都亭山隧道CRTSⅠ双块式无砟轨道施工技术

伍 岭

(中铁五局集团渝利经理部)

都亭山隧道CRTSⅠ双块式无砟轨道施工技术

伍 岭

(中铁五局集团渝利经理部)

结合渝利铁路都亭山隧道CRTSⅠ双块式无砟轨道施工，对无砟道床工具轨法施工的施工准备、施工方法与施工工艺以及施工质量控制进行了详细的阐述，对无砟轨道施工具有一定的借鉴意义。

都亭山隧道;无砟轨道;工具轨法;施工技术

1 工程概况

都亭山隧道是设计时速200 km/h的客货共线双线铁路隧道，铁路等级为国家Ⅰ级铁路，是沪蓉大通道渝利铁路的重点控制工程之一，全长9 739 m，进口里程DK236+211，出口里程 DK245+950，位于重庆市石柱县境内。隧道内DK236+286～DK245+924采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构，隧道进出口两端分别设置26 m长的过渡段。

2 无砟轨道设计

隧道内双块式无砟轨道由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板组成，轨道结构高度为515 mm。钢轨采用60 kg/m、100 m定尺长、U75V无螺栓孔新钢轨。轨枕采用SK-2型双块式有挡肩预制轨枕，扣件支点间距为650 mm，配套采用WJ-8A型扣件。道床板采用C40钢筋混凝土，道床板宽度为2 800 mm，厚度为260 mm。道床板内钢筋采用双层配筋，纵向钢筋与横向钢筋交叉处及纵向钢筋搭接处设置绝缘卡。无砟道床中的接地钢筋利用道床内结构钢筋，每线轨道设三根纵向接地钢筋，采用道床板上层轨道中心和最外侧两根钢筋，道床板每单元内设一根横向接地钢筋，接地单元中部与“贯通地线”单点“T”形可靠连接。

3 施工方案确定

目前CRTSⅠ型双块式无砟道床常用的施工方法主要有轨排法和工具轨法。轨排法是利用移动式组装平台进行轨排拼装，然后用轨道排架将轨排固定就位的一种施工方法，这种施工方法的特点是轨排拼装采用机械法施工，拼装质量有保证，但需要投入移动式组装平台、轨道排架以及轨排就位起吊设备等，施工准备工作相对较多，施工机械设备投入较多。工具轨法是利用工具轨在施工现场直接进行轨排拼装、轨排调节的施工方法，这种施工方法的特点是施工投入的机械设备较少，可以立即形成生产力，但轨排拼装直接在施工现场进行，轨排拼装质量控制难度较大，如果轨排拼装人员不熟练，就会增加轨排拼装的时间，从而增加无砟道床施工循环时间。

都亭山隧道工期比较紧张，需要对二衬完成较早的隧道进口段(DK236+281～DK239+990段)先进行无砟道床施工，进口段施工完后再进行出口段(DK239+990～DK245+929段)无砟道床施工，需要进行设备转场，同时综合考虑成本因素，项目部决定采用施工投入较少，转场容易的工具轨法进行都亭山隧道的无砟道床的施工。

4 施工准备

(1)沉降观测与评估。隧道主体工程完工后，按照规范要求对隧道基底设施进行沉降变形观测，观测期不少于3个月。观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。观测达到3个月后，隧道沉降处于稳定后，绘制沉降曲线，提出沉降变形观测资料及分析评估报告。

(2)CPⅡ、CPⅢ控制网测设与评估。无砟轨道施工前，组织专业测量人员在隧道内加密CPⅡ控制网，以加密CPⅡ控制网为基础进行CPⅢ控制网测设，CPⅢ控制网测量成果经评估单位评估合格后，对隧道进行平面线位的复测，以提前处理施工放样引起的误差超限，为铺设无砟轨道奠定良好的基础。

(3)隧道缺陷处理。在无砟轨道施工之前，对隧道衬砌进行全面检查，对检查出的二衬混凝土裂缝、渗漏水，隧道仰拱翻浆冒泥等质量缺陷，及早处理，避免无砟轨道施工后，对无砟轨道造成危害。

(4)施工前对作业人员进行岗前技术培训，学习无砟轨道施工的有关专业知识、规范指南、标准，进行各项工作施工程序、技术规定与标准、控制措施的交底，以及有关设备的使用方法等。培训合格人员方可上岗。

(5)成套配备无砟轨道工装设备。按照无砟轨道精密化、标准化、程序化施工要求，都亭山隧道无砟道床施工投入的主要的装备:混凝土输送泵、混凝土运输车、混凝土搅拌站、叉车(散枕)、螺杆调节器、精调设备(包括轨检小车等)、起道机、汽车吊、钢筋加工设备、钢轨、轨距尺等。

(6)轨枕、轨料储运。为确保施工时的材料供应，避免物流通道交叉使用，通过计算在现场标记轨枕堆放位置，提前将双线用量的轨枕运卸到线间。轨枕间用方木支撑，绑扎牢固，用平板车运送，汽车吊吊卸轨枕。

(7)工艺性试验段施工。隧道CRTSⅠ双块式无砟轨道施工是一项精度、质量要求特别高的工作，在正式施工前，必须进行无砟轨道施工工艺性试验，使现场管理人员和施工人员熟悉施工流程，摸索和完善工艺，验证设计和施工组织方案，收集轨道施工的相关数据，对混凝土配合比、轨道调节参数进行调整，为后续大面积施工作指导。工艺性试验段完成后，组织专家对工艺性试验成果进行分析、评估，报相关单位进行审批，确定正式施工的混凝土配合比、轨道控制参数。本隧道无砟轨道试验段范围为右线DK239+990～DK238+990段，长度1 000 m，实施2011年10月5日～2011年10月27日。

5 施工方法

(1)施工工作面清理。

在无砟轨道施工前，对仰拱填充混凝土面进行凿毛处理，凿毛后用高压水枪和钢丝刷将混凝土碎片、浮砟、泥土等冲洗干净。

(2)施工设备安装调试。

施工前对各项施工设备进行全面检查、调试和安装以保证施工的顺利进行。

(3)测量放样。

用全站仪对轨道中线、道床板边线等进行放样。

(4)轨枕散布。

轨枕采用人工散布，每4人一组，分区段按放样标识放置轨枕，并对所摆放的轨枕位置进行调整，使其与标识线吻合。轨枕有生产年份标志的一端放置在内侧。每散布4组轨枕，对轨枕纵向误差进行调整。控制相邻两组轨枕间距偏差≤±10 mm，两组轨枕左右偏差≤±10 mm范围内。

(5)底层钢筋布设。

按测量放线位置和轨枕下纵向钢筋设计数量将纵向钢筋依次散铺到线路上，采用定位钢筋控制间距，所有交叉点采用绝缘卡固定、绝缘扎丝绑扎。底层钢筋绑扎完毕后，按梅花型布设混凝土垫块，垫块间距1 m。

(6)铺设工具轨。

工具轨采用长12.5 m钢轨，人工铺设，每12人一组，先抬放至要摆设区段旁边，用方木垫起，采用钢刷、抹布或凿子对轨底及轨顶进行清理。清理完成后摆放就位，采用扳手将扣件螺栓拧紧。轨缝间距控制在15～30 mm之间，具体根据施工时温度来调整，中午温度高时按15 mm控制，早晚温度低时按30 mm控制。

(7)轨排组装。

工具轨安装完成后，采用方尺对枕距进行精调，通过方尺调整轨枕方向，使轨枕垂直与钢轨。在工具轨上作出每根轨枕中心标记，并在控制扣件螺栓上作出中心点标识，根据中心标识采用方尺、垂球工具测量轨枕间距，并用撬棍对存在偏差的轨枕进行调整。轨枕调整完成后安装绝缘垫块，初拧扣件螺栓，拧紧程度以手拧不动为宜，施拧时先同步拧钢轨外侧两螺栓。轨枕间距调整完成后进行扣件螺栓施拧，形成轨排。

(8)轨排粗调。

粗调前检查枕距、轨距及轨道落槽情况，是否符合要求。利用起道机抬升轨排，轨排每侧3个起道机，起轨高度51 cm，利用方尺控制起轨高度。在方尺上作出轨道中心位置标识，利用垂球吊测量轨道中心点，对轨道中心进行调整。起轨时通过调整起道机的位置角度及松紧顺序来使轨道对中。在轨道左、右轨对称安装螺杆调节器托盘，固定在两轨枕中间位置，并大致垂直轨道方向，对螺杆涂抹黄油并安装螺杆，将整个轨排支撑起来，保持稳定。然后利用起道机、螺杆调节器根据测设的轨道中线、标高对轨排位置进行调整。调整完成后紧固螺杆调节器螺杆。

(9)上层钢筋绑扎，接地焊接。

按设计要求穿入横向钢筋，保证保护层厚度，绑扎钢筋。利用上层结构钢筋作为接地钢筋，将接地钢筋按设计要求焊接好，并将将道床板接地钢筋在纵向划分成不大于100 m的接地单元，每一单元与贯通地线单点“T”形连接一次。其他钢筋交叉点及接头部位均设置绝缘卡绝缘，然后用接地电阻测试仪检查钢筋间的绝缘情况。

(10)模板安装。

模板采用定型钢模，模板加固采用钢筋制作三角架加固，三角架均采用螺栓连接，可调节加固角度。模板安装完成后按设计将接地端子与接地钢筋焊接，并紧贴模板，接地端子端头用保护膜保护好。

(11)轨道精调。

精调工作前对轨枕进行编号，设置全站仪位置，无砟轨道精调检测小车利用CPⅢ控制测量网测量轨道数据，指导轨道调整，通过调节轨排的螺杆调节器、横向限位器、轨距撑杆，使轨道几何形位达到设计和规范要求。

(12)混凝土浇筑。

混凝土浇筑前，采用喷水湿润轨道下部结构、轨枕表面，用防护罩覆盖轨枕、扣件、螺杆调节器、轨距撑杆。混凝土先浇筑的一侧采用罐送，后浇筑的一侧采用输送泵浇筑。

(13)混凝土养护。

道床板混凝土采用覆盖无纺布洒水养护，无纺布尽量与混凝土面密贴，专人专班洒水保湿养护。覆盖养护时间不少于7 d，混凝土养护时间不少于14 d。

(14)拆卸模板、螺杆调节器和工具轨。

混凝土终凝2～4 h后拆除螺杆调节器并松动模板，对轨道状态进行复测，拆除工具轨，混凝土抗压强度达到5 MPa时拆除模板，采用无收缩砂浆封堵螺栓孔。拆除后的模板、螺杆调节器和工具轨应进行彻底清理和保养，运至下一施工段落重复使用。

6 质量控制措施

6.1 道床板基底处理

在施工前，道床板基底处理质量非常关键，处理不好就会造成轨道板混凝土出现收缩和裂纹，因此必须严格按照要求凿毛均匀，基底大面要平顺，凿点间距5 cm，深1 cm，凿毛面积大于混凝土浇筑面积的50%。凿毛后用高压水枪和钢丝刷将混凝土碎片、浮砟、泥土等冲洗干净，浇筑道床板混凝土前必须保证隧道底板的湿润与清洁，至少保持2 h。

6.2 轨排安装精度控制

轨排支脚定位要牢固，要选用合格的固定材料，使用前进行抗拔试验;轨枕安装过程安排专人检查，保证支脚与横梁、横梁与固定架之间密贴无间隙，确保轨排的稳定性。

轨排位置调整按照“先标高、后中线，再复核标高、中线”原则顺序循环进行。粗调时要求逐一对每一对支撑螺杆处的轨排进行调整，粗调后中心线偏差应在3 mm内，高度应低于设计标高约3～5 mm。精调时采用轨检小车对轨道进行逐根轨枕连续测量，利用螺杆调节器调整高程及水平，横向限位器调整轨道中心，轨距撑杆调整轨距，使轨道几何形位符合设计和规范要求。轨排精调后，尽早浇筑混凝土，严禁踩踏和撞击，受到外部扰动或放置时间过长或环境温度变化超过15℃时必须重新检查确认合格后，方能浇筑混凝土。

6.3 钢筋绝缘性能控制

钢筋绝缘性能直接影响轨道电路传输，因此如何控制好钢筋绝缘性能非常关键。首先要选用铁道部质检中心检验合格并在其他铁路无砟轨道施工中有应用经验的绝缘卡，绝缘卡绝缘电阻必须＞1 012 Ω，脱卡力≥25 kg，纵横向卡口间厚度≥1.3 mm，≤2 mm，绝缘卡的耐久性不小于混凝土的耐久性，在受热和老化过程中不产生对绝缘有影响的物质。安装绝缘卡时要保证非接地钢筋交叉点及接头部位全部设置绝缘卡，必须安装牢固，保证混凝土灌注、振捣过程中不发生脱落。绝缘卡安装完成后，用电阻测试仪检查所有非钢筋间的绝缘性能，相互绝缘的钢筋之间电阻必须达到2 MΩ。

6.4 混凝土质量控制

隧道CRTSⅠ双块式无砟轨道外观质量要求高，在混凝土施工时，严格控制混凝土的配合比，拌合均匀。浇筑时混凝土自轨枕一侧向另一侧流动，待混凝土充填轨枕底部振捣密实后，方可向前继续浇筑，防止轨枕底部有汽泡形成空洞。混凝土灌注到位立即人工整平、抹面，清刷钢轨、轨枕。收抹面分三道:第一道人工整平，第二道精平，第三道压光。

6.5 施工缝处理

每个工班结束后，在最后两根轨枕中间设施工缝，施工缝处采用金属网，以使施工缝表面粗糙，保证新老混凝土之间有足够的粘结力。道床板混凝土浇筑中断时间超过24 h，按照设计要求，在施工缝两侧道床板增设钢筋和销钉。

7 结束语

CRTSⅠ双块式无砟轨道作为直接承载高速运行列车重要结构，具有精度要求高、质量标准高的特点，熟练掌握CRTSⅠ双块式无砟轨道施工技术，对于当前铁路向快速、高速发展具有重要意义。采用工具轨法进行CRTSⅠ双块式无砟道床施工，具有投入机械设备少、施工准备工作少、转场快等优点，但由于采用人工组装轨排，在轨排组装精度控制上存在较大的难度，因此，需要一支施工经验丰富、技术熟练的施工队伍，提高技术管理人员质量责任意识，在施工过程中严格要求，才能保证施工达到既经济、适用，又能满足无砟轨道高精度、高标准要求。

［1］刘中华，等.CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工技术［J］.山西建筑，2009，35，(15).

［2］赵东田.双块式无砟轨道施工质量控制技术及措施［J］.铁道工程学报，2009，(5).

U442

C

1008-3383(2012)02-0066-02

2011-12-15

伍岭(1978-)，男，研究方向:铁路桥梁、隧道、路基等工程施工技术管理。