無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工技術(shù)的難點(diǎn)及措施

齊 悅，邸銀橋

（鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451460）

無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工技術(shù)的應(yīng)用可保證建成后的軌道符合時(shí)速200km以上列車的通行要求，并且具備良好的防塵環(huán)保特性，值得廣泛推廣。我國(guó)最早的無(wú)砟軌道為長(zhǎng)達(dá)1km的南疆線支承塊式道床，而后在1995年開(kāi)始研究彈性道床結(jié)構(gòu)。無(wú)砟軌道因其良好的結(jié)構(gòu)性能，被廣泛應(yīng)用于各地區(qū)軌道建設(shè)項(xiàng)目中，由此解決了以往道砟飛濺的問(wèn)題，保障軌道運(yùn)行安全。

1 無(wú)砟軌道的優(yōu)勢(shì)

無(wú)砟軌道是指無(wú)道砟軌道，是在原有道砟鋪設(shè)的基礎(chǔ)上利用混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鋼軌的順利鋪設(shè)，由此在保障列車行駛安全與正常行駛速度的前提下減少粉塵污染，進(jìn)而有效解決傳統(tǒng)有砟軌道的道砟飛濺問(wèn)題。從無(wú)砟軌道施工經(jīng)驗(yàn)中可知無(wú)砟軌道具有下列優(yōu)勢(shì)：

（1）性能突出。有砟軌道鋪設(shè)道砟是為了降低軌道振動(dòng)率、吸收摩擦熱，而無(wú)砟軌道可在展現(xiàn)出絕緣特性的同時(shí)將摩擦熱傳遞至軌道跨距中，以此達(dá)到吸熱目的。另外，無(wú)砟軌道的安全性能良好，不易受道砟飛濺的影響而出現(xiàn)車身?yè)p壞等問(wèn)題；尤其是無(wú)砟軌道自帶的支承結(jié)構(gòu)，可保證軌道與軌距之間擁有良好的協(xié)調(diào)性，延長(zhǎng)使用年限。

（2）易于維修。與有砟軌道相比，無(wú)砟軌道因其穩(wěn)定性突出且耐久性好，故維修率偏低。從我國(guó)2009年運(yùn)行的武廣鐵路與2011年運(yùn)行的上海虹橋高鐵軌道實(shí)際維修記錄中可知，無(wú)砟軌道可適當(dāng)提升列車舒適度，并且減少維修作業(yè)次數(shù)。

2 無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工的難點(diǎn)

2.1 地基沉降不易控制

無(wú)砟軌道的確具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，甚至在遂渝鐵路中達(dá)到了232km的時(shí)速試驗(yàn)要求，但在實(shí)際施工過(guò)程中，無(wú)砟軌道存在一定的施工難度。最為明顯的是，在無(wú)砟軌道地基建設(shè)期間難以控制其沉降程度，導(dǎo)致無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工作業(yè)期間受到扣件性能的影響而增加了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。為了進(jìn)一步增加地基穩(wěn)定性，應(yīng)從質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)方面選擇適合的扣件系統(tǒng)，進(jìn)而為后續(xù)無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行提供保障。

此外，地基沉降還受到扣件剛度、荷載作用點(diǎn)、砂漿彈性模量等因素的影響，進(jìn)而產(chǎn)生不同的地基力學(xué)分析結(jié)果，對(duì)鋪設(shè)施工帶來(lái)干擾。因此，施工人員需明確掌握每一項(xiàng)施工步驟的施工技巧，便于加強(qiáng)對(duì)地基沉降規(guī)律的有效把控。

2.2 測(cè)量精度要求高

無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工技術(shù)作為一項(xiàng)全新的軌道施工技術(shù)，與原有有砟軌道測(cè)量要求已然出現(xiàn)不匹配狀況。若依舊依靠傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，將無(wú)法保證無(wú)砟軌道測(cè)量精度符合具體的施工要求。因此，應(yīng)立足于高新測(cè)量基礎(chǔ)優(yōu)選高精度測(cè)量工具。例如客運(yùn)專線鐵路在應(yīng)用無(wú)砟軌道施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)以二等水準(zhǔn)測(cè)量精度作為標(biāo)準(zhǔn)，促使無(wú)砟軌道測(cè)量精度達(dá)到預(yù)期要求，避免受測(cè)量精度的影響而導(dǎo)致無(wú)砟軌道測(cè)量放樣操作中出現(xiàn)誤差偏大問(wèn)題從而降低施工質(zhì)量。

2.3 軌道平整度難把控

無(wú)砟軌道雖具備顯著的穩(wěn)定性、平順性，但由于無(wú)砟軌道實(shí)施整體化施工，進(jìn)而增加了平整度的把控難度。平整度是列車飛速行駛的重要依托，若在無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工中無(wú)法具備適宜的施工條件，會(huì)對(duì)列車行駛安全與速度造成阻力。因此，應(yīng)在穩(wěn)固的平整度基礎(chǔ)上開(kāi)展無(wú)砟軌道鋪設(shè)工作。

2.4 道岔施工難度高

無(wú)砟軌道道岔施工階段的縫隙把控與長(zhǎng)軌條施工質(zhì)量的控制是當(dāng)前施工作業(yè)中的重要難題。施工人員需按照區(qū)間分段、無(wú)縫施工的方式使軌道線路具備突出的協(xié)調(diào)性，以此為無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造便捷條件，最終可展現(xiàn)出無(wú)砟軌道的優(yōu)勢(shì)，保障無(wú)砟軌道施工質(zhì)量[1]。

3 完善無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工技術(shù)的措施

3.1 明確無(wú)砟軌道鋪設(shè)流程

無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工作業(yè)期間，若地基沉降值遠(yuǎn)高于20%的沉降設(shè)計(jì)值，需查明引發(fā)地基沉降的根本原因，以免對(duì)無(wú)砟軌道鋪設(shè)質(zhì)量造成負(fù)面影響。通常，無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工應(yīng)遵從具體的鋪設(shè)流程，落實(shí)施工內(nèi)容。以114.511km（單線長(zhǎng)）道床長(zhǎng)度、16.56km一般路基地段長(zhǎng)度的滬昆鐵路客運(yùn)專線杭州至長(zhǎng)沙標(biāo)段項(xiàng)目為例，其無(wú)渣道床類型為GRTSⅡ板型，在無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工過(guò)程中應(yīng)按照下述步驟逐一完成鋪設(shè)任務(wù)。

（1）承壓作業(yè)。因其屬于橋梁無(wú)砟軌道項(xiàng)目，為了達(dá)成高精度施工要求，需先對(duì)橋梁間高程差予以調(diào)整，使其與無(wú)砟軌道保持良好的協(xié)調(diào)性。在混凝土承壓作業(yè)中，需將承壓層與銷子距離差值控制在50cm以上，防止出現(xiàn)承壓層受損問(wèn)題。至于支承結(jié)構(gòu)可參照立模施工標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用直立與斜立混合施工方法落實(shí)混凝土支承層施工內(nèi)容。

（2）運(yùn)輸作業(yè)。在無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工環(huán)節(jié)，需結(jié)合施工需求優(yōu)選適宜尺寸的無(wú)砟軌道板。該項(xiàng)目中以9t為具體尺寸，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件將軌道板分別運(yùn)輸至鋪設(shè)區(qū)域內(nèi)，避免在運(yùn)輸作業(yè)中發(fā)生損壞現(xiàn)象增加施工經(jīng)濟(jì)損失，從而提升施工安全性。

（3）精調(diào)作業(yè)。待混凝土澆筑施工3d后需對(duì)軌道板進(jìn)行精調(diào)鋪設(shè)，在精調(diào)初期可先行采用粗放式鋪設(shè)法將其置于軌道內(nèi)部，保證誤差值在0.5mm以下，之后再加以精調(diào)實(shí)施二次澆筑作業(yè)。

（4）連接作業(yè)。無(wú)砟軌道板需在混凝土澆筑后進(jìn)行有效連接與科學(xué)剪切，以免表面形成縫隙導(dǎo)致列車在高速行駛下發(fā)生危險(xiǎn)。在選用砂漿材料時(shí)，其抗壓強(qiáng)度需高于9MPa；而接縫的砂漿材料，其強(qiáng)度應(yīng)高于20MPa。為了增加軌道板的完整性，還需借助錨固用膠對(duì)軌道板實(shí)施密封處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)砟軌道質(zhì)量的合理控制[2]。

3.2 注重?zé)o砟軌道測(cè)量準(zhǔn)度

在無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐中，應(yīng)以高精度測(cè)量手段為主實(shí)施測(cè)量放樣操作。一般在測(cè)量軌道板底座時(shí)，應(yīng)將混凝土邊模的中線位置允許偏差保持在±2mm內(nèi)，其頂面高程偏差應(yīng)在±5mm左右；至于鋪設(shè)誤差，中線位置應(yīng)為2mm，軌道板臨近接縫承軌臺(tái)高程差應(yīng)在±2mm。待確定好測(cè)量偏差后，應(yīng)對(duì)軌道板的安裝位置予以精準(zhǔn)定位，一般在半徑低于3500m的軌道板安裝作業(yè)中，施工人員應(yīng)按照先調(diào)高承軌臺(tái)、后處理偏差高度的順序逐號(hào)鋪設(shè)，以免出現(xiàn)鋪設(shè)失誤問(wèn)題。常見(jiàn)的測(cè)量方式有GPS測(cè)量法，它是運(yùn)用建立GP控制點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)無(wú)砟軌道的精準(zhǔn)測(cè)量。兩個(gè)控制點(diǎn)的間距不宜超出200m或低于150m，而軌道線路中線應(yīng)在3～4m，以免出現(xiàn)測(cè)量偏差較大等現(xiàn)象[3]。

在GPⅠ與GPⅡ控制點(diǎn)測(cè)量操作中，標(biāo)準(zhǔn)如下：GPⅠ、GPⅡ衛(wèi)星高度角宜高于15°，GPⅠ時(shí)段長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)間應(yīng)≥90min，GPⅡ應(yīng)≥60min，其中觀測(cè)室段數(shù)應(yīng)分別為2個(gè)與1個(gè)，以此增加測(cè)量結(jié)果的可靠性。此外，施工人員在測(cè)量期間，還應(yīng)避免在GPS接收機(jī)10m范圍內(nèi)使用電子設(shè)備，以免使信號(hào)干擾降低測(cè)量精度。測(cè)量作業(yè)完成后，將其作為無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工依據(jù)建設(shè)軌道項(xiàng)目，由此提升無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工質(zhì)量。

3.3 合理控制混凝土澆筑效果

在無(wú)砟軌道實(shí)際鋪設(shè)環(huán)節(jié)，是將混凝土瀝青混合料作為道床主體結(jié)構(gòu)，以此在完整的軌道結(jié)構(gòu)下實(shí)現(xiàn)良好的穩(wěn)定性與耐久性。因而，應(yīng)進(jìn)一步控制混凝土澆筑效果。

首先，需切實(shí)做好準(zhǔn)備工作，在混凝土澆筑初期需用清水對(duì)軌道軌枕進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)操作，次數(shù)應(yīng)保持在3～4次，便于在濕潤(rùn)狀態(tài)下達(dá)到最佳澆筑效果。

其次，施工人員需選擇適合的外加劑等材料，并將軌道坍落度設(shè)置在70～140mm，以免超出額定標(biāo)準(zhǔn)引起混凝土澆筑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象。施工人員在確定好混凝土配合比后，需在軌道板固定牢靠后將軌枕置于混凝土中，并將距離混凝土面的內(nèi)外間距分別保持在75mm、85mm，其誤差在3mm左右。

再次，施工人員應(yīng)借助方尺對(duì)混凝土澆筑表面的平順度進(jìn)行檢測(cè)，每隔1m的落差不宜高于2mm。

最后，施工人員應(yīng)對(duì)無(wú)砟軌道板扣件進(jìn)行調(diào)松處理，在扳手的輔助下調(diào)松螺栓，時(shí)間需與混凝土固結(jié)時(shí)間及其性能保持一致。同時(shí)，還應(yīng)依據(jù)棉布袋等養(yǎng)護(hù)設(shè)施對(duì)無(wú)砟軌道的道床實(shí)施養(yǎng)護(hù)，使其在灑水養(yǎng)護(hù)下降低開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)，最大程度上提升軌道床混凝土澆筑質(zhì)量，使無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工技術(shù)展現(xiàn)出真正優(yōu)勢(shì)。

3.4 科學(xué)鋪設(shè)無(wú)砟軌道長(zhǎng)軌條

無(wú)砟軌道長(zhǎng)軌條的鋪設(shè)是無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工項(xiàng)目中的重要部分，應(yīng)注重鋪設(shè)的科學(xué)性。以長(zhǎng)度為500m的長(zhǎng)軌條為例，在長(zhǎng)軌條鋪設(shè)施工項(xiàng)目開(kāi)始前，應(yīng)用挖掘機(jī)實(shí)施有效運(yùn)輸，按照5m的標(biāo)準(zhǔn)布置運(yùn)輸滾輪，兩個(gè)滾輪的橫向間距應(yīng)在1435m左右；之后運(yùn)用長(zhǎng)軌滾輪運(yùn)輸?shù)姆绞綄㈤L(zhǎng)軌條運(yùn)輸至指定位置，以此在降低人力運(yùn)輸壓力的基礎(chǔ)上提高鋪設(shè)效率。為了保證無(wú)砟軌道鋪設(shè)工作的順利進(jìn)行，長(zhǎng)軌條的運(yùn)輸速度應(yīng)保持在30km/h，并注重長(zhǎng)軌條吊裝的安全性，防止受長(zhǎng)軌條鋪設(shè)質(zhì)量的影響使無(wú)砟軌道出現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)。

此外，在長(zhǎng)軌條鋪設(shè)過(guò)程中，施工人員還需在無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)擺放橡膠墊板以及動(dòng)力裝置；在長(zhǎng)軌條運(yùn)輸環(huán)節(jié)，施工人員應(yīng)借助動(dòng)力裝置的力量在滾輪抽出后將長(zhǎng)軌條置入軌道槽內(nèi)部，并且跟隨運(yùn)輸進(jìn)度開(kāi)展下一分段的鋪設(shè)工作。在無(wú)砟軌道長(zhǎng)軌條鋪設(shè)作業(yè)期間，施工人員還需準(zhǔn)確記錄里程到達(dá)時(shí)間、接頭錯(cuò)開(kāi)量、軌道溫度變化等信息，將其作為無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用效果的依據(jù)，對(duì)整個(gè)軌道鋪設(shè)質(zhì)量予以評(píng)估，繼而為后續(xù)無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工項(xiàng)目提供寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)論

綜上所述，無(wú)砟軌道鋪設(shè)施工技術(shù)是無(wú)砟軌道施工項(xiàng)目中的重要內(nèi)容，相關(guān)人員應(yīng)采取有效措施落實(shí)好鋪設(shè)施工內(nèi)容，以提升軌道施工質(zhì)量。應(yīng)從無(wú)砟軌道鋪設(shè)流程、無(wú)砟軌道測(cè)量準(zhǔn)度、混凝土澆筑效果、長(zhǎng)軌條鋪設(shè)等方面著手，促進(jìn)我國(guó)軌道事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為后續(xù)高質(zhì)量無(wú)砟軌道施工項(xiàng)目的建設(shè)創(chuàng)造有利條件。