双块式无碴轨道施工技术探讨

2015-10-29杨道岭

建材与装饰 2015年8期

关键词：双块轨排精调

杨道岭

（中铁四局集团第七工程分公司　安徽　合肥　230000）

双块式无碴轨道施工技术探讨

杨道岭

（中铁四局集团第七工程分公司安徽合肥230000）

在我国高速铁路建设中被广泛采用的是作为一种新型轨道形式的双块式无碴轨道。本文以新建南广铁路某隧道无碴轨道施工的具体实践为根据，在隧道内双块式无碴轨道的施工方法、施工工艺流程以及所使用的专用机械设备等方面做了详细总结，为类似工程的施工提供参考。

双块式；无碴轨道；道碴材料

无碴轨道结构是代替道碴材料，用耐久性好、塑性变形小的钢筋混凝土材料的一种轨道结构形式。目前高速铁路、客运专线轨道结构的发展方向就是通过提高轨道保持几何状态的能力，增强轨道的稳定性，相应的减少维修工作量的方式，从而取消碎石道碴道床。

引言

我国在借鉴国外先进技术和成熟经验的基础上，结合我国的具体国情，在高速铁路、客运专线的建设，无碴轨道已经普遍应用。尽管在施工工艺、施工进度控制等方面还有待进一步研究，但在双块式无碴轨道设计、施工技术和施工质量检测等方面已经进行了很多的研究和科技攻关，尤其是通过某隧道的无碴轨道施工的研究，对在隧道内，受场地条件、运输组织等方面的限制以及施工工艺、施工组织及进度控制等方面相对较难的方面，某隧道的无碴轨道施工的研究工作，对上述问题提出了解决方案，对今后的无碴轨道施工很有借鉴价值。

1　双块式无碴轨道的结构

由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板等部分组成双块式无碴轨道。

（1）钢轨。采用（60kg/m、100m）定尺长无螺栓孔新轨，材质为U75V。

（2）扣件。采用WJ-8A扣件，一般扣件间距为（650mm），不宜小于（600mm），也不宜大于（680mm）[1]。

（3）双块式轨枕。采用SK-2型双块式轨枕，由工厂制造。

（4）道床板。采用C40钢筋混凝土结构，顶面设置1.5%“人”字形排水横坡。

无碴轨道结构示意图见图1。

图1　双块式无碴轨道结构图

2　施工工艺

无碴轨道施工前，要重点进行以下准备工作：隧道沉降评估，仰拱分部分项工程验收，施工人员的技术培训，CPⅢ控制网的测量，线路基标测设，原材料的检验和试验及混凝土配合比设计，进场无碴轨道施工专用设备（如表1）及轨枕、扣件检查验收。

表1　双块式无碴轨道施工设备

2.1基底处理

成功施工无砟轨道的第一步就是底板处理。对隧道仰拱填充面混凝土进行凿毛，专人清除泥块、浮碴等杂物，并用高压水冲洗干净，都必须采用人工手持风镐。

2.2道床板钢筋网铺设

道床板钢筋采用在洞内绑扎组装、在洞外加工方法。

采用绝缘卡加塑料绑扎带隔开钢筋的绑扎方法在纵、横向钢筋搭接处，以确保纵、横向钢筋节点绝缘。

每张钢筋网在横向伸缩缝处断开，网下用（5cm×10cm× 10cm）的C40预制垫块进行支垫（间距1m），按（6.25m）的纵向间距组装，以确保道床板结构受力条件和钢筋的保护层厚度。绝缘卡安装数量多，每个节点都要认真仔细地进行安装以及绝缘检测。

2.3轨排组装和运输

在确保满足设计、规范要求方面，双块轨枕在组装前，必须再检查其几何状态在轨枕的几何状态正确后，每排架（10根）轨枕在轨排组装平台上完成组装，必须是要按顺序摆放到设有等距隔板的组装平台上，人工配合机械通过台架定位、对位钢板，可以控制精确调整、固定轨排几何结构尺寸。将门吊吊起空排架移动至组装平台上方，准确对位后落下，检查轨枕间距、钢轨轨距、水平、高低、方向满足规范要求后，采用扣件将轨枕同排架连接成（6.25m）轨排，用扣件扣紧即形成供铺设的轨排，扭矩控制在（200N·m±20N·m）。

2.4轨排联结及粗调

在调整时以先中线后水平的原则顺序循环进行调整，使用轨道排架吊装粗调架的横向、竖向调整机构根据测量组在水沟侧壁标注的高程、弹线以及仪器测量控制，完成轨排的初调工作。

2.5剩余钢筋的安装

在轨排基本就位之后，就可以安装剩余的纵向钢筋。通过安装塑料绝缘卡及绑扎带来保持轨枕桁架和非绝缘配件之间以较小的间距的绝缘，来满足特殊的电气绝缘需求。此处因轨枕间桁架加工存在误差，要认真检查纵向钢筋与轨枕桁架连接时的绝缘情况，应特别注意。

2.6调整轴、模板内面的预处理

为了保证混凝土浇筑后能够顺利取出调整轴，在浇筑混凝土之前和最终线形调整之前，必须所有的调整轴外安装PVC套管，侧面的模板同样必须使用模板油进行处理。

2.7线路精确调整

轨道精调作业通过人工调节螺栓精调装置实现轨道的精确定位，并以无砟轨道检测小车为测量与操作指示，它对能否达到要求的最终轨道位置起着决定性作用（如图2所示）[2]。最终线形调整须在混凝土浇筑之前（1.5～2h）完成轨排就位。精调时，注意要把精调后的轨道位置误差控制在（±1mm）范围内。具体方法是，通过全站仪对小车棱镜点的跟踪测量，把小车静置于被调整轨道上，实时显示对应点处的轨道位置、设计位置及其位置偏差的大小、调轨方向，直接指现场进行调轨作业。线路精调是对轨道进行等间距的连续的三维坐标测量，利用无砟轨道轨检小车必须与全站仪配合，分析并生成线型数据报表，作为轨道交付时的测量数据资料。必须在记录轨道线型后，轨道施工完成交付。

图2　双块式无碴轨道调整器示意图

2.8混凝土浇筑

混凝土浇筑前，用专门制作的铁皮罩，将每个轨枕扣件上方罩住以避免混凝土污染扣件。在将混凝土采用集中拌合、混凝土运输车运送、配置混凝土输送管道及软管泵送混凝土入模（输送软管导入自制的混凝土入模器具上）时，要使用高频插入式振捣器振捣密实、人工收面的施工方法。要保证轨枕下混凝土的密实，必须在混凝土初凝前采取二次振捣以加强密实性。

2.9竖向、横向精调装置和工具轨的拆卸要求

必须有专人负责拆卸模板、精调工具和工具轨的清洁工作，用水和毛刷对其进行清洁，以备下次使用。长度波动而产生的力影响新浇混凝土的结构性能，破坏轨枕和道床板混凝土的粘结性，为避免轨道受热，松开轨道扣件，拆卸模板、精调装置和工具轨，必须待混凝土强度达到（5MPa）（具体时间以实验室提供数据为准）后方可（如图3）。

2.10混凝土养护及后续工作

图3　双块式无碴轨道移动式机械调整器

混凝土浇筑之后，在（12h）之内混凝土表面上覆盖土工布和洒水自然养护，不允许绒状材料直接覆盖在新鲜的混凝土表面之上，养护期不少于（14d）。在取出调整装置之后，对道床板混凝土整体外观进行检查整理，同时调整轴的空孔，必须使用高标号的水泥砂浆进行灌筑。为避免混凝土或者砂石等将其堵塞，扣件螺栓孔，必须每个都盖好防护帽[3]。

3　施工组织及进度控制

根据工期要求，无砟轨道施工分为进、出口两个工作面同时施工，由中间向隧道两端延伸并且进、出口方向均采用无轨运输。现场施工实行作业，主要分六个区：轨排铺设和粗调工作区；轨排精调固定区；钢筋绑扎区；轨枕堆放和轨排组装区；混凝土浇筑区；检查整理和养护区。两个工作面同时施工，由进、出口两个施工队分别从隧道分界里程处向进、出口方向施工，每个作业面一个施工循环为（200m/d）（单线米）。作业循环施工时间：基底清理及安设道床板钢筋网（6h）→轨排精调及安装伸缩缝沥青木板（12h）→道床板混凝土浇筑（9h）→抹面及养护（14h）→拆模（3h），一个循环（24h）。