調(diào)查

根據(jù)不同的地質(zhì)情況，枕木支墩應(yīng)采用不同的架設(shè)方法。對(duì)軟土地基應(yīng)采取換填道碴的方式以增大枕木支墩的基礎(chǔ)承載能力（換填道碴厚度一般需大于30cm）使其不小于200kPa，并增大枕木支墩的底面積。

3.2 施工工序（圖1）

圖1

3.2.1 切邊

封鎖前申請(qǐng)慢行，從軌枕頭垂直切邊至設(shè)計(jì)深度，切邊長(zhǎng)度不大于5m；多組同時(shí)作業(yè)時(shí)，開挖應(yīng)跳槽馬口進(jìn)行，馬口間距以15-25m為宜。

3.2.2 架設(shè)路基施工便梁

1）工作條件

架設(shè)施工便梁在封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，施工期間限速45km/h。

無縫線路（含施必勞等凍結(jié)線路）地段要進(jìn)行應(yīng)力放散，軌溫高于鎖定軌溫10℃，不準(zhǔn)動(dòng)道，保證施工地段軌溫與鎖定軌溫差值為：混凝土枕±10℃。

路基施工梁采用鐵路“建限一1”限界。

2）主要技術(shù)參數(shù)（表1）

表1

3）路基施工梁構(gòu)造示意圖（圖2）

圖2 TLJL-5型示意圖

4）路基施工梁構(gòu)件數(shù)量（表2）

表2

5）作業(yè)流程

（1）主梁就位：按計(jì)劃位置，計(jì)算好支座（墩）高度，將路基梁支座（墩）放置好，根據(jù)地基承載力選擇大支座（墩）0.8×0.8m。若承載力不足，則采用換填碎石夯實(shí)的方式增大枕木支墩的基礎(chǔ)承載力，使其不小于300kPa。必須保持每組縱梁四個(gè)支墩頂標(biāo)高在同一受力平面上。

（2）將二片縱梁就位，其對(duì)角線差不得大于15mm。

（3）TLJL-5的主梁兩端設(shè)置兩個(gè)支墩。

（4）將鐵座分別放在主梁有孔部位的旁邊備用。

（5）安裝橫梁。

（6）安裝橫梁的位置通常在兩根軌枕間。在軌枕間挖開0.35m寬、0.35m深的橫梁，同時(shí)開挖橫梁槽應(yīng)盡量間隔1根橫梁位置。鋼軌下需要墊絕緣橡膠扣板，防止軌道電路短路，影響信號(hào)和行車。

（7）安裝橫梁時(shí)要對(duì)準(zhǔn)主梁肋板，將鐵座置于主梁與橫梁間并將四孔位對(duì)正，上好聯(lián)接螺栓。

（8）橡膠軌墊，用專用彈條扳手上好扣件，每隔一根橫粱拉緊一根36mm絕緣軌距桿。

（9）將所有主橫梁聯(lián)接完，組裝過程中，所有螺栓、彈簧墊圈及扣件不得漏裝。

3.2.3 開挖

跳槽進(jìn)行開挖，每段開挖長(zhǎng)度不得大于5m。封鎖時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行基床土開挖，開挖到設(shè)計(jì)深度后，清理基面，并延線路中心向兩側(cè)作好排水坡（橫向排水坡宜采用兩面排水），夯填底層?；查_挖平整，不允許外高內(nèi)低或凹凸不平。

3.2.4 鋪設(shè)排水板

鋪設(shè)排水板，排水板搭接長(zhǎng)度不少于0.3米，搭接接頭按線路縱坡高壓低（即坡上方向壓坡下方向），及時(shí)回填道碴。

3.2.5 回填

及時(shí)回填道碴，對(duì)線路進(jìn)行搗固。

3.2.6 拆除路基施工便梁

在封鎖點(diǎn)內(nèi)完成拆除路基便梁作業(yè)，拆除橫梁時(shí)注意應(yīng)逐根抽換，每抽出一根橫梁就要及時(shí)補(bǔ)充道碴并進(jìn)行搗固。

3.2.7 線路養(yǎng)護(hù)

回填完成后，道床松散，應(yīng)補(bǔ)足石碴，補(bǔ)齊線路設(shè)備，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，及時(shí)處理超限處所。待線路變化趨于穩(wěn)定后，拆除慢行，清理場(chǎng)地，結(jié)束整個(gè)施工作業(yè)。

當(dāng)一段基床封閉施工完成后，拆除慢行應(yīng)按以下要求進(jìn)行辦理：施工結(jié)束后第一列45km/h，不少于12小時(shí)，60km/h、80km/h各不少于24小時(shí)恢復(fù)常速。

4 施工安全

優(yōu)化施工工序，提高工作效率，縮短施工工期，減少行車影響，保證施工質(zhì)量，是施工的目的，但是這一切都要在保證安全的前提下進(jìn)行?！鞍踩谝?、預(yù)防為主”是鐵路順利施工的保障，所以施工前要充分考慮可能危及人身安全和行車安全各個(gè)方面的因素，制定出相應(yīng)的有效的措施。

4.1 人身安全方面

因基床封閉施工作業(yè)線長(zhǎng)，每日施工組數(shù)少則5組左右，上到施工人數(shù)約50人左右；多則10組左右，上到施工人數(shù)約100人左右。所以作業(yè)人員人身安全應(yīng)高度重視。

施工現(xiàn)場(chǎng)

1）防護(hù)人員應(yīng)及時(shí)通知來車，作業(yè)人員要聽從指揮，通知來車后要立即停止作業(yè)，及時(shí)下道避車。

2）轉(zhuǎn)運(yùn)施工便梁時(shí)應(yīng)在封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，并設(shè)置專職防護(hù)跟隨轉(zhuǎn)運(yùn)施工便梁小組。

4.2 行車安全

基床封閉施工期間，雖然施工期間施工地段為慢行，但因?qū)策M(jìn)行開挖并重新恢復(fù)，一定程度上影響了線路穩(wěn)定，所以也給行車安全方面帶來一定安全隱患。

1）一定充分做好施工前準(zhǔn)備工作，包括人員、材料、機(jī)具安排，施工現(xiàn)場(chǎng)前期調(diào)查等，達(dá)不到施工要求，一定不要盲目開工。

2）施工前，按照鐵路局施工計(jì)劃及施工要求申請(qǐng)施工慢行及封鎖計(jì)劃。

3）嚴(yán)格執(zhí)行“施工八不準(zhǔn)”（施工計(jì)劃未經(jīng)審批，不準(zhǔn)施工；未按規(guī)定簽訂施工安全協(xié)議書，不準(zhǔn)施工；沒有合格的施工負(fù)責(zé)人不準(zhǔn)施工；沒有經(jīng)過培訓(xùn)，并考試合格的人員不準(zhǔn)施工；沒有準(zhǔn)備好必須、充分的施工料具不準(zhǔn)施工；不登記要點(diǎn)不準(zhǔn)施工；配合單位人員不到位不準(zhǔn)施工；沒有制定安全應(yīng)急措施不準(zhǔn)施工。）要求，有任何一條達(dá)不到要求都不能開工。

4）架拆施工便梁應(yīng)當(dāng)在封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，如不能及時(shí)完成，應(yīng)加設(shè)枕木垛保證行車安全。

5）來車前作業(yè)人員下道避車時(shí)，同時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的工具材料一同帶離線路，防止侵限。

6）線路檢查及養(yǎng)護(hù)必須同時(shí)進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

4.3 路基施工粱使用過程中的注意事項(xiàng)

1）施工前，必須由工程技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地基承載力評(píng)估和支座面積的檢算，根據(jù)地基承載力選擇大支座（墩）0.8×0.8m。若承載力不足，則采用換填碎石夯實(shí)的方式增大枕木支墩的基礎(chǔ)承載力，使其不小于300KPa。必須保持每組縱梁四個(gè)支墩頂標(biāo)高在同一受力平面上。

2）應(yīng)盡可能避免鋼軌接頭，不能避免時(shí)，鋼軌接頭應(yīng)凍結(jié)或加密橫梁設(shè)置。

3）主梁與橫粱聯(lián)接時(shí)，彈簧墊圈置于螺母及平墊圈之間，全部螺栓應(yīng)上緊。

4）路基梁架設(shè)完畢，必須有專人巡養(yǎng)檢查，確保路基梁、線路的狀態(tài)良好。

5）鋼軌墊板采用氯丁椽膠特制的斜墊板，不得隨意代替。

6）自動(dòng)閉塞區(qū)段施工過程中使用軌底絕緣扣板避免鋼軌短路。

7）列車不宜在已架設(shè)的路基梁上停車。

8）每次使用后應(yīng)整修，油漆，螺栓絲扣上油。

基床封閉施工屬于III級(jí)施工，且該施工周期長(zhǎng)，作業(yè)線長(zhǎng)，作業(yè)期間對(duì)線路穩(wěn)定具有一定破壞性，所以要在安全卡控方面一定要制定相關(guān)的各種安全卡控措施（如人身及行車安全卡控措施、線路防脹卡控措施、線路防斷卡控措施、質(zhì)量卡控措施），加強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)研判，制定切實(shí)可行的施工組織，卡控安全重點(diǎn)，才能確保施工安全。

［1］鐵路路基大修維修規(guī)則[S].中國(guó)鐵道出版社，2008.

［2］鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全管理辦法[M].中國(guó)鐵道出版社，2012.

［3］鐵路工務(wù)技術(shù)手冊(cè)-路基[S].中國(guó)鐵道出版社，1995.

［4］鐵路工務(wù)安全規(guī)則[S].中國(guó)鐵道出版社，2006.