新建津保鐵路有砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)

褚利民（中鐵二局新運(yùn)工程有限公司，四川 成都 610000）

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新建津保鐵路有砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)

褚利民（中鐵二局新運(yùn)工程有限公司，四川 成都 610000）

本文根據(jù)新建津保鐵路有砟軌道工程施工的具體情況，以有效的數(shù)據(jù)指標(biāo)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，確保了高速有砟軌道道床穩(wěn)定性和線路平順性兩項(xiàng)重要指標(biāo)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)減少有砟軌道補(bǔ)砟和搗固的遍數(shù)。

高速鐵路；道床穩(wěn)定性；線路平順性

1　概述

新建天津至保定有砟軌道設(shè)計(jì)分為兩段，天津至霸州設(shè)計(jì)時(shí)速250km/h，霸州至保定設(shè)計(jì)速度200km/h（預(yù)留250km/h），施工過程均按照高速有砟軌道驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。有砟軌道是目前高速鐵路建設(shè)常采用的結(jié)構(gòu)形式，其具有較好的減振、排水性，方便維修養(yǎng)護(hù)、鋪設(shè)方便、造價(jià)低、容易維修等優(yōu)點(diǎn)。

隨著鐵路運(yùn)行速度的提高，對(duì)有砟軌道施工技術(shù)和過程控制都有了較高的要求。尤其是高速鐵路有砟軌道道床的穩(wěn)定性和線路的平順性，是決定線路是否能滿足設(shè)計(jì)速度行駛的關(guān)鍵。本文就結(jié)合新建津保鐵路有砟軌道工程施工情況，重點(diǎn)就針對(duì)有砟軌道施工過程中對(duì)影響道床穩(wěn)定性和線路平順性的因素進(jìn)行綜合分析和現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵過程控制數(shù)據(jù)化，減少了現(xiàn)場(chǎng)施工控制的失誤，提高了施工效率，有效的保證了施工質(zhì)量。

2　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

軌道采用60kg/m鋼軌，按一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路有砟軌道設(shè)計(jì)。區(qū)間正線道床采用單層道床，土質(zhì)路基、硬質(zhì)巖石路基、橋梁道砟道砟厚度均35cm；單線道床頂面寬度3.6m，砟肩堆高0.15m，道床邊坡1：1.75。橋上道床砟肩至擋砟墻間以道砟填平。

3　總體施工方法

鋪設(shè)厚度為15cm厚的預(yù)鋪道砟；采用CYP500群枕式長(zhǎng)鋼軌鋪軌機(jī)組對(duì)鋼軌和軌枕一起鋪設(shè)；老K車從鋪軌基地存砟場(chǎng)經(jīng)工程線運(yùn)輸?shù)理闹裂a(bǔ)砟地段根據(jù)需要進(jìn)行道砟補(bǔ)充；大機(jī)進(jìn)行線路粗搗；LR1200移動(dòng)焊軌機(jī)焊接單元軌，鎖定焊接無縫線路施工方法，搗穩(wěn)聯(lián)一體大機(jī)進(jìn)行數(shù)字化搗固對(duì)軌道精細(xì)整道。

4　關(guān)鍵設(shè)備和工裝

設(shè)備工裝配置必須符合有砟軌道施工工藝要求、滿足生產(chǎn)效率以及各工序公里平衡以及節(jié)能環(huán)保。有砟軌道施工主要設(shè)備配置表見表1。

表1　關(guān)鍵工裝設(shè)備配置表

5　關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量控制

5.1與線下路基橋梁作業(yè)面交接

在線下單位完成路基填筑和橋面施工后，在預(yù)鋪道砟前1個(gè)月完成交接工作。目的是確定路基和橋梁是否具備軌道鋪設(shè)條件，并保證軌道鋪設(shè)質(zhì)量要求。主要交接工作內(nèi)容有：

（1）確定橋梁路基的沉降評(píng)估情況；

（2）CPⅢ控制網(wǎng)測(cè)量成果；

（3）路基和橋梁標(biāo)高控制和平整度情況。

5.2預(yù)鋪道砟

預(yù)鋪道砟鋪設(shè)厚度為不低于15cm，道砟采用自卸式汽車運(yùn)輸上路基和橋梁，按照指定的間距集中卸放（載重30t的自卸車一般每隔12m卸放一車）。然后使用挖掘機(jī)將道砟按照要求進(jìn)行攤鋪，攤鋪完成后，使用平地機(jī)進(jìn)行道砟找平，個(gè)別地方需要人工進(jìn)行平整，最后采用16t壓路機(jī)碾壓2遍，碾壓從線路的一側(cè)向另一側(cè)依次碾壓，每遍的碾壓搭接寬度不少于50cm。碾壓過程中要保證預(yù)鋪道砟的整體平整。碾壓后實(shí)驗(yàn)室立即對(duì)道砟密實(shí)度和平整度進(jìn)行檢測(cè)，預(yù)鋪道砟的密實(shí)度不得低于1.6g/cm3，平整度20mm/3m，線路中間道砟不能有凸起。在攤鋪過程平整度檢查緊跟壓路機(jī)進(jìn)行，如果出現(xiàn)不平整的地方，利用人工及時(shí)進(jìn)行處理，處理完成后進(jìn)行補(bǔ)壓。

5.3長(zhǎng)鋼軌和軌枕鋪設(shè)

長(zhǎng)鋼軌和軌枕鋪設(shè)采用CYP500型群枕式長(zhǎng)鋼軌鋪軌機(jī)組，按一次性拖拉入槽式鋪軌作業(yè)法鋪設(shè)有砟軌道長(zhǎng)鋼軌和軌枕。

5.4線路粗調(diào)

（1）道床、線路粗整測(cè)量控制網(wǎng)的建立

①埋設(shè)基標(biāo)點(diǎn)

擬采用將線路中心線樁外移到距線路道床邊坡一側(cè)的方法設(shè)置基標(biāo)點(diǎn)，以作軌道粗鋪和大機(jī)整道的依據(jù)?；鶚?biāo)點(diǎn)采用水泥釘（頂帽不能大于5mm），利用射釘槍將其植入到混凝土內(nèi)。橋梁段基本直接設(shè)置在防護(hù)墻上，路基段設(shè)置在路肩的混凝土上?；鶚?biāo)點(diǎn)的埋設(shè)的間距布置：在直線上采用10m間隔布設(shè)，圓曲線上按5m布置。

②基標(biāo)點(diǎn)的編號(hào)

基標(biāo)埋設(shè)好后，應(yīng)對(duì)基標(biāo)作統(tǒng)一的編號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)用油漆進(jìn)行標(biāo)識(shí)。編號(hào)以CPⅢ區(qū)間為單位進(jìn)行編號(hào)。

③基標(biāo)點(diǎn)的測(cè)量

基標(biāo)點(diǎn)埋好后，利用通過評(píng)估的CPⅢ測(cè)量成果，采用測(cè)角精度不低于1s，測(cè)距精度不低于1mm+2ppm的具有自動(dòng)照準(zhǔn)功能的高精度全站儀進(jìn)行測(cè)量。在基標(biāo)點(diǎn)的測(cè)量中，曲線要素點(diǎn)及變坡點(diǎn)、豎曲線起始點(diǎn)進(jìn)行精確放樣。

④測(cè)量成果整理

測(cè)量采集的數(shù)據(jù)通過軟件進(jìn)行處理，同時(shí)將線路的設(shè)計(jì)參數(shù)資料輸入到軟件中，通過軟件計(jì)算出各基標(biāo)點(diǎn)與線路對(duì)應(yīng)的里程位置的法向距離和高差。

（2）線路粗整數(shù)據(jù)采集

軌道粗鋪完成后，先用油漆把基標(biāo)點(diǎn)在線路上對(duì)應(yīng)里程位置的點(diǎn)標(biāo)識(shí)在鋼軌上，確保每次采集的數(shù)據(jù)位置一致。利用L尺直接測(cè)量基標(biāo)點(diǎn)到對(duì)應(yīng)線路里程位置法向距離，再與設(shè)計(jì)計(jì)算值相比較，作為線路平面控制的撥道量。利用水準(zhǔn)儀測(cè)量軌道與基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)高差，再與設(shè)計(jì)高程計(jì)算值相比，作為大機(jī)高程控制起道量。

表2　計(jì)算出的起撥道量

（3）線路補(bǔ)砟

鋼軌和軌枕鋪設(shè)完成后，使用老K車進(jìn)行分層補(bǔ)砟，補(bǔ)砟必須指派專人指揮，補(bǔ)砟前指揮人員要掌握測(cè)量隊(duì)采集的測(cè)量資料，補(bǔ)砟根據(jù)線路的起道量進(jìn)行補(bǔ)砟。線路粗整階段補(bǔ)砟一般分三次完成，第一次補(bǔ)砟800m3/km、第二次補(bǔ)砟600m3/km、第三次補(bǔ)砟400m3/km。在曲線上補(bǔ)砟要注意外側(cè)和內(nèi)側(cè)不均勻補(bǔ)砟，第一次、第二次補(bǔ)砟完成后，經(jīng)配砟車配砟后，保證枕木盒飽滿，能看到扣件就行，第三次補(bǔ)砟經(jīng)配砟車配砟后，枕木盒內(nèi)道砟飽滿，枕木頭表面外露，保證第三次搗固完成后承軌臺(tái)露在外面，方便鋼軌焊連鎖定扣件拆裝。

（4）大機(jī)整道

大機(jī)整道緊隨補(bǔ)砟進(jìn)行，每次補(bǔ)砟完成后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)所給的起撥道量進(jìn)行軌道線型調(diào)整和道床搗固。線路標(biāo)高調(diào)整分三次進(jìn)行 （預(yù)留50mm控制），第一次起道量為60mm、第二次起道量為50mm、第三次起道量為 40mm，曲線外側(cè)超高根據(jù)具體情況增加起道次數(shù)，每次大機(jī)搗固采用雙搗進(jìn)行。

粗搗完成后線路線路的標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高偏差40～80mm，軌道中心線與設(shè)計(jì)中線偏差為20mm，枕木下道砟密度大于1.75g/cm3。

5.5鋼軌焊連鎖定

（1）單元焊接

軌道線路粗整后，線路基本順直和道床基本穩(wěn)定后，進(jìn)行鋼軌單元焊接。焊接前根據(jù)軌節(jié)鋪設(shè)情況進(jìn)行單元軌節(jié)劃分，一般每個(gè)單元軌節(jié)為1500m，特殊情況下不能小于200。采用LR1200型移動(dòng)焊機(jī)焊接鋼軌，焊接過程中盡量按照一個(gè)區(qū)間，一端向另一端一個(gè)作業(yè)面推進(jìn)，減少短鋼軌的插入。

（2）放散鎖定焊接

由于津保鐵路區(qū)間較短，鎖定焊接與單元焊接一樣，以一個(gè)作業(yè)面從區(qū)間一端向另一端推進(jìn)。當(dāng)區(qū)間單線單元焊接完成后，緊接著鎖定焊接。平均每天單個(gè)作業(yè)面鎖定完成3km。

5.6軌道精調(diào)

有砟軌道精調(diào)首先對(duì)軌距精調(diào)，然后對(duì)線路平順性道床穩(wěn)定性調(diào)整。主要步驟如下：

（1）準(zhǔn)備工作

①標(biāo)識(shí)測(cè)量點(diǎn)：以區(qū)間為單元，當(dāng)一個(gè)區(qū)間鋼軌鎖定完成，特殊軌枕抽換完成，進(jìn)入軌道精調(diào)。首先對(duì)軌道進(jìn)行標(biāo)識(shí)，根據(jù)線路貫通里程，把里程的1000m、500m、100m、5m點(diǎn)用紅油漆標(biāo)識(shí)在鋼軌上，保證軌檢小車每次測(cè)量的點(diǎn)與大機(jī)作業(yè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)。

②測(cè)量

a.使用道尺對(duì)每根軌枕對(duì)應(yīng)的軌距進(jìn)行檢測(cè)。

b.采用軌檢小車對(duì)線路線型進(jìn)行測(cè)量，利用通過評(píng)估后CPⅢ控制網(wǎng)復(fù)測(cè)成果作為測(cè)量控制網(wǎng)，對(duì)已標(biāo)識(shí)好的5m點(diǎn)進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量，準(zhǔn)確的采集現(xiàn)場(chǎng)軌道線型情況。

（2）精調(diào)

①軌距調(diào)整

對(duì)檢測(cè)的軌距數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以3根軌枕為一個(gè)單元逐根往前推進(jìn)，調(diào)整軌距的必須考慮軌距變化率。軌距調(diào)整是通過調(diào)整扣件的軌距擋塊不同型號(hào)安裝位置來實(shí)現(xiàn)。具體調(diào)整方案見表3～4（Ⅱ型、Ⅴ型兩種扣件）。

表3　V型扣件軌距調(diào)整表

表4?、蛐涂奂壘嗾{(diào)整表

在焊連鎖定完成后，軌距調(diào)整前不對(duì)道床道砟進(jìn)行補(bǔ)充，盡量保證承軌臺(tái)外露，避免補(bǔ)充道砟后掩埋扣件和承軌臺(tái)，給拆、裝扣件造成麻煩。

軌距調(diào)整貫穿軌道精調(diào)全過程，個(gè)別地方需要經(jīng)過重復(fù)調(diào)整才能達(dá)到要求。

②線型和道床穩(wěn)定性調(diào)整

軌道線型調(diào)整和道床穩(wěn)定性調(diào)整主要是通過搗穩(wěn)聯(lián)一體大型搗固機(jī)進(jìn)行數(shù)字化搗固完成。首先對(duì)軌檢小車測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)測(cè)量的線型情況制定線路針對(duì)性的調(diào)整方案。一般情況下先對(duì)線路進(jìn)行找平、理順，消除大的凹坑、明顯的折線，最后對(duì)道床進(jìn)行整體抬升 （一般情況按照負(fù)誤差控制）到設(shè)計(jì)位置。

軌道線型和道床穩(wěn)定性調(diào)整一般分四次完成，第一次主要是找平，消除明顯的凹坑，采用雙搗 （起道量大于等于40mm）；第二、三次為線路整體抬升，進(jìn)一步消除凹坑，保證線路平順，水平方向達(dá)到驗(yàn)標(biāo)要求，每次采用單搗。第四次主要是對(duì)軌檢車檢測(cè)出的三角坑、行車明顯晃動(dòng)的地方進(jìn)行進(jìn)一步精整。另外局部段落還需根據(jù)實(shí)際情況增加大機(jī)搗固次數(shù)，保證線路的平順性和舒適型。

③精調(diào)過程中補(bǔ)充道砟和道床整形

線路軌距調(diào)整完成后，根據(jù)測(cè)量方案確定的不同段落的起道量，針對(duì)性的進(jìn)行補(bǔ)砟。一般情況下，道心飽滿，以線路為中心，寬度為3.6m范圍內(nèi)道砟與承軌臺(tái)齊平，道砟能，滿足50mm的起道量。每次在補(bǔ)砟之前必須讓現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人熟悉線路情況，清楚需要補(bǔ)砟的準(zhǔn)確位置和道床成型后的最終情況。

6　結(jié)束語

在有砟軌道施工過程中，道床的穩(wěn)定性是保證行車安全和舒適度的關(guān)鍵因素，也是施工過程控制的難點(diǎn)重點(diǎn)。通過對(duì)影響道床穩(wěn)定性有關(guān)的施方法和工藝進(jìn)行分析，進(jìn)行多次工藝試驗(yàn)，最終確定道砟補(bǔ)充、道床起道、道床搗固等關(guān)鍵點(diǎn)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按照?qǐng)?zhí)行，有效的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，提高了施工效率，保證了施工質(zhì)量。為津保鐵路以最短的聯(lián)調(diào)聯(lián)試時(shí)間就以設(shè)計(jì)速度全線開通打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)，并使線路的安全性、舒適性指標(biāo)均在近幾年開通的線路的前列。

［1］《高速鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10754-2010）

［2］《高速鐵路軌道工程施工技術(shù)指南》鐵建設(shè)（2010）241號(hào).

［3］《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》（TB10601-2009）.

褚利民（1983-），男，工程師，大學(xué)本科，主要從事橋梁、軌道工程施工管理工作。

U215.5+52

A

2095-2066（2016）09-0195-03

2016-3-10