普速铁路提速干线路基大修施工方法及控制措施

蒋 兵 上海铁路局上海工务段

普速铁路提速干线路基大修施工方法及控制措施

蒋 兵 上海铁路局上海工务段

结合沪昆线下行K88.990～K89.040路基大修施工，重点介绍普速铁路提速干线路基大修施工方法，并分析了小型挖掘机作业安全控制、风动卸砟车安全控制、技术标准控制等施工控制关键项。

路基大修；施工；关键项

普速铁路提速干线在长期运营过程中，不可避免地会出现道床翻浆冒泥病害，这些病害一部分是由道床本身脏污、排水不良造成，还有一部分是由于道床挤压破坏基床形成砟囊后产生基床冒浆。处理道床冒浆的一般方法是人工或大型机械清挖道床换填清砟，但不适用于处理基床冒浆，要相对彻底、长效地处理基床冒浆，必须进行路基大修。在普速铁路提速干线上实施路基大修施工，开挖道床及基床面积大、深度深、清砟补充量大、人工集中作业困难，受施工场地、运输条件等限制，施工难度大，需要精心组织才能确保施工顺利并达到病害得到相对彻底处理的目标。本文以沪昆线下行K88.990～K89.040路基大修施工为例,介绍普速铁路提速干线上实施路基大修施工方法及施工关键项控制。

1概述

沪昆线下行K88.990～K89.040道床连续翻浆冒泥，浆液冒出轨枕面，经人工清筛道床后保持时间不长，特别是雨后翻浆冒泥很快重新出现，冒浆范围内线路轨道几何尺寸变化较快，工区养护困难，极大地影响了线路动静态质量。经人工开挖道床及基床调查发现，原基床面以下已形成450mm～550mm深的砟囊,为典型的路基基床病害,需进行路基大修处理。考虑开挖工作量对施工难度的影响，采取挖除部分砟囊，由开挖面向上依次垫300mm厚黄砂、一层土工布、300 mm厚清砟（平均厚度）的处理方案，总开挖深度轨枕底向下平均600mm左右，开挖面按复线区段规定由两线间向路肩侧设4%排水坡。

施工地段线路允许速度170km/h，Ⅱ型砼枕及Ⅱ型弹条结构，位于直线地段，最小线间距5.080m，无缝线路锁定轨温为33℃。

2 施工方法及流程

施工采取抽方轨枕留出机械作业空间、小型挖掘机开挖道床、人工回填黄砂及砟袋、轨道车牵引风动卸砟车补充道砟、人工起整及巡养、大型养路机械复捣的方法按每天30m左右分段进行。

2.1 施工条件

利用V型施工天窗，封锁前无慢行，每次封锁时间计200min，首日施工开通后4h内限速45km/h(其中开通后第1列限速35km/h)，之后限60km/h至次日封锁前，慢行长度同施工长度，路基大修结束后，限速60km/h、80km/h、120 km/h各24h经大机捣固后恢复常速。

重型轨道车进入封锁线路配合施工，重型轨道车附挂风动道砟车。施工封锁时，相应供电(上下行)单元停电，施工区段邻线限速160km/h，供电、维管、电务、通信部门配合施工。

2.2 施工流程

2.2.1 施工准备工作

（1）无缝线路应力放散

本次施工安排8月份高温时期进行，为确保线路防胀安全，施工前对施工地段进行无缝线路应力放散，放散长度不少于500m，放散后锁定轨温45℃。

（2）设置施工控制点

①设置高程位置控制点

在施工地段两侧适当位置设置高程观测临时基准点，在施工地段及两侧各50m范围钢轨顶面每5m设置一处水准观测点，精确测量施工前钢轨顶面高程并详细记录，用于控制施工当天起道时的轨面标高。

②设置平面位置控制点

在施工范围每5m一处设置平面位置控制点，即每5m处量出既有线间距，并用油漆标注于邻线钢轨上，用于控制当天施工地段的线路方向。

③标注轨枕间距点

按标准轨枕间距将施工范围内轨枕位置标注于钢轨轨腰上，用于控制抽方轨枕后的轨枕位置控制。

（3）材料、机具准备

①预卸黄砂

按设计数量（90t）将黄砂装袋并提前卸到工地堆码，砂袋卸在施工范围以外以避免影响挖机作业，并确保砂袋堆码不侵限。

②准备道砟

道砟准备工作包括两部分，一是根据计算的所需数量安排数辆风动卸砟车重车在施工前1～2日到达施工区段附近车站停放，用于施工当天卸车补充道床；二是每次施工前利用施工本线边坡道砟装袋（每次约需450袋），用于施工时轨道车牵引风动卸砟车进入施工地段垫在每根轨枕枕底处，确保线路具备车辆行进条件。

③准备木枕

准备2.5m木枕8根集中堆码，用于挖机转移时铺设便道。

2.2.2 施工实施步骤

（1）施工封锁点下达后，轨道车从停放站将风动卸砟车及装运小型挖掘机的路用平板车推送到施工地段前10m处，待供电配合人员停电接地完毕后，将小型挖掘机自路用平板车转移到轨道上，再转移到预定的施工开挖起点。

（2）施工封锁点下达后，在当天计划开挖范围（30m）的中间拆除连续12根轨枕扣件，利用起道机起高钢轨，扒掉路基侧道砟，人工抽出12根轨枕，分别抬运至当天施工范围两端。

（3）在施工地段的两线间拉好警戒绳并固定好，在接触网立柱周边1m范围内设置警戒绳，防止挖机移动及挖斗转向时碰撞立柱或侵入邻线。

（4）轨枕抽完后两台挖掘机在线路上从抽枕处空档开始分别由中间向两端倒退进行开挖作业，表层清洁可用道砟收集放在两边，挖出的弃砟、弃土直接抛至路基外侧。施工时先开挖两线间，并在开挖后用砟袋填充防止上行线道床坍塌，再开挖路基侧。

（5）开挖达到设计深度后，将基底找平并预留4%横向排水坡，人工回填300 mm厚中粗砂并扒平后铺设土工布，每卷布接缝处搭头400mm。砟袋垂直垫在钢轨下的轨枕底，垫3层基本与既有轨面持平。

（6）一个开挖面作业结束后，分别松开下一个开挖面的轨枕扣件至弹条无扣压力，挖掘机配合将轨枕平移至已开挖好的空档处对好轨枕位置标记并紧好扣件。挖机继续开挖和人工回填黄砂、铺土工布和垫砟袋，以此类推直至当日开挖终点。

（7）当日施工范围两端完成开挖、垫砂、铺设土工布后穿入之前抽出的轨枕并拧紧扣件，检查施工地段线路，开挖处和未开挖处高低顺坡用木板垫好使水平、高低及三角坑不超过11mm，并粗整至满足放行轨道车开行条件。

（8）施工轨道车挂风动卸砟车2辆推送至开挖范围以不大于5km/h的速度进行卸砟，做好卸砟量控制，防止石砟堆积过高影响车辆走行，卸砟完成后返回停放站。

（9）在风动卸砟车卸砟后，由人工配合挖掘机将原路肩上堆放的石砟及新卸下的石砟向钢轨底、道心处上砟，确保有线路有足够的石砟捣固、粗起道。同时用小耙子将钢轨附近的石砟扒出，以露出轨腰为准，便于起道捣固。

（10）利用已布置的水准观测点控制起道高度，使用小型液压起道机起道捣固（比原标高高出20mm的预留沉降量），用内燃捣固机进行全面捣固；利用已布置的平面位置控制点检查、调整线路平面位置，直至满足开通条件。

（11）挖掘机转入线下作业（主要是拆硬化路肩及弃土处理），封锁作业结束停放在路肩妥当位置直至全部施工结束后撤离线路。

（12）全面检查线路状态，配合单位检查各自设备，确保满足开通条件。2.2.3施工后续工作

（1）做好线路巡养，在开通后4h内（45km/h时段）每过一趟车检查一次，此后视线路几何尺寸变化速率逐步降低检查频次对，对Ⅱ级以上偏差即查即整，对道砟缺少地段进行人工补砟，确保防胀安全。

（2）分次施工全部结束后，适时安排大型养路机械对施工地段进行线路养护。

3 施工控制关键项分析及措施

3.1 小型挖掘机作业安全控制

路基大修施工道床及基床开挖工作量巨大，人力难以高质量完成且进度缓慢，使用小型挖掘机可大大提升施工质量和施工效率，挖掘机在线路上的作业安全控制是施工控制关键项之一，需重点组织和防范。

3.1.1 挖掘机限界控制

挖掘机限界主要相对于供电接触网，挖掘机上下路用平板、作业时机械臂伸缩均有可能对接触网产生影响，采取的控制措施一是施工必须停电，挖掘机必须在停电完成后方可下路用平板或作业、在送电前上路用平板或停止作业；二是对挖掘机安装限高装置，限制挖掘机伸臂超限，使机械臂与接触网保持2m以上的安全距离。

3.1.2 挖掘机对行车设备的损害

挖掘机作业时对主要行车设备钢轨、轨枕、接触网立柱、信号电缆等均可能产生损害，主要采取如下控制措施：

（1）使用熟悉铁路特点的熟练挖掘机操作人员参加施工，提前告知各项注意事项，掌握挖机工作速度，宁慢勿碰。

（2）小型挖掘机在作业时严格执行“一机一人”防护制度，专职防护人员时刻监督挖机作业情况，可能触碰行车设备时及时提醒操作人员；在邻线来车时，通知操作人员立即停止作业并将机械臂放置于与来车线路平行的位置，不得侵入线路限界。

（3）对通信电缆、光缆等隐蔽设备由设备主管单位派人随机监督。

（4）挖掘机安装橡胶履带以保护钢轨、轨枕。

3.2 风动车卸砟安全控制

按照施工方案，既有道床、基床开挖结束并在开挖基床面上铺垫黄砂、土工布后，在挖空的轨道钢轨下轨枕底部垫砟袋支撑轨道，再放风动卸砟车进入开挖范围卸砟，因此保证轨道车及风动卸砟车安全进出开挖范围同样是施工关键项，控制措施如下：

3.2.1 控制好垫砟高度

为保证轨道长波平顺度，垫砟高度控制在垫砟后的轨顶面尽可能与既有轨顶面平齐，本次垫砟袋3层，垫后轨顶面与既有轨顶面顺坡不大于1%。

3.2.2 控制好砟袋层支撑强度

由于开挖范围轨道承载力绝大部分由砟袋层提供，因此砟袋的垫放密度和位置极为重要，本次施工砟袋层按每根轨枕分布，均垫在钢轨正下方轨枕底并确保砟袋相对于轨枕居中，确保砟袋层密度和受力位置尽可能达到最佳；砟袋垫好后适当回砟以提高砟袋层稳定性。

3.2.3 控制好轨道几何尺寸

砟袋层垫好后仔细检查轨道状态，检查轨距、水平、高低、三角坑等轨道几何尺寸，开挖和未开挖结合部高低顺坡使用木板垫好，对各项几何尺寸指标尽可能控制在Ⅲ级偏差内，水平、高低及三角坑最大不超过11mm。

3.3 技术标准控制

路基大修施工目的是解决基床翻浆冒泥的病害，因此技术标准控制也是施工控制关键项。本次施工主要技术标准为换填宽度两线间为枕端外侧600mm，路基侧为枕端外侧800mm，深度为两线间轨枕下550mm、路基侧轨枕下650 mm，基床面设置4%的单向排水坡，基顶直接铺设300mm厚砂垫层，砂垫层上铺设土工布，然后回填300mm～350mm厚优质道碴。

本次施工技术标准控制要点主要在于开挖深度控制和基床面横向排水坡设置，施工时每台挖掘机安排专业技术人员各一人实时测量开挖断面预设点深度及垫砂厚度，确保施工达到设计横断面和其他各项技术标准以实现解决病害的目标。

4 结束语

文中介绍的普速铁路提速干线上实施路基大修施工方法及施工关键项控制，与传统的人工清挖处理基床施工相比极大地提高了路基基床病害的处理效率及质量，取得了较好的路基病害整治效果，并通过实践证明了其施工方法的安全性、合理性和可靠性。文中介绍的施工方法，为普速铁路提速干线高效、安全地实施路基顽固病害整治施工提供了积极经验。

[1]中华人民共和国铁道部.铁路线路维修规则（试行）.北京：中国铁道出版社,2012.

[2]中华人民共和国铁道部.铁路路基大修维修规则.北京:中国铁道出版社,2012.

责任编辑：王 华

来稿日期：2014-08-26