高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)難點分析

薛勝利

(中鐵二十二局集團(tuán)第二工程有限公司，北京 100000)

從目前的情況來看，對于高鐵無砟軌道而言，屬于一種新型的軌道構(gòu)成結(jié)構(gòu)，此類軌道不會危害到自然環(huán)境，并且粉塵量較少，因為當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，所建設(shè)的軌道強(qiáng)度均很強(qiáng)，并且進(jìn)一步降低了軌道方面的維修成本，提高了對相關(guān)維護(hù)資金的利用率，使高速鐵路運行的效率也得以提升。所以，進(jìn)行高速鐵路鋪設(shè)施工的時候，應(yīng)該以無砟型軌道結(jié)構(gòu)作為首選。然而，目前此類軌道技術(shù)在應(yīng)用的過程當(dāng)中呈現(xiàn)出很多方面的難點，無砟軌道施工技術(shù)尚未成熟，造成實際運用的過程中產(chǎn)生不穩(wěn)定的現(xiàn)象，有待科學(xué)改進(jìn)。所以，合理分析和掌握高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)的難點，能夠增強(qiáng)高速鐵路無砟軌道施工的效果。

1 高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)說明

對高速鐵路的無砟軌道來說，主要針對的為借助擁有完整結(jié)構(gòu)的水泥對以往的碎石軌道進(jìn)行替代。通常而言，軌道的路基會應(yīng)用碎石完成構(gòu)建的任務(wù)。從無砟軌道結(jié)構(gòu)的角度來看，軌枕屬于常用到的水泥材料。無砟軌道擁有很高的精密性，其誤差為毫米級，有助于保證高速列車行駛的平穩(wěn)性[1]。與此同時，依靠無砟軌道，能夠進(jìn)一步降低鐵路工程項目的維護(hù)經(jīng)濟(jì)成本，減小對生態(tài)環(huán)境造成的污染危害，其持久性優(yōu)勢不容忽視，可以達(dá)到速度250km/h列車行駛的要求?，F(xiàn)階段，高速鐵路工程進(jìn)校施工的時候，在路基的上面不會有石子、碎片，采用了經(jīng)過定制之后的鋼筋砼軌道板，不僅體現(xiàn)出軌道施工速度較快、施工的效率很高的優(yōu)勢，而且讓后續(xù)列車的行駛變得更加平穩(wěn)。因而，高速鐵路結(jié)構(gòu)以此類軌道作為首選。由于當(dāng)前采用的施工技術(shù)存在一定的限制，無砟軌道施工技術(shù)尚無成熟，所以，有待于不斷改進(jìn)和優(yōu)化，以便增強(qiáng)高速鐵路施工管理的質(zhì)量[2]。

2 高速鐵路無砟軌道施工技術(shù)難點分析

2.1 注重對無砟軌道剛度的均勻化管控

基于確保高速鐵路無砟軌道基礎(chǔ)穩(wěn)定性的目的，需要注重對無砟軌道剛度的均勻化管控，其中涵蓋了路橋、路隧以及岔區(qū)等不同位置過渡段的剛度均勻性情況。在國內(nèi)，已經(jīng)明確了在無砟軌道橋路過渡段的施工步驟、具體長度以及施工技術(shù)方面的規(guī)定，有關(guān)建設(shè)企業(yè)人員需要結(jié)合具體的狀況，加強(qiáng)監(jiān)管，讓無砟軌道工程施工管理滿足相關(guān)規(guī)定。借助此項舉措，能夠避免受到橋路過渡段剛度之間差別的影響，致使線路出現(xiàn)不平順的情況[3]。另外，以使軌道的剛度均勻為目的，需要做好施工設(shè)計工作，同時開展針對扣件系統(tǒng)、岔區(qū)軌道剛度的有效檢查，滿足相關(guān)設(shè)計要求。

2.2 加大對施工精度的管控力度

高速鐵路無砟軌道施工管理的過程中，需要確保鐵運行的安全性，所以，加大對施工精度的管控力度可謂十分必要。一直以來，從前采用的測量技術(shù)難以滿足當(dāng)前高速公路無砟軌道的施工需要，有關(guān)建設(shè)企業(yè)需要加大對高精度測量儀器與技術(shù)的引入力度，使無砟軌道施工的精度得以提升。具體施工的時候，應(yīng)該體現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性與平順性，要求達(dá)到一次成型的效果。不過，具體進(jìn)行施工建設(shè)的時候，很多施工人員會出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)那闆r，難以確保高速鐵路無砟軌道施工的質(zhì)量與安全?；谔岣呤┕ぞ鹊哪康模箿y量的數(shù)據(jù)結(jié)果更加精準(zhǔn)，需要運用軌道檢測小車，同時達(dá)到相關(guān)施工規(guī)定。具體進(jìn)行測量的時候，需要嚴(yán)格管控距離測站的長度范圍，一般來說，應(yīng)該處于25m～75m的范圍，使搭接測量段、順接段的長度處于6.23m～22m的范圍。并且，測量人員需要合理運用相關(guān)儀器設(shè)備，發(fā)揮出其存儲功能的作用，準(zhǔn)確記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，然后科學(xué)加以分析。除此之外，實際進(jìn)行精度調(diào)控時，應(yīng)該把軌道檢測小車放到需要進(jìn)行調(diào)整的軌道上，然后正確使用全站儀設(shè)備，旨在達(dá)到跟蹤測量小車?yán)忡R點的效果，并且呈現(xiàn)出軌道的具體位置信息，針對和相關(guān)設(shè)計策略之間存在偏差的地方加以整改，以便達(dá)到提升施工精度的目的。以得到精準(zhǔn)測定數(shù)據(jù)為目標(biāo)，運用軌道檢測小車實施精調(diào)測定過程中，應(yīng)該滿足定點定位、兩點一線、從遠(yuǎn)到近的相關(guān)規(guī)定，并且緊密結(jié)合測點的距離、平差的精度、同測點的絕對測定偏差值等因素對所檢測數(shù)據(jù)的精度加以判斷。對于無日光照射的隧道，與測站距離10m～80m的長度區(qū)間數(shù)據(jù)擁有很高的精準(zhǔn)度，搭接測量段的長度最佳是2m～6m，順接段中的數(shù)據(jù)遞減值最佳是0.2mm～0.4mm每枕。進(jìn)行測定的過程中，應(yīng)該合理分析與判斷測站的位置與數(shù)據(jù)記錄情況，最終加以全面考量和分析。

2.3 做好對無砟軌道基礎(chǔ)沉降情況的有效控制工作

對比從前采用的有砟軌道，現(xiàn)階段，高速鐵路工程中應(yīng)用的無砟軌道對施工的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)平衡性要求更高，然而，具體進(jìn)行施工的時候，容易碰到基礎(chǔ)沉降方面的問題?；跍p小這種問題造成危害的目的，需要做到下述幾點。其一，有關(guān)施工人員應(yīng)該準(zhǔn)確計算相關(guān)高速鐵路軌道的參數(shù)，具體涵蓋了軌道運用的尺寸規(guī)格、限差數(shù)值以及安裝位置等，在把相應(yīng)該參數(shù)引入到施工方案中之后，能夠提升整體的施工效率。其二，對路基結(jié)構(gòu)的形式加以改進(jìn)，確保路基換填與現(xiàn)澆施工管理工作得以有序進(jìn)行。其三，注重開展對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的采集管理，在歸納相關(guān)施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，掌握該環(huán)節(jié)施工存在的優(yōu)點與缺陷，不斷加以優(yōu)化[4]。

2.4 確保施工材料質(zhì)量管控的合理性

在高速鐵路無砟軌道工程施工的過程當(dāng)中，施工材料的質(zhì)量是否合格十分關(guān)鍵。為此，高速鐵路無砟軌道工程項目進(jìn)行施工的時候，應(yīng)該做好針對自密實砂漿施工材料質(zhì)量的管控工作，確保自密實砂漿材料性能可以正常發(fā)揮。有關(guān)采購人員進(jìn)行建筑材料購買以前，需要了解不同砂漿材料的規(guī)格與質(zhì)量情況。不過，在施工運用的過程當(dāng)中被相應(yīng)環(huán)境改變因素所干擾[5，6]。為此，需要將那些質(zhì)量合格的水泥、砂漿作為首選，有利于減小受到施工環(huán)境中溫濕度改變造成的不良影響?；诖_保施工材料質(zhì)量合格的目的，工程建設(shè)企業(yè)需要有效監(jiān)管施工材料的采購、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)，使砂漿、水泥材料的質(zhì)量是合格的，同時科學(xué)分析二者各自的構(gòu)成成分情況，使計量材料工作得以順利進(jìn)行。同時，結(jié)合以往高速鐵路無砟軌道自密實混凝土的運用經(jīng)驗，根據(jù)當(dāng)?shù)卦牧系奶卣?，科學(xué)加以選用，利用外加劑廠家科學(xué)調(diào)整聚羧酸外加劑的性能，并且在試驗室當(dāng)中試配出滿足設(shè)計規(guī)定的配合比。依據(jù)揭板試驗的最終結(jié)果，可以明確實際的配比參數(shù)與自密實混凝土施工性能參數(shù)。

2.5 做好控制無砟軌道鋪設(shè)位置精準(zhǔn)度的工作

高速鐵路在運行的過程中具有速度快、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢，在軌道建設(shè)中，對于軌道鋪設(shè)位置的精確性要著非常高的要求。為此，在高速鐵路軌道施工過程中應(yīng)該加強(qiáng)對誤差的控制，嚴(yán)格控制軌道軸線，按照粗略調(diào)整-精確調(diào)整-螺栓固定的順序?qū)壍肋M(jìn)行鋪設(shè)施工。但是就目前的情況看，在軌道施工中，因為軌道鋪設(shè)的長度非常長，再加上軌道本身的膨脹系數(shù)，施工人員在對軌道的精確度進(jìn)行調(diào)整時候，很難保證調(diào)整的結(jié)果可以在允許的誤差范圍之內(nèi)。這樣的情況下就增加了誤差出現(xiàn)的概率，影響到高速鐵路施工的質(zhì)量以及后期鐵路運行的安全。應(yīng)對上述無砟軌道鋪設(shè)過程中出現(xiàn)問題的方法，首先，需要對無砟軌道鋪設(shè)進(jìn)行定位精準(zhǔn)的測量，在具體測量的過程中，需要保證軌道鋪設(shè)之前放線施工、施工過程中離線測量、施工完成后竣工測量放線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)該將誤差控制在毫米級別之內(nèi)，有效減少施工過程中累積誤差帶來的影響，測量放線施工過程中還應(yīng)該加強(qiáng)對控制網(wǎng)布設(shè)的重視，使用三角高程控制網(wǎng)對整個工作區(qū)域進(jìn)行覆蓋。并且在測量的過程中，需要使用全站儀、水平儀進(jìn)行測量，有效提升測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證無砟軌道施工未知的準(zhǔn)確。

2.6 做好無砟軌道尺寸控制的工作

在無咋軌道施工的過程中，怎樣才能控制好無咋軌道施工的尺寸也是軌道建設(shè)過程中需要解決一項難題。從以往的施工經(jīng)驗來看，在高速鐵路施工之前，必須加強(qiáng)對軌道施工尺寸的控制。所有無咋軌道的尺寸誤差數(shù)據(jù)都應(yīng)該控制在合理的范圍之內(nèi)，并且軌道軸線、線性的精準(zhǔn)度也需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這樣才能保證后期施工的進(jìn)度。想要解決上述難題，應(yīng)該從以下三個方面入手。首先，加強(qiáng)對軌道零部件生產(chǎn)質(zhì)量的控制。施工企業(yè)應(yīng)盡可能想軌道零部件生產(chǎn)的廠家提供詳細(xì)的資料，保證廠家生產(chǎn)的零部件可以滿足工程施工的要求；其次，在軌道安裝施工過程中，絕緣段應(yīng)該與軌道軌枕之間保持一定的距離，通常情況下，兩者之間的距離應(yīng)該大于75mm，無咋軌道的長度需要控制在600mm～1 900mm之間，保證軌道施工的可靠性；最后，在無咋軌道施工的過程中，應(yīng)該提前打磨軌道構(gòu)件，將軌道平整誤差控制在0.3mm以下，此外，相鄰軌道施工過程中截面的誤差應(yīng)該控制在0.2mm以下，保證軌道施工尺寸的合理性，提升軌道施工的精確度。

2.7 自密實混凝土灌注

在灌注施工的過程中，需要加強(qiáng)對灌注設(shè)備、機(jī)具的檢查，查看機(jī)械設(shè)備運行的狀態(tài)。對板腔進(jìn)行噴霧潤濕，不能產(chǎn)生積水，并且檢查無咋軌道板的微調(diào)裝置、緊固裝置是否牢固，模板施工是否密貼，在軌道板四角安裝4個防上浮百分表，曲線段低側(cè)安裝2臺抗側(cè)移百分表。將百分表置零，記錄灌注施工前后的數(shù)據(jù)差異，如果超限應(yīng)該及時配合工程測量工作人員進(jìn)行調(diào)整。自密實混凝土入模之前，需要檢測自密實混凝土攪拌的溫度、坍落擴(kuò)展度、擴(kuò)展時間、含氣量和泌水情況等拌和物性能，符合工程建設(shè)的要求之后才能進(jìn)行灌注施工?？紤]到灌注車運輸?shù)臅r間，軌道灌注施工應(yīng)該在2h之內(nèi)完成。自密實混凝土灌注施工時，直線段出料的速度可以采用“快-慢-快”的方式進(jìn)行，曲線段的灌注速度可以采用“快-慢-慢”的方式進(jìn)行施工。每個軌道板都應(yīng)該在12min之內(nèi)灌注完。通過小料斗與其他的觀察孔檢查混凝土滴的位置，并且檢查混凝土的流量。如果水流不暢通，應(yīng)該及時調(diào)整混凝土下料的速度。當(dāng)混凝土在排氣口均勻的流出，并且將排氣口斜槽充滿之后，四角插入板可以關(guān)閉。在混凝土澆筑施工完成之后，直線段防溢管混凝土頂面應(yīng)該比板頂高25cm，曲線段應(yīng)該高出側(cè)頂板頂面25cm，應(yīng)及時清理掉多余的混凝土，保證施工的整潔。自密實混凝土帶模養(yǎng)護(hù)3d，拆模后應(yīng)及時對混凝土表面噴涂養(yǎng)護(hù)液，采用塑料薄膜對混凝土表面進(jìn)行封閉養(yǎng)護(hù)，自密實混凝土養(yǎng)護(hù)時間不得少于14d。自密實混凝土拆模后，及時進(jìn)行復(fù)測，復(fù)測數(shù)據(jù)合格即可保存。如果發(fā)現(xiàn)超出規(guī)范允許偏差范圍，立即揭板處理，重新進(jìn)行隔離層、軌道板鋪設(shè)、自密實混凝土灌注施工。

3 結(jié) 語

綜上所述，在高速鐵路工程建設(shè)的時候，無砟軌道施工建設(shè)屬于其中不可或缺的構(gòu)成內(nèi)容之一，鑒于其具有良好的穩(wěn)定性與平順性優(yōu)勢，有助于保證高速列車穩(wěn)定的行駛。與此同時，從未來的角度來說，無砟軌道勢在必行，基于促進(jìn)我國鐵路軌道交通可持續(xù)發(fā)展的目的，要求有關(guān)施工人員科學(xué)應(yīng)用無砟軌道施工技術(shù)，明確施工過程當(dāng)中存在的難點與重點部分，及時排查出存在的問題，并且加以有效改正，有助于確保高速鐵路無砟軌道施工的質(zhì)量達(dá)到相關(guān)要求。