淺談無砟軌道施工技術(shù)
關(guān)鍵詞：板式軌道；無砟軌道；施工技術(shù)
1.工程概況
哈大客運(yùn)專線設(shè)計(jì)時(shí)速為350km/h，全線采用CRTSⅠ型板式無砟軌道混凝土板，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60，其主要類型為預(yù)應(yīng)力平板(P)，按軌道板長(zhǎng)度分為4962mm、3685mm、4856mm。寬度均為2400mm，厚度均為200mm。共采用P4962、P4856、P3685、P4962A、P4856A五種規(guī)格，路基、隧道地段主要采用P4962，32m梁上采用P3685+5塊P4962+P3685，24m梁上采用P4856A+3塊P4856+P4856A，無砟—有砟過渡段采用P4962A。軌道板內(nèi)預(yù)埋扣件絕緣套管和軌道板起吊用套管。
2施工方案
板式無砟軌道的施工方案如下：采用左右線先后施工，通過工作面的逐步前移，完成底座混凝土施工；施工所需的鋼筋、混凝土、軌道板、鋼軌、扣件等物料由施工便道運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)；自行研制的輪胎式雙向行駛軌道板運(yùn)輸車將軌道板從橫洞運(yùn)輸?shù)戒佋O(shè)現(xiàn)場(chǎng)，龍門吊吊裝就位，三向千斤頂調(diào)整軌道板；移動(dòng)式CA砂漿灌注車拌和灌注CA砂漿；長(zhǎng)鋼軌推送列車推送鋼軌入槽；移動(dòng)式接觸焊列車焊接長(zhǎng)鋼軌；移動(dòng)式灌注小車施工充填式墊板；GRP3000軌道檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)軌道狀態(tài)。
3施工工藝要點(diǎn)
3.1下部基礎(chǔ)評(píng)估
土質(zhì)路基上成區(qū)段鋪設(shè)無砟軌道在我國(guó)屬先例，強(qiáng)化基底設(shè)計(jì)，控制路基工后沉降和不均勻沉降是施工的重點(diǎn)。施工中采用了CFG樁、樁網(wǎng)、樁板等結(jié)構(gòu)加固地基。建立變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，對(duì)線下基礎(chǔ)沉降進(jìn)行系統(tǒng)觀測(cè)、評(píng)估。路基工后沉降值不應(yīng)大于15mm，差異沉降不應(yīng)大于5mm，沉降引起沿線路方向的折角不應(yīng)大于１/1000，符合要求后方可施工無砟軌道。
3.2板式無砟軌道測(cè)量
板式無砟軌道工程施工測(cè)量采用分期建網(wǎng)，下部結(jié)構(gòu)工程和無砟軌道工程根據(jù)同一設(shè)計(jì)交樁網(wǎng)測(cè)設(shè)施工控制網(wǎng)。
3.2.1施工控制網(wǎng)及基樁測(cè)設(shè)
布設(shè)控制網(wǎng)首先根據(jù)設(shè)計(jì)總平面圖，現(xiàn)場(chǎng)施工平面布置圖，以及施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況選點(diǎn)；選點(diǎn)應(yīng)選在通視條件良好、安全、易保護(hù)的地方，要方便施工；樁位必須用混凝土保護(hù)，需要時(shí)用鋼管進(jìn)行圍護(hù)，并用紅油漆作好測(cè)量標(biāo)記。(1)無砟軌道施工前在基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)(CPI)或線路控制網(wǎng)(CPⅡ)的基礎(chǔ)上測(cè)設(shè)建立完整、精準(zhǔn)的基樁控制網(wǎng)(CPⅢ)。(2)采用二等水準(zhǔn)測(cè)量精度對(duì)高程系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)測(cè)，布設(shè)高程控制網(wǎng)。(3)按設(shè)計(jì)要求埋設(shè)基樁�；鶚斗譃榭刂苹鶚逗图用芑鶚秲煞N�？刂苹鶚叮涸瓌t上直線100m設(shè)一個(gè)，曲線50m設(shè)一個(gè)。對(duì)線路特殊地段、曲線控制點(diǎn)、線路變坡點(diǎn)、豎曲線起止點(diǎn)均應(yīng)增設(shè)控制基樁。加密基樁：底座及凸形擋臺(tái)施工完畢，在凸形擋臺(tái)中心測(cè)設(shè)加密基樁；加密基樁間偏差應(yīng)在相鄰兩控制點(diǎn)內(nèi)調(diào)整。(4)控制基樁允許偏差：方向?yàn)?"；高程為±1mm；距離為直線1/20000、曲線1/10000。加密基樁允許偏差：直線上偏離控制基樁方向?yàn)?plusmn;1mm；曲線上偏角法測(cè)量,在偏角方向線上為±1mm；每相鄰基樁問距離為±2mm；每相鄰基樁高程為±1mm。
3.2.2曲線地段測(cè)量要求
在曲線地段，由于凸形擋臺(tái)、軌道板及混凝土底座中心線不在同一豎直線上，曲線地段測(cè)量定位時(shí)要考慮偏角。圓曲線、緩和曲線段因軌道板及凸形擋臺(tái)的中軸線始終是垂直于鋼軌頂面連線，其中軸線也隨外軌的抬高而向設(shè)計(jì)線路中心線外側(cè)移動(dòng)，而設(shè)計(jì)線路中心的投影點(diǎn)在鉛直方向線上，因此在不同高程面上軌道板或凸形擋臺(tái)的中軸線與設(shè)計(jì)線路中心線有一個(gè)向外的水平移距。
3.3底座及凸形擋臺(tái)施工
3.3.1底座施工
將底座結(jié)構(gòu)鋼筋與預(yù)埋基礎(chǔ)連接鋼筋、凸形擋臺(tái)鋼筋綁扎成整體骨架。鋼筋交叉點(diǎn)采取絕緣措施，以保證軌道電路的傳輸。依據(jù)CPⅢ控制點(diǎn)或加密基樁支立底座模板，曲線地段應(yīng)滿足曲線超高的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)應(yīng)考慮底座頂面合理的排水坡度。檢查鋼筋及模板狀態(tài)并檢測(cè)鋼筋骨架絕緣性能，符合要求后灌注底座混凝土。混凝土采用集中拌和，由罐車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，機(jī)械振搗。在底座混凝土拆模后24h，進(jìn)行凸形擋臺(tái)的施工。在混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前，嚴(yán)禁各種車輛在底座上通行。
3.3.2凸形擋臺(tái)施工
凸形擋臺(tái)采用圓形鋼模，并設(shè)有加強(qiáng)肋。擋臺(tái)模型支立時(shí)采用精密測(cè)量的辦法控制其位置，進(jìn)行反復(fù)對(duì)中調(diào)平，使其距離的偏差小于±5mm；與線路中心線的偏差小于7mm。凸形擋臺(tái)混凝土的灌注、振搗應(yīng)采用插入式振搗器。凸形擋臺(tái)施工達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，抹平表面，測(cè)設(shè)加密基標(biāo)，為軌道板的鋪設(shè)做好準(zhǔn)備。
3.4軌道板鋪設(shè)、調(diào)整
軌道板在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)集中生產(chǎn)，采用運(yùn)板車運(yùn)輸?shù)戒佋O(shè)地點(diǎn)，龍門吊吊裝就位，三向千斤頂精調(diào)對(duì)位。
3.4.1軌道板運(yùn)輸、吊裝就位
輪胎式軌道板運(yùn)輸車可以雙向行駛，一次最大載重為4塊軌道板，吊裝完成后，上緊加固螺栓及加固裝置，防止軌道板運(yùn)輸過程中移位。清理底座混凝土頂面，不得有雜物和積水。并預(yù)先在兩凸形擋臺(tái)問的底座表面按設(shè)計(jì)位置放置支撐墊木。將CA砂漿灌注袋鋪設(shè)就位，保證CA砂漿灌注袋位置居中、平展，曲線地段CA砂漿灌注袋進(jìn)行必要的加固。支撐墊木處CA砂漿袋先進(jìn)行折疊，待軌道板調(diào)整時(shí)抽出墊木，鋪展CA砂漿灌注袋。軌道板運(yùn)輸?shù)轿缓�，龍門吊吊裝軌道板，人工輔助就位。曲線地段每塊軌道板必須按相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角放置。
3.4.2軌道板調(diào)整
軌道板大致就位后，安裝軌道板支撐裝置，由三向千斤頂將軌道板頂起，抽出支撐墊木，鋪展CA砂漿灌注袋。用鋼板尺精確測(cè)量?jī)上噜復(fù)剐螕跖_(tái)問的縱向距離，旋轉(zhuǎn)三向千斤頂上的縱向調(diào)整裝置，將軌道板調(diào)整至兩凸形擋臺(tái)的中央位置，保證軌道板與凸形擋臺(tái)之間的間隔相同。旋轉(zhuǎn)三向千斤頂?shù)臋M向調(diào)整裝置，使軌道板上中心線與凸形擋臺(tái)上兩軌道板鋪設(shè)基標(biāo)連線重合。利用水準(zhǔn)儀測(cè)量軌道板上4個(gè)點(diǎn)的高低。測(cè)量位置在軌道板承軌槽位置。通過三向千斤頂頂升或下降使軌道板的高程達(dá)到設(shè)計(jì)要求。曲線地段軌道板高低的調(diào)整要滿足線路設(shè)計(jì)超高的要求。曲線且處于線路縱坡地段的軌道板高程調(diào)整應(yīng)兼顧四點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，最高點(diǎn)按負(fù)偏差調(diào)整，最低點(diǎn)按正偏差調(diào)整，使每點(diǎn)的高差均在偏差允許范圍內(nèi)。按以上步驟反復(fù)調(diào)整，直至符合表1的要求。軌道板狀態(tài)符合要求后，擰緊支撐螺栓，拆除三向千斤頂。
3.5CA砂漿配制、灌注
CA砂漿配合比設(shè)計(jì)首先選定水泥、砂、乳化瀝青的比例，在滿足強(qiáng)度及彈性模量指標(biāo)前提下，通過水量的加減調(diào)整流動(dòng)度，通過乳化瀝青內(nèi)摻加表面活性劑，調(diào)整流動(dòng)度及可工作時(shí)間；通過消泡劑及引氣劑的摻量調(diào)整空氣含量；通過鋁粉的摻量調(diào)整膨脹率；反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)影響性能的各種因素調(diào)整配合比，直至合格�，F(xiàn)場(chǎng)配合比的修正在基本配合比的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況及使用的攪拌機(jī)的拌和容量，對(duì)基本配合比進(jìn)行修正，求出現(xiàn)場(chǎng)施工配合比。CA砂漿的配制CA砂漿的拌和采用移動(dòng)式CAM1000型砂漿攪拌機(jī)，其原材料的投入順序如下：乳化瀝青一水(消泡劑)一細(xì)骨料(砂)一混合料一水泥(引氣劑)一鋁粉。CA砂漿現(xiàn)場(chǎng)配制時(shí)，應(yīng)根據(jù)原材料及環(huán)境溫度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定適宜的攪拌速度與時(shí)間。
3.6凸形擋臺(tái)周圍填充樹脂灌注
清除擋臺(tái)周圍的雜物，在凸形擋臺(tái)周圍與軌道板下面之間的空隙內(nèi)設(shè)置防樹脂泄漏的發(fā)泡聚乙烯材料。將灌注區(qū)內(nèi)的水分擦干，并對(duì)軌道板端采取防污染防護(hù)。按規(guī)定的比例準(zhǔn)確計(jì)量A劑和B劑，用手持式電動(dòng)攪拌機(jī)，將A、B劑攪拌均勻，攪拌時(shí)間約2～3min。材料開封后，必須在使用期內(nèi)使用。將拌和后的混合液緩慢連續(xù)注入，防止帶人空氣，灌注至軌道板頂面下10mm處。
4.結(jié)束語
無砟軌道試驗(yàn)段建設(shè)成功，為我國(guó)客運(yùn)專線無砟軌道技術(shù)再創(chuàng)新打下了基礎(chǔ)。板式無砟軌道施工技術(shù)工藝流程科學(xué)合理，施工工藝經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，保證了工程的高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量要求，對(duì)客運(yùn)專線無砟軌道施工具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用和重要意義，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
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