高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)難點分析

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（中鐵北京工程局集團第六工程有限公司 遼寧沈陽 110100）

高速鐵路的車輛行駛速度高，使得傳統(tǒng)有砟軌道無法達到建設(shè)要求，高速鐵路建設(shè)中，應(yīng)用無砟軌道建設(shè)，其設(shè)計水平或是建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系到高速鐵路列車運行穩(wěn)定性、安全性和舒適性，建設(shè)要求和安裝精度要求高，在施工材料、施工工藝、施工管理等方面著重考慮，多個方面入手，加強高速鐵路無砟軌道的施工質(zhì)控工作，保證施工質(zhì)量，進而實現(xiàn)整個高速鐵路工程綜合利益的最大化。在這樣的環(huán)境背景下，探究高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)難點分析具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 工程概況

本高速鐵路工程為由中鐵北京工程局集團承建的新建濟南至青島高速鐵路JQGTSG-7標(biāo)段，線路長度29.44km，主要工程數(shù)量有橋梁樁孔樁7533根，橋梁承臺898個，橋梁墩臺898個；預(yù)制箱梁862孔；連續(xù)梁12聯(lián)；軌道板底座施工29.44雙線km，運輸鋪設(shè)CRTSⅢ型軌道板10886塊；標(biāo)段正線范圍內(nèi)三電及管線遷改等相關(guān)附屬工程。本工程全線正線為CRTSII板式無砟軌道結(jié)構(gòu)為主，一次性進行鋪設(shè)，形成跨區(qū)間無縫線路，通過綜合調(diào)度系統(tǒng)、防災(zāi)報警系統(tǒng)、維修系統(tǒng)以及接地系統(tǒng)的建設(shè)，使得列車最高時速可達到350km，鐵路運營速度較高，這對無砟軌道施工質(zhì)量提出更高的要求。除對資源配置優(yōu)化外，項目部還提出了將底座板混凝土自動成型機替代傳統(tǒng)的人工收面、自密實混凝土灌注自動攪拌車代替?zhèn)鹘y(tǒng)的吊車配合普通灌注料斗等施工革新理念，均后續(xù)施工開展奠定了基礎(chǔ)。

2 高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備

在進行無砟軌道施工中，相關(guān)施工人員要做好施工準(zhǔn)備工作，一方面要對高速鐵路無砟軌道底座板進行檢查，保證其底座板的建設(shè)質(zhì)量，合理評估高速鐵路無砟軌道線下工程，及時發(fā)現(xiàn)線下工程的沉降或是變形等情況，使得各項指標(biāo)均符合無砟軌道設(shè)計要求。另一方面，在無砟軌道建設(shè)中，針對CPⅡ建設(shè)施工，保證兩次施工質(zhì)量評價效果，根據(jù)評價結(jié)果確定施工修改，滿足施工設(shè)計方案的要求[1]。

2.2 無砟軌道測量

測量工作主要包含無砟軌道鋪設(shè)測量、線下施工測量以及竣工測量，這是無砟軌道施工中的主要測量工作。在線下施工測量中，重視控制網(wǎng)加密工作與復(fù)測工作；在無砟軌道鋪設(shè)測量中，重視CPⅢ控制網(wǎng)布設(shè)，平面測量必須符合五等導(dǎo)線精度的要求，線路處于CPⅠ、CPⅡ控制點就要起閉。無論是在哪個階段的測量中，其導(dǎo)線長度都要控制在2km以內(nèi)，點間距為150m左右，與線路中線距離為4m左右。規(guī)劃完成后，施工人員要將各個控制點進行鋼筋混凝土包樁，要求精度不能由于外界環(huán)境變化發(fā)生改變，在二等水準(zhǔn)點進行起閉，根據(jù)高程測量方式進行精密水準(zhǔn)測量，水準(zhǔn)線路要在2km以內(nèi)，并在竣工階段測量中，做好樁基測量與軌道幾何形狀測量等工作，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。

2.3 道板鋪設(shè)

在道板鋪設(shè)中，施工人員要先粗鋪無砟軌道道板，其底座與后澆帶混凝度強度均超過15MPa，如表1所示，為高速鐵路無砟軌道鋪設(shè)精度靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，鋪設(shè)前仔細檢查底座板施工質(zhì)量，位于道板精調(diào)位置安裝模板，把發(fā)泡材質(zhì)模板安裝后做好固定工作，選擇硅膠進行固定，做好初步檢測后，粗調(diào)軌道板，實時復(fù)測精測網(wǎng)和設(shè)標(biāo)網(wǎng)，進而保證軌道板安裝質(zhì)量。

安裝限位凹槽模板，根據(jù)底座板位置調(diào)整限位凹槽平面位置，調(diào)整模板四角處的頂桿依據(jù)底座板頂面設(shè)計標(biāo)高調(diào)整限位凹槽的豎向高度，檢驗合格后上緊固定。凝土初凝以后采用手扶式抹光機進行提漿抹平工作，對兩側(cè)流水坡采用人工收面壓光，采用定制的25cm長抹子精細作業(yè)?；炷潦彰鎵汗馔瓿珊?，及時采用土工布包裹、養(yǎng)護膜全斷面覆蓋保濕養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于14d。

粗調(diào)后，施工人員進行精調(diào)工作，復(fù)測CPⅢ網(wǎng)安裝精度，復(fù)測數(shù)據(jù)必須滿足設(shè)計要求才開展軌道板精調(diào)工作。在精調(diào)中，施工人員要安裝精調(diào)裝置，保證精調(diào)裝置的調(diào)節(jié)量，安裝前后要在軸桿橫向位置中心，使得精調(diào)裝置擁有10mm的調(diào)節(jié)量。安裝精調(diào)裝置后，施工人員要對軌道板進行精調(diào)或是測量作業(yè)，精調(diào)架和全站儀相互配合，以達到高速鐵路無砟軌道的微調(diào)節(jié)，提高安裝精度，進而保證道板鋪設(shè)質(zhì)量。

表1 為無砟軌道鋪設(shè)精度靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)

2.4 安裝定位

在高速鐵路無砟軌道安裝定位中，要遵循“鋪設(shè)軌枕-軌道調(diào)整-電路參數(shù)檢查-精調(diào)固定”的工序進行實際操作，施工人員在鋪設(shè)中做好施工準(zhǔn)確工作，把軌枕輸送到指定位置后吊裝，通過專門綁扎線來綁扎鋼筋，通過塑料套管與墊塊進行床板鋼筋處理，觀察軌道在槽內(nèi)距離與細調(diào)軌枕間距，以達到設(shè)計要求[3]。在定位調(diào)整中，要選擇專用支撐架和雙向調(diào)整軸架，將無砟軌道調(diào)整到預(yù)設(shè)精度，支撐架之間的距離設(shè)置2.5m，在雙向調(diào)整軸架布設(shè)中，以三根對稱為主，通過水準(zhǔn)儀測量軌面高程，根據(jù)設(shè)計要求來調(diào)整起落豎直裝置，使得軌道高始終處于設(shè)計范圍中。在調(diào)整軸向中，通過扳手進行調(diào)整架傳力桿的旋轉(zhuǎn)，逐步調(diào)整軌道，使其達到設(shè)計中線位置，并通過全站儀復(fù)核安裝位置，軌道調(diào)整準(zhǔn)確后，在預(yù)埋位置進行鉆孔，把定位支座安裝在鉆孔位置上，固定軌道，精確調(diào)整后進行混凝土澆筑。在此之前，施工人員要通過軌檢小車和全站儀進行軌道幾何位置符合，逐步檢查軌道的中線位置，保證斷面線路高程、軌向和水平符合設(shè)計要求，并使用扳手調(diào)整豎直螺栓絲桿，以達到設(shè)計要求，保證施工效果。

2.5 混凝土灌注

在施工過程中，無砟軌道板邊緣要用混凝土進行縱向密封，施工人員在封邊前用梯形乙醚泡沫般密封軌道板邊緣，并在軌道區(qū)域灑水，防止灑水時造成調(diào)節(jié)裝置的故障。根據(jù)工程情況，由于在跨路、跨河、施工便道無法貫通等復(fù)雜工況，不具備吊車作業(yè)時，就無法進行自密實灌注施工。因此，項目部人員自行研發(fā)了自密實混凝土攪拌中轉(zhuǎn)車，在傳統(tǒng)的料斗增加攪拌裝置，攪拌料斗和叉車連接為一體，由叉車液壓系統(tǒng)對料斗攪拌裝置提供動力能有效的解決這一難題，且混凝土在灌注前還可進行攪拌，確保自密實混凝土灌筑的均勻性保證自密實混凝土的灌注質(zhì)量。在施工中，施工人員還要在軌道板下方邊緣位置設(shè)置氣孔，選擇瀝青混凝土砂漿進行封邊，保證瀝青混凝土砂漿濃度達到設(shè)計要求，可以橫向封邊，瀝青混凝土高度必須超過軌道板底板1cm，并把瀝青混凝土砂漿壓實平整，在各個邊緣位置預(yù)留出標(biāo)識點位置。在精調(diào)后，壓緊固定軌道板，防止?jié)仓^程中由于瀝青混凝土浮力而造成軌道板上浮，影響安裝精度，在中間位置進行固定裝置的安裝，固定中若發(fā)現(xiàn)軌道曲線方位沒有達到設(shè)計要求，必須在軌道板兩端設(shè)置額外固定裝置，以保證固定效果。軌道板中間固定裝置主要設(shè)置在錨桿位置，其錨桿錨固深度為150mm，錨固安裝后，錨桿要和水平面保持垂直狀態(tài)，在錨固裝置選擇中，要做好抗拔檢測，以保證錨固效果，等到瀝青混凝土砂漿澆筑完成后，完全硬化才能拆卸，并在澆筑中時刻觀察軌道板氣孔，觀察氣泡均勻后，塞緊氣孔，砂漿處于初凝狀態(tài)后，砂漿表面和軌道板間距為15cm，掏出多余砂漿，進而保證灌注效果[4]。

3 高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)難點控制

3.1 控制基礎(chǔ)工程沉降

相比于有砟軌道而言，無砟軌道更具穩(wěn)定性、耐久性和剛度均勻性，整體維修量比較小，符合列車運行中的舒適性和安全性要求，這是高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的建設(shè)方向。在這一環(huán)境下，無砟軌道的平穩(wěn)性必須依賴于基礎(chǔ)工程穩(wěn)定性，這就對基礎(chǔ)工程沉降或是變形提出更高的要求。在施工建設(shè)中，施工方要加強基礎(chǔ)工程地基施工處理，通過科學(xué)的地基處理技術(shù)，遵循設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和施工要求，保證路基工程填筑質(zhì)量，實時測量基礎(chǔ)工程的沉降情況，鋪設(shè)前做好基礎(chǔ)工程沉降變形評估分析，將沉降變形控制在規(guī)定范圍內(nèi)，方可開展無砟軌道的鋪設(shè)。

3.2 控制瀝青混凝土砂漿質(zhì)量

瀝青混凝土砂漿是灌注工序中的主要材料，會受到施工材料和溫度環(huán)境的影響，屬于敏感性材料類型，增加了質(zhì)控難度[5]。對此，為了控制瀝青混凝土砂漿的質(zhì)量，要從其原材料入手，嚴格控制瀝青混凝土砂漿原料的質(zhì)量，遵循質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行采購、運輸、儲存和使用，并在使用前做好瀝青混凝土砂漿性能配比實驗，合理選擇攪拌設(shè)備，優(yōu)化灌注工藝與拌和工序，進而保證施工效果。

3.3 科學(xué)組織施工

在高速鐵路無砟軌道施工高中，由于無砟軌道施工技術(shù)高、接口復(fù)雜，要求施工中必須遵循精細施工、精確定位的施工原則額，前期做好施工組織研究工作與編制工作，科學(xué)開展施工組織方案與物流組織方案，引進一批高素質(zhì)施工隊伍，配以完善的工裝設(shè)備，提高專業(yè)培訓(xùn)水平，始終堅持標(biāo)準(zhǔn)化施工，做好技術(shù)管理工作，有序控制整個施工過程，實行全過程控制管理，提高施工質(zhì)量和施工效率，進而保證工程質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，在高速鐵路無砟軌道施工中，根據(jù)工程概況，從施工準(zhǔn)備、無砟軌道測量、道板鋪設(shè)、安裝定位、混凝土灌注等方面入手，并加強基礎(chǔ)工程地基施工處理，通過科學(xué)的地基處理技術(shù)，控制瀝青混凝土砂漿的質(zhì)量，做好施工組織研究工作與編制工作，引進一批高素質(zhì)施工隊伍，提高施工質(zhì)量和施工效率。