CRTSⅡ型板式無砟軌道端刺區(qū)基礎沉降整治對策

楊緒成

(中國鐵路北京局集團有限公司,北京 100086)

1 技術難點

端刺區(qū)CRTSⅡ型板式無砟軌道結構縱斷面如圖1 所示。其主要由大小端刺、摩擦板、過渡板及其上部無砟道床組成。

圖1 端刺區(qū)CRTSⅡ型板式無砟軌道結構縱斷面(單位：mm)

對其進行抬升整治主要存在如下技術難點:

1)對于已成熟應用于常規(guī)路基段無砟軌道結構基礎沉降整治的高聚物注漿整體抬升技術，雖然其具備工藝簡單、風險低、工效高、理論抬升量充足、可消除軌道結構變形應力、施工精度高等諸多優(yōu)點，但是在應用于CRTSⅡ型板式無砟軌道端刺區(qū)基礎沉降整治時，卻由于底座板、摩擦板與端刺聯(lián)為一體，注入高聚物只能在摩擦板下進行，加之軌道結構自重及約束阻力較大，導致無法應用。

2)根據(jù)CRTSⅡ型板式無砟軌道端刺區(qū)結構特征(如圖2所示)，理論上可以通過調(diào)整砂漿充填層厚度的方式實現(xiàn)軌道板的抬升，但此法存在工藝復雜、工效低、成本高、天窗時間內(nèi)施工風險高、砂漿層可調(diào)整厚度有限、不能消除軌道下部結構(如支承層、底座板等)變形應力、對軌道結構破壞大等問題，難以在沉降量較大、沉降距離較長地段采用。

圖2 端刺區(qū)CRTSⅡ型板式無砟軌道結構橫斷面 (小端刺位置，單位：mm)

3)一般情況下針對端刺區(qū)與相鄰的路基段無砟軌道結構整體沉降，在進行端刺區(qū)無砟軌道結構抬升的同時要對相鄰的路基段無砟軌道結構進行順坡抬升。如果對常規(guī)路基段采用高聚物注漿抬升方式，端刺區(qū)采用抬升軌道板方式進行整治，則會導致2種抬升方式銜接位置的軌道下部結構出現(xiàn)較大的高差，這是不允許的。

2 整治方案

圖3 過渡段綜合處理抬升方案示意

3 整治流程

在不影響列車運行的情況下，僅利用天窗時間對端刺區(qū)沉降實施抬升修復的整治流程如圖4所示。其中順坡過渡段采用高聚物注漿抬升和調(diào)整砂漿層厚度抬升軌道板相結合的方式分步實施，先調(diào)整砂漿層厚度抬升軌道板至一定高度后再進行高聚物注漿抬升至目標高度。

圖4 CRTSⅡ型板式無砟軌道端刺區(qū)基礎沉降整治流程

具體實施要點分述如下：

1)調(diào)整砂漿層厚度抬升軌道板

對于端刺區(qū)直接通過調(diào)整砂漿層厚度抬升軌道板的方式一次性將軌道板抬升到位，對于順坡過渡段應先進行砂漿層厚度調(diào)整使軌道板抬升至目標高程。調(diào)整砂漿層厚度抬升軌道板的主要整治流程如下：

①鑿除寬接縫。鑿除軌道板間寬接縫混凝土。在寬接縫混凝土未恢復期間，采用限位裝置對軌道進行限位。

②松開作業(yè)區(qū)域前后扣件，抬高軌道板。松開抬板位置前后一定長度的扣件，扣件松開長度根據(jù)作業(yè)軌溫、實際鎖定軌溫等條件確定。之后，放入千斤頂并抬升軌道板，以便于原有充填層砂漿的鑿除。

③清除原砂漿層。鑿除原有砂漿層并將混凝土底座表面清理干凈。在鑿除充填層砂漿時一并鑿除灌注口內(nèi)填充混凝土及砂漿。

④軌道板就位并精調(diào)。通過調(diào)節(jié)精調(diào)爪，將軌道板調(diào)整至目標高度。軌道板抬升后，已抬升軌道板與相鄰未抬升軌道板形成的高度差，采用調(diào)高扣件進行軌面順坡調(diào)整，順坡坡度不大于2‰。

⑤支立模板并灌注砂漿。在軌道板側面進行封邊并支立砂漿灌注模板，然后灌注快硬聚合物水泥砂漿。

⑥軌道板縱連并恢復寬接縫。待砂漿強度達到9 MPa 或窄接縫澆筑的混凝土強度達到20 MPa后可對軌道板按原設計進行張拉，并采用C55微膨脹早強聚合物混凝土重新澆筑寬接縫。

2)高聚物注漿整體抬升

對于常規(guī)路基區(qū)段和完成了軌道板抬升的順坡過渡段，采用高聚物注漿抬升的方式將無砟軌道結構整體抬升至目標高程。高聚物注漿抬升的主要整治流程如下：

①注漿孔鉆孔。按照注漿孔的布置位置標注孔位后進行鉆孔。

②安裝注漿管。將注漿管插入注漿孔中并擰緊止?jié){閥。側孔的注漿管可以在鉆孔完畢后立即安裝，中間注漿管需在注漿施工的當天進行安裝，以免影響行車安全。

③注漿抬升作業(yè)。調(diào)試注漿設備，測試高聚物注漿材料的性能參數(shù)以確保其滿足要求；按預定注漿順序進行注漿操作，在注漿的過程中對道床板高程和中線進行監(jiān)測，直至軌道結構抬升至目標高程。

④功能型聚合物砂漿填充。待無砟軌道結構抬升至目標高程后，采用功能型聚合物砂漿對無砟軌道下部形成的空腔進行完全填充。

4 工程應用及效果

上述綜合整治方案已在京津城際鐵路一端梁區(qū)無砟軌道差異沉降整治中成功應用，抬升長度為264 m，其中調(diào)整砂漿層厚度抬升軌道板的最大抬升量為65 mm，高聚物注漿整體抬升的最大抬升量為 86 mm。該整治段落整治前后軌面高程靜態(tài)測量線形如圖5所示，整治前后動態(tài)檢測數(shù)據(jù)對比如圖6所示。從整治前后動靜態(tài)檢測數(shù)據(jù)對比可以看出，整治后線形改善明顯，軌道平順性得以恢復，端刺區(qū)基礎沉降整治效果良好。

圖5 整治前后軌面高程靜態(tài)檢測線形對比

圖6 整治前后動態(tài)檢測數(shù)據(jù)對比

5 結語

針對CRTSⅡ型板式無砟軌道結構端刺區(qū)基礎沉降問題，提出了對端刺區(qū)采用調(diào)整砂漿層抬升軌道板、對相鄰的常規(guī)路基段采用高聚物注漿抬升、對2種方案結合位置設置順坡過渡段的綜合整治。經(jīng)工程驗證，該措施切實可行且應用效果良好。