超長單洞單線隧道CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道板技術(shù)

鄭 雷

（中鐵二十局集團(tuán)第五工程有限公司，云南 昆明 650200）

CRTS I型無砟軌道施工難度較大，且以高超的施工技術(shù)為支撐，是包含我國自主高速鐵路核心技術(shù)的客運(yùn)專線軌道，我國鐵路設(shè)計(jì)專家為此付出了極大的努力和心血。近年來，CRTS I型板式無砟軌道的廣泛應(yīng)用，提升了我國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

佛莞城際鐵路FGZH-1標(biāo)段隧道軌道結(jié)構(gòu)高度為515mm，內(nèi)為無砟軌道整體道床，寬2800mm，厚275mm。CRTS I型無砟軌道是隧道內(nèi)軌道的主要形式，使用的所有扣件全部為WJ-8B型。分線為線路中心線，設(shè)2%“人”字形排水橫坡于其整體道床直線段，超高的曲線段外側(cè)利于單向排水。

2 無砟軌道板施工工藝流程

無砟軌道板施工順序如下：施工準(zhǔn)備→測量放線→底層鋼筋鋪設(shè)→軌枕鋪設(shè)→軌排組裝→軌排粗調(diào)→螺桿調(diào)整器安裝→綁扎鋼筋→檢測鋼筋絕緣性→模板安裝→軌排精調(diào)→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)→拆除模板→驗(yàn)收。

（1）軌道結(jié)構(gòu)按725mm的高度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。曲線超高部分較為特殊，置于無砟軌道底座上，使其維持穩(wěn)定。（2）道床板、底座兩部分沿線路縱向分塊設(shè)置，單塊長度5～7m，視實(shí)際情況調(diào)整，相鄰道床板及其底座的間隔縫寬度按100mm的標(biāo)準(zhǔn)控制。（3）道床板和底座兩部分結(jié)構(gòu)均通過澆筑C40混凝土的方式制得。直線段道床板頂面施工期間，考慮排水要求，設(shè)置0.7%的橫向排水坡。各道床板沿線路方向均設(shè)置2個(gè)凸型限位擋臺(tái)，傾角1∶10，高度均為110mm，上、下兩個(gè)面的尺寸為1022mm×700mm、1000mm×678mm。（4）底座頂面施工期間增設(shè)隔離層，所用材料為700g/m2聚丙烯土工布，厚度以4mm為宜。以道床板限位擋臺(tái)的尺寸為依據(jù)，合理適配凹槽，使兩者尺寸相匹配，加強(qiáng)對凹槽的防護(hù)，于側(cè)面設(shè)置彈性墊板和泡沫板。（5）利用預(yù)埋套筒植筋的方法實(shí)現(xiàn)底座與橋梁的連接，橋面排水主要通過排水通道實(shí)現(xiàn)，即利用的是相鄰底座板和道床板的縫隙，并在梁上布設(shè)泄水孔。（6）加強(qiáng)絕緣處理，具體要點(diǎn)如下：在設(shè)置道床板內(nèi)部縱橫向鋼筋時(shí)，充分考慮軌道電路的絕緣要求，合理適配絕緣卡；做好道床板混凝土澆筑前的準(zhǔn)備工作，即檢測絕緣電阻，確保實(shí)測阻值達(dá)標(biāo)，在此條件下方可正式澆筑混凝土。

3 CRTS I型無砟軌道板施工技術(shù)

該路段使用的主要施工方法為工具軌道法，這使施工變得簡便，施工精度不斷提高，同時(shí)施工材料和設(shè)備的周轉(zhuǎn)速度也得到了顯著的提升。

3.1 填充面拉毛

在道床板進(jìn)行施工之前，隧道仰拱處于回填層道床板寬度范圍之內(nèi)，原拉毛位置中不合格的部分需要進(jìn)行再一次的鑿毛處理。鑿毛處理完成以后，使用高壓水槍對其進(jìn)行沖洗，道床板混凝土澆筑施工以前需要確保隧道底板的干凈、濕潤。

3.2 測量放樣

借助CPIII控制點(diǎn)，每隔一段距離在中間層上對軌道中線控制點(diǎn)進(jìn)行測放。直線的間隔距離為10m，曲線的間隔距離為5m，使用紅漆標(biāo)記。在對軌枕控制邊線進(jìn)行放線時(shí)，需要以軌道中心控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，按設(shè)計(jì)要求在中間層上采用墨線定位出縱橫向鋼筋的位置和縱向模板邊線。中線偏差≤2mm；模板寬度偏差±5mm。

3.3 底層鋼筋鋪設(shè)

（1）具體設(shè)計(jì)情況。隧道地段CRTS I型雙塊式無砟軌道鋼筋配置如下：鋼筋型號為HRB400，共N1（Φ20mm）、N2（Φ16mm）兩種規(guī)格。N1為縱向鋼筋，N2為橫向鋼筋?？v向鋼筋搭接長度應(yīng)≥800mm；直線地段N2鋼筋單根長度2.70m，當(dāng)曲線超高側(cè)道床板厚度≥400mm時(shí)，N2鋼筋單根長度根據(jù)實(shí)際加高量進(jìn)行計(jì)算。接地單元的有效間距為100m，使用絕緣卡對接地單元間的接地鋼筋和縱向結(jié)構(gòu)鋼筋進(jìn)行連接，接地單元中的縱向結(jié)構(gòu)鋼筋采用搭接方式，縱向接地鋼筋則采用焊接方式。在雙塊式軌枕的桁架鋼筋上焊接道床板的上層鋼筋，道床板底面與下層鋼筋之間的保護(hù)層厚度為4cm，使用焊接的方式對橫向和縱向接地鋼筋間交叉點(diǎn)進(jìn)行處理，其余的縱向和橫向鋼筋交叉點(diǎn)則用小型絕緣塑料卡連接。

（2）鋼筋布置。①隧道道床板鋼筋布置（距洞口200m范圍及U形槽地段）：道床板內(nèi)設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)。下層橫向鋼筋間距為Φ16@325mm，下層縱向鋼筋共11根，間距為265mm，最外側(cè)2根與道床板邊間距為75mm；上層橫向鋼筋布置為由每根軌枕中心線向兩邊215mm各設(shè)置1根，上層縱向鋼筋共布置9根，分別位于兩根軌枕中間（5根，間距110mm）及兩邊（各2根，間距150mm）。

（3）隧道道床板鋼筋布置（距洞口大于200m范圍）：道床板內(nèi)設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)。上、下層橫向鋼筋間距均為Φ16@650mm，分布于兩軌枕中間，下層縱向鋼筋共7根，間距為440mm，最外側(cè)2根與道床板邊間距為80mm；上層縱向鋼筋共布置7根鋼筋，分別位于兩根軌枕中間（3根，間距200mm）及兩邊（各2根，間距150mm）。

3.4 散布軌枕

（1）施工過程。①軌枕鋪設(shè)需要人工操作；②軌枕鋪設(shè)以前，需要對放樣邊線和中線標(biāo)記進(jìn)行檢查，從而使散落的軌枕得到高效的管理；③軌枕鋪設(shè)施工時(shí)，不允許出現(xiàn)鋼筋變形或者是軌枕混凝土破損的情況，一旦發(fā)現(xiàn)受損軌枕就需要立即更換；④軌枕散落時(shí)，需要安排幾組工作人員進(jìn)行作業(yè)，4人一組抬取軌枕，依據(jù)事先標(biāo)記好的位置，將軌枕均勻地布置好。控制相鄰兩根軌枕的間距，以減少軌道粗調(diào)額工作量，設(shè)計(jì)軌枕間距為650mm。另外，為保證變形縫位置軌枕中心距變形縫應(yīng)≥290mm，可對軌距進(jìn)行適當(dāng)微調(diào)，調(diào)整范圍為600～650mm。

（2）施工技術(shù)。①軌枕間距需要保持在65cm左右；②同組軌枕的間距需要保持在5mm以下；③軌枕散布的位置需與軌道中線保持垂直的狀態(tài)。

3.5 綁扎上層鋼筋及焊接接地鋼筋

（1）綁扎鋼筋。底層鋼筋鋪設(shè)需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)施工。設(shè)置絕緣卡在縱向鋼筋搭接位置以及縱向和橫向鋼筋交叉位置，捆扎好的鋼筋使用尼龍自鎖帶固定。粗調(diào)軌排以后，將上層縱向鋼筋架設(shè)好，同時(shí)將橫向鋼筋穿入其中，并設(shè)置絕緣卡在縱向鋼筋搭接位置以及縱向和橫向鋼筋交叉位置。捆扎好的鋼筋使用尼龍自鎖帶固定，綁扎過程中不得擾動(dòng)粗調(diào)過的軌排，縱向鋼筋搭接長度應(yīng)≥800mm，同截面搭接接頭不得＞50%，相鄰兩個(gè)接頭必須錯(cuò)開，且≥1000mm。具體要求見表1。

表1 鋼筋綁扎安裝允許偏差表

（2）焊接接地。對于同一接地單元來說，需要在道床板位置設(shè)置3根縱向接地鋼筋?？v向接地鋼筋的搭接長度需保持在80cm以上，單面焊接長度也要保持在20cm以上，雙面焊接長度需保持在10cm以上。橫向接地鋼筋主要是由接地單元中的某根Φ16mm橫向結(jié)構(gòu)鋼筋充當(dāng)，使用Φ16mm的L型鋼筋將縱向鋼筋與道床板有效的焊接。

3.6 安裝橫、縱向模板

（1）模板檢驗(yàn)。在對模板進(jìn)行安裝以前，需落實(shí)好以下工作：鋼筋的保護(hù)層一定要滿足設(shè)計(jì)的要求；模板要確保平整；模板與下部結(jié)構(gòu)緊緊地固定在一起；將模板清洗干凈；涂刷好脫模劑；及時(shí)更換彎曲或損壞的模板。

（2）安裝縱向模板。測量放樣完成以后，將兩側(cè)縱向模板內(nèi)的邊線使用墨斗彈射好，使用沖擊鉆在模板內(nèi)側(cè)錨栓孔位置將模板加固錨栓孔預(yù)留好，將膨脹螺絲套管放入孔中；在電纜槽槽壁上支撐模板，電纜槽蓋板一定要覆蓋好。

3.7 精調(diào)

（1）確定全站儀坐標(biāo)。使用的全站儀需具有跟蹤、自動(dòng)搜索、傳輸數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)等功能。全站儀定位需采取自由設(shè)站法，對四對連續(xù)的CPIII點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)的觀測，對設(shè)站位置進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，如果誤差在1mm以上，需對設(shè)站重新確定。

（2）測量軌道狀態(tài)。在軌道上放置軌道狀態(tài)測量儀，同時(shí)將棱鏡安裝好。在對棱鏡和軌道狀態(tài)進(jìn)行測量時(shí)，使用的主要設(shè)備為全站儀。小車對軌道水平位置、超高情況和軌距進(jìn)行測量，使用配套軟件分析接收到的信息，將誤差及時(shí)反饋到軌道狀態(tài)監(jiān)測儀上，方便對軌道進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

（3）軌道精調(diào)。在工具軌排架上放置軌檢小車，將小車?？吭诼輻U調(diào)節(jié)器位置處，剎車要擰緊。全站儀對軌檢小車上的棱鏡進(jìn)行精確對準(zhǔn)，小車對軌道的水平位置、超高情況和軌距進(jìn)行自動(dòng)測量，觀測到的數(shù)據(jù)借助配套軟件及時(shí)反饋到軌檢小車顯示器上，從而實(shí)現(xiàn)對軌道定位誤差進(jìn)行精確計(jì)算，同時(shí)使用調(diào)整系統(tǒng)對軌排架進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。

3.8 混凝土養(yǎng)護(hù)

采用自動(dòng)噴淋保濕養(yǎng)護(hù)方法。自動(dòng)噴淋系統(tǒng)包括養(yǎng)護(hù)給水管路、增壓泵、噴淋器、施工電源配電箱、時(shí)間繼電器控制箱、儲(chǔ)水箱?；炷猎诔跄院?，需使用土工布及時(shí)覆蓋，采取灑水養(yǎng)護(hù)的方法，使混凝土中的水分得到保持，從而使收縮干裂的問題得到及時(shí)的解決。現(xiàn)場準(zhǔn)備1個(gè)3m3水箱作為混凝土養(yǎng)護(hù)用水儲(chǔ)備箱，保證養(yǎng)護(hù)用水供應(yīng)?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14d，其中灑水覆蓋養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥7d。

4 結(jié)束語

CRTS I型無砟軌道對新材料、新工裝、新工藝及成套設(shè)備的使用在國內(nèi)是首次，也是創(chuàng)舉。作為現(xiàn)代軌道建設(shè)的一項(xiàng)新技術(shù)，新型無砟軌道結(jié)構(gòu)型式引領(lǐng)著我國鐵路建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展，為我國鐵路的飛速發(fā)展貢獻(xiàn)了巨大力量。