CFT 枕式無砟道床施工技術研究

王 剛

(中鐵十一局集團有限公司 湖北武漢 430061)

1 引言

鋼管混凝土(以下簡稱CFT)枕式無砟道床吸收了目前國內高鐵推薦應用的板式無砟軌道、雙塊式無砟軌道的優(yōu)點，改進提升而來，相比較CRTSⅠ型、Ⅱ型及Ⅲ型板式無砟軌道，CFT 枕式無砟軌道采用了自下而上施工工藝，軌道結構不需要CA 砂漿、自密實混凝土等結構調整層，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯，同時軌枕兩側自帶凹槽，與道床混凝土的結合更好，結構受力更合理，可靠性好。 本文依托于上海地鐵申通2 號線試驗段開展的CFT 枕式無砟道床工藝性試驗，對該類型道床施工技術開展研究，以期對后續(xù)該類型道床施工提供借鑒意義。

2 CFT 枕式無砟道床簡介

2.1 CFT 軌枕簡介

CFT 軌枕采用鋼管混凝土構件連接兩個軌枕塊構成，鋼管端部采用擴口處理并灌注自密實微膨脹混凝土，軌枕塊內設置箍筋，底部設置門型鋼筋，側面設置凹槽[1-3]。 CFT 軌枕形式見圖1。

圖1 CFT 軌枕簡圖

2.2 道床結構簡介

CFT 枕式無砟道床是將CFT 軌枕通過鋼筋混凝土澆筑形成的無砟道床結構，見圖2。 道床表面中部為平坡，兩側設置2.5%橫向排水坡，曲線地段道床表面排水坡為超高自然傾斜坡度，縱向坡度與線路縱坡一致。 道床下部用于支承混凝土道床板的現(xiàn)澆混凝土底座與常規(guī)的無砟軌道混凝土底座基本相同，在此不再贅述。

圖2 CFT 枕式無砟道床橫斷面示意

3 CFT 軌枕吊裝和運輸技術

3.1 專業(yè)吊具設計

常規(guī)鋼筋混凝土長枕剛度大，直接采用吊帶吊裝時軌枕中部截面上的彎矩造成的軌枕變形極小，可以忽略。 但CFT 軌枕中部由小直徑鋼管連接，剛度要小于鋼筋混凝土，常規(guī)的吊帶吊裝法有可能造成鋼管彎曲變形[4]，影響到軌排組裝后的軌底坡控制。 為避免變形的發(fā)生，運用剛性吊架結合柔性吊帶的原理設計出新型吊具，解決了該類問題。

3.2 CFT 軌枕運輸與存放

CFT 軌枕存放、運輸時水平放置，枕面朝上，層間承軌槽處須設置支墊，其高度不應低于外露門型鋼筋高度，各層支墊物位置應上下對齊，堆碼層數(shù)不應超過8 層，且要符合《客貨共線鐵路軌道工程施工技術規(guī)程》(Q/CR 9654-2017)[5]的相關規(guī)定。

4 CFT 基地標準軌軌排組裝技術

組裝前根據(jù)設計圖紙編制軌排表，曲線地段的軌排表要考慮縮短量，先在場地排放兩排CFT 枕，每排布置兩根鋼軌，確保CFT 軌枕不歪斜。 然后根據(jù)軌枕間距在鋼軌上做點，兩點連線即為軌枕橫向中心線，根據(jù)軌枕中心線依次擺放軌枕，再進行扣配件擺放。 扣配件種類繁多，應按照先后順序擺放，避免配件遺漏[6]。 扣配件擺放完成后進行鋼軌落槽，可在鋼軌上對軌枕間距進行劃分，以便于軌枕間距的微調。 螺旋道釘在擰緊前還需要涂鐵路專用防腐油脂。軌排組裝見圖3。

圖3 CFT 枕軌排組裝

5 CFT 枕軌排運輸技術

CFT 枕軌排在高架線和地面線的吊裝和運輸可參照雙塊式軌枕軌排的相應操作方法，難度低，本文不再贅述。 傳統(tǒng)的地下線軌排吊裝和運輸采用的是輪軌式鋪軌小龍門吊，這種門吊在走行軌上行走，走行軌支腿的固定方式是在土建基礎或盾構管片上打孔，采用膨脹螺栓固定，這種方法對盾構管片造成了一定程度的破壞，對管片的強度和長期防水性能留下了一些隱患，不利于隧道結構的長期維保，針對此問題，設計出一種利用盾構管片自帶的手孔進行安裝的一種走行軌支腿，無需鉆孔，避免了傳統(tǒng)鉆孔式支腿對管片的破壞，能夠節(jié)省安裝成本，提高安裝效率，有利于盾構管片的成品保護，在進行盾構隧道CFT 軌枕無砟道床軌排法機鋪時優(yōu)勢十分明顯。 該類型走型軌支腿由上部拉緊裝置、中部支撐結構、下部凸起部分三部分組成，具體見圖4。 軌排運輸見圖5。

圖4 無鉆孔走行軌支腿

圖5 盾構隧道內軌排運輸

6 CFT 枕軌道精調技術

6.1 軌排運輸架設與粗調

軌排吊卸就位后，應進行軌排支撐架和頂托的布置，支撐架間距布置不應過大，直線上宜每隔3 m設置一個，曲線上宜每隔2.5 m 設置一個[7]。 架設時，同時擰動左右螺桿整體抬高托盤及軌排，再以加密基標為控制點，分別利用直角道尺和軌距尺調整軌排的高度、方向和軌距、水平，直至初步滿足要求，在混凝土澆筑前利用軌檢小車進行精調。

6.2 軌排精調

軌道精調后的幾何狀態(tài)應滿足驗標中各項軌道幾何尺寸要求均不超過相關驗收標準，上緊接頭螺栓并保持軌縫對接[8]。 綜合運用全站儀在CPⅢ控制網(wǎng)下自由設站，采用安伯格小車進行精調，測量定位軟件實時得出實測值與理論值的偏差等方式，能夠實現(xiàn)軌排調整的優(yōu)質高效，確保精度滿足軌道安裝的精調要求[9-10]。 在大坡度地段應增加斜撐，防止軌排倒塌。 精調后軌道位置誤差控制在中線±0.5 mm，高程±0.5 mm[11]。

7 道床混凝土澆筑技術

澆筑混凝土時，嚴禁擾動軌排支撐架、斜支撐及模板加固裝置。 混凝土澆筑過程中要加強軌枕底部與周邊混凝土的振搗，道床抹面應光滑平整，道床抹面坡度必須保證，以確保道床面不積水。 澆筑完成后，道床應及時養(yǎng)護，道床混凝土強度達到5 MPa后方可拆除支撐架，未達到設計強度的70%不得在軌道上行駛軌道車以及在道床上放置重物[12]。 道床施工完成后，還應對支撐架螺桿孔進行封堵。 混凝土澆筑后用安伯格精調小車對軌道幾何狀態(tài)進行測量和數(shù)據(jù)采集，與混凝土澆筑前相比無明顯變化。 軌道精調后的幾何狀態(tài)均應滿足相關驗收標準的要求。

8 結束語

CFT 枕式無砟軌道結構形式已于上海地鐵申通2 號線試驗段應用示范，并進行了試車試驗，行車數(shù)據(jù)證明了該類型道床是可大面積推廣應用的，該類型道床的施工技術也已初步形成，并具備可操作性：

(1)采用剛性吊架和柔性吊帶相結合的新型吊具有利于減輕CFT 軌枕在吊裝過程中的鋼管變形，避免出現(xiàn)不可恢復的塑性變形。

(2)通過試驗驗證和試驗段鋪設后采集的數(shù)據(jù)分析，新型CFT 枕式無砟道床的軌道幾何狀態(tài)達到雙塊式無砟道床的水準，可應用于地面、地下、高架各種施工環(huán)境。