遂渝線板式無砟軌道施工技術(shù)
摘 要：本文是作者結(jié)合遂渝線無砟軌道工程實例，主要針對實例中的板式無砟軌道技術(shù)作出了相關(guān)的分析，旨在提供一個在線下工程完工后進(jìn)行板式無砟軌道施工的可供借鑒的實例。以供同行參考。
關(guān)鍵詞： 遂渝,板式,無砟軌道,施工,技術(shù)
一、工程概況
遂渝線無碴軌道綜合試驗段位于重慶市境內(nèi)，是遂渝鐵路引入重慶樞紐的重要部分。綜合試驗段范圍：龍鳳隧道——蔣家大橋，即DK126+183~DK138+893。包括正線全長12.65km的遂渝引入工程和DK126+183~+600、DK134+407~DK138+893段長4.929km的襄渝引入工程。試驗段內(nèi)有蔡家車站一座;區(qū)間路基3.89km;站場路基1.49km;張家院子中橋一座;紙廠溝大橋一座;涵洞22座;5217m的龍鳳隧道、207m的灣里頭隧道、987m的二巖隧道、569m的木魚山隧道共四座。綜合試驗段線上工程板上無碴軌道3417m，減振型板式無碴軌道440m，框架型板式無碴軌道3995m，雙塊式無碴軌道9718m，岔區(qū)軌枕埋入式無砟軌道486m
二、施工規(guī)范及規(guī)定
根據(jù)鐵道部、鐵科院和設(shè)計院的技術(shù)要求，板式無碴軌道施工必須嚴(yán)格按照高速客運鐵路專線施工規(guī)范組織施工，具體如下：
1. 一般規(guī)定
1.1 無碴軌道綜合試驗段板式無碴軌道結(jié)構(gòu)由60kg/m鋼軌、扣件、充填式墊板、預(yù)制軌道板、乳化瀝青砂漿(即CA砂漿)、CA砂漿注入袋、凸臺樹脂砂漿及混凝土底座(橋上)組成。
1.2 橋上無碴軌道的施工應(yīng)在梁體預(yù)應(yīng)力終張拉結(jié)束后至少60天，且在橋梁主體完成后(橋面防水層除外)進(jìn)行。
1.3 隧道內(nèi)無碴軌道的施工應(yīng)在隧道主體工程(包括隧道底板、仰拱及填充)完成及驗收合格后進(jìn)行。
1.4軌道板的鋪設(shè)可視現(xiàn)場具體情況采用板式無碴軌道專用施工機(jī)具設(shè)備或其它設(shè)備。CA砂漿配制、灌注應(yīng)采用專用的CAM1000型砂漿攪拌車。
三 施工工序
1 基標(biāo)測設(shè)
1.1 混凝土道床施工前，應(yīng)采用起閉于GPS點(B)級的四等導(dǎo)線測量的精度，對線路中線進(jìn)行貫通測量，且在試驗段范圍內(nèi)建立獨立、完整、精準(zhǔn)的控制網(wǎng)。
1.2 采用三等水準(zhǔn)測量方法，對試驗段內(nèi)高程進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)測布設(shè)高程控制網(wǎng)。
1.3 在試驗段范圍內(nèi)，獨立一座隧道、一座橋梁或一個路基區(qū)段范圍內(nèi)的無碴軌道施工，嚴(yán)格按兩端控制樁，采用三等水準(zhǔn)測量方法從其中任一水準(zhǔn)基點引測，做閉合環(huán)導(dǎo)線。兩水準(zhǔn)點間的高差采用精密水準(zhǔn)方法測量。
2 板式無碴軌道施工工序：
2.1 隧道底仰拱(梁面)鑿毛
施工前應(yīng)對隧底(梁面)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測、評估，隧底基底承載力不應(yīng)低于0.2MP，仰拱回填混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20，梁的混凝土澆筑必須達(dá)到60天。然后對隧底仰拱回填混凝土(梁面)進(jìn)行鑿毛，鑿毛深度根據(jù)道床底板設(shè)計要求而定，鑿毛完畢應(yīng)及時進(jìn)行清除雜物并沖洗干凈，且工作面無積水。
2.2 道床底層鋼筋制作、絕緣、綁扎
鋼筋在加工房按照設(shè)計進(jìn)行切割、彎曲，運至施工面。按照設(shè)計間距縱橫擺設(shè)鋼筋。
2.3 板下混凝土底座施工
測量放線
無碴軌道施工測量采用全站儀進(jìn)行，根據(jù)設(shè)計樁位(導(dǎo)線點和高程點)對施工范圍內(nèi)的線路的中線、高程進(jìn)行貫通閉合測量;并進(jìn)行平面控制測量。長大區(qū)間施工控制測量應(yīng)從車站向線路、橋隧向路基、無碴向有碴，在有碴軌道或路基上進(jìn)行線路微調(diào)，消除施工誤差。
橋上底座直接在橋面上構(gòu)筑，底座通過梁體預(yù)埋鋼筋與橋梁相連，底座寬度為2800mm,直線上厚度為160mm。路基上底座在基床上構(gòu)筑，寬度為3200mm，厚度為300mm。隧道內(nèi)底座直接在隧道基底回填層上構(gòu)筑，寬度為3200mm,厚度為170mm。板式軌道的底座為C40鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。并按位置預(yù)留凸形擋臺鋼筋，凸形擋臺為直徑500mm的圓形或半圓。
路基和隧道底座每隔15m設(shè)置一條橫向伸縮縫，伸縮逢與軌道板板縫錯開設(shè)置。橋梁上底座每隔5m設(shè)置一條橫向伸縮縫，伸縮縫位置設(shè)在板式軌道板板縫處。伸縮縫采用20mm的瀝青板形成。
2.4 凸形擋臺施工
2.4.1 模板及測量控制方法
凸形擋臺采用圓形鋼模，板厚6mm，并設(shè)有加強(qiáng)肋。擋臺模型支立時采用精密測量的辦法控制其位置，進(jìn)行反復(fù)對中及高程調(diào)整，使其高程、距離的偏差及與線路中心線的偏差均小于±2mm。
2.4.2 凸形擋臺混凝土澆筑
�、� 凸形擋臺施工前應(yīng)清除其鋼筋上的浮灰，綁扎余下的凸形擋臺鋼筋。
② 凸形擋臺混凝土澆筑時采用插入式振搗器振搗。
�、� 擋臺施工達(dá)到設(shè)計高程后，表面抹平。
2.4.3 底座與凸形擋臺尺寸偏差要求，見下表
2.5 板式軌道板鋪設(shè)
軌道板由載重汽車(25t)從軌道板生產(chǎn)基地運至施工存放地點。汽車吊(16t)將軌道板吊放在輪胎式軌道板運輸車上，由運輸車運送至鋪設(shè)地點，采用專用車下龍門吊吊軌道板就位，安裝三向千斤頂，精確調(diào)整軌道板的位置。
2.5.1 板式軌道板吊裝鋪設(shè)
�、� 軌道板吊裝鋪設(shè)采用專用車下龍門吊吊裝進(jìn)行鋪設(shè)。
②吊裝前：
a.要檢查軌道板及其上粘貼的橡膠墊板的狀態(tài)，檢查起吊設(shè)備的狀態(tài)，合格后進(jìn)行吊裝;
b.清理底座混凝土頂面，不得有雜物和積水。并預(yù)先在兩凸形擋臺間的底座表面放置支撐墊木，尺寸為300×120×50mm;
c.放入CA砂漿灌注袋并進(jìn)行折疊固定;
2.5.2 板式軌道板調(diào)整
軌道板利用三向千斤頂精確調(diào)整對位，調(diào)整步驟如下：
�、� 軌道板大致就位后，在軌道板的四個起吊螺栓的位置處各安裝一臺三向千斤頂。利用三項千斤頂豎向旋轉(zhuǎn)絲桿將軌道板頂起，抽出支撐墊木。然后將支撐螺栓擰入預(yù)設(shè)螺栓孔內(nèi)，最后將四個小方鐵片放置到底座上，其位置和四個支撐螺栓的位置對應(yīng)。
② 用鋼尺精確測量兩相鄰?fù)剐螕跖_間的縱向距離，通過千斤頂縱向旋轉(zhuǎn)絲桿將軌道板調(diào)整至兩凸形擋臺的中央位置，保證軌道板與凸形擋臺之間的間隔相同。
�、� 利用千斤頂橫向旋轉(zhuǎn)絲桿進(jìn)行調(diào)整，使軌道板上的中心線和凸形擋臺上的縱向墨線重合，落下軌道板，使軌道板的四個支撐螺栓支撐在底座上的四個小鐵片上。曲線地段要調(diào)整好每塊軌道板的偏角，同時用弦測法校核。
2.6 CA砂漿灌注
2.6.1 CA砂漿的拌合灌注采用CA砂漿拌合灌注車。
CA砂漿拌合灌注車，該列車自帶動力，輪軌走行，投料及拌合全部實現(xiàn)自動化控制，列車自帶貯料箱，可裝載一班作業(yè)所需材料，避免了人為因素對CA砂漿質(zhì)量的影響，且隨作業(yè)面前移，砂漿車不斷跟近，施工效率高。(需鋪設(shè)臨時走行軌)
2.6.2 施工工藝
① 拌合工藝
a.先將乳化瀝青及水投入攪拌機(jī)內(nèi)開始攪拌。
b.加入砂，并提高攪拌速度。
c.加入水泥，高速攪拌2分鐘，對攪拌機(jī)內(nèi)CA砂漿進(jìn)行測試，確定其是否滿足要求。
�、� 灌注工藝
CA砂漿難于清洗，為防止灌注過程中CA砂漿污染軌道板，故對灌注地點覆蓋塑料布進(jìn)行防護(hù)，且現(xiàn)場準(zhǔn)備砂子，當(dāng)漏漿現(xiàn)象發(fā)生時進(jìn)行封堵。以往CA砂漿灌注需支立模板，現(xiàn)采用CA砂漿灌注袋。
a.CA砂漿施工溫度為10～25℃，并避開雨天、大風(fēng)天氣。
b.砂漿自灌注袋最底的一個注入口進(jìn)行灌注，灌注過程中使砂漿一直覆蓋注入口，防止灌注過程中空氣的進(jìn)入。灌注過程中隨機(jī)抽取試件。
2.6.3 CA砂漿各項性能指標(biāo)試驗方法
2.6.3.1.CA砂漿流動度與可工作時間試驗方法
(1)試驗設(shè)備：黃銅漏斗(如圖):上口徑為Φ70mm，下口徑為Φ10mm，高度為450mm。
(2)試驗條件：(23±2)℃。
(3)試驗步驟
a.將漏斗垂直地架設(shè)在支架上;
b.將砂漿試樣注入漏斗，從輸出口流出適量的砂漿，用手指將輸出口壓住，使砂漿注滿漏斗，并將表面整平;
c.放開手指，砂漿流出，用秒表測定砂漿從開始到結(jié)束連續(xù)流下所經(jīng)歷的時間，即為砂漿的流動度—t(以秒計);
d.每隔5分鐘對同一試樣進(jìn)行一次流動度試驗，并繪出流動度曲線(如圖)，即流動度與累計時間的對應(yīng)關(guān)系，砂漿在規(guī)定的流動度范圍內(nèi)可持續(xù)的時間，即為砂漿的可工作時間—T(以分鐘計)。
(4)檢驗結(jié)果
每組試樣進(jìn)行三次流動度、可工作時間的測試，取其算術(shù)平均值。
2.6.3.2.CA砂漿單位容積質(zhì)量與含氣量試驗方法
(1)試驗設(shè)備：天平，感量1g;三角燒瓶，1000ml。
(2)試驗條件：(23±2)℃。
(3)試驗步驟
a.按下式計算理論單位容積質(zhì)量：
b.將流動度試驗中拌制30分鐘后的CA砂漿，倒入三角燒瓶;
c.測定其單位容積質(zhì)量;
d.按下式計算其含氣量：
(4)檢驗結(jié)果
檢驗結(jié)果包括試樣的實測單位容積質(zhì)量、含氣量。取三次試驗的的算術(shù)平均值作為該試樣的檢驗結(jié)果。
2.6.3.3.CA砂漿抗壓強(qiáng)度試驗方法
(1)試驗設(shè)備：
材料試驗機(jī)，荷載誤差不大于±1%;
澆注模型，型腔尺寸Φ50mm×50mm;
游標(biāo)卡尺，游標(biāo)讀數(shù)值0.02mm。
(2)試樣
試件尺寸Φ50mm×50mm，各令期試樣數(shù)均為3個。
養(yǎng)生條件：20±3℃，65±5%RH，
(3)試驗條件
試驗溫度：(23±2)℃;
加載速率： 1.0mm/min。
(4)試驗步驟
a) 將流動度試驗中拌制30分鐘后的CA砂漿，注入模型內(nèi)，用石膏粉作表面處理;
b.測量試樣承壓面的尺寸，準(zhǔn)確至0.02mm。取3次平均值;
c.將試樣平放在試驗機(jī)壓板的中央，以規(guī)定的加載速率施加載荷;
d.按1、7、28天齡期進(jìn)行單軸壓縮試驗，當(dāng)壓力不再上升時停止加載。
2.6.3.4.CA砂漿彈性模量試驗方法
(1)試驗設(shè)備：
材料試驗機(jī)，荷載誤差不大于±1%;
澆注模型，型腔尺寸Φ50mm×50mm;
游標(biāo)卡尺，游標(biāo)讀數(shù)值0.02mm;百分表。
(2)試樣
試樣尺寸Φ50mm×50mm，每組試樣不少于3個。
養(yǎng)生條件：20±3℃，65±5%RH
(3)試驗條件
試驗溫度：(23±2)℃;
加載速率： 1.0mm/min。
(4)試驗步驟
a) 將拌制30分鐘后的砂漿注入模型內(nèi)，用石膏粉作表面處理，28天齡期時進(jìn)行彈性模量試驗;
測量試樣尺寸，準(zhǔn)確至0.02mm。取3次平均值;
c) 將試樣平放在試驗機(jī)壓板中央，以規(guī)定的加載速率加載至抗壓強(qiáng)度σb的1/3，然后立即卸載，卸載速率與加載速率相同，如此重復(fù)3次，以第4次的加載曲線的數(shù)據(jù)計算彈性模量，即：
式中： h ―――試件的高度;
σb ―――試件的抗壓強(qiáng)度;
a ――― 試驗時第四次加載開始時的變形;
b ――― 第四次加載至σb/3時的變形。
(5)檢驗結(jié)果
每組三個試件彈性模量的算術(shù)平均值作為該組試件的彈性模量值，即：
E=(E1+E2+E3)/ 3
2.6.3.5.CA砂漿材料分離度試驗方法
(1)試驗設(shè)備：
澆注模型，型腔尺寸Φ50mm×50mm;
天平，感量1g;
游標(biāo)卡尺，讀數(shù)精度為0.02mm;
鋸子;
夾鉗臺。
(2)試驗條件
試驗溫度：(23±2)℃;
(3)試驗步驟
a.制作φ50×50mm的砂漿試件，每組試件不少于3個;
b.在砂漿齡期達(dá)28天后，將其分成上、下兩等分，分別稱重;
c.根據(jù)稱量結(jié)果，按下式計算材料分離度：
(4)試驗結(jié)果
每組三個試件的材料分離度的算術(shù)平均值作為該試樣的材料分離度。
2.6.3.6.CA砂漿膨脹率試驗方法
(1)試驗設(shè)備：
帶刻度、250ml的量筒;
游標(biāo)卡尺，讀數(shù)精度為0.02mm;
玻璃板。
(2)試驗條件
試驗溫度：(23±2)℃。
(3)試驗步驟
a.測量量筒直徑，準(zhǔn)確至0.02mm，;
b.將流動度試驗中拌制20分鐘后的CA砂漿，注入量筒內(nèi);
c.當(dāng)CA砂漿表面與250ml刻度重合時，在量筒上面加一塊玻璃板，用游標(biāo)卡尺測量CA砂漿表面至玻璃板的深度H0，24小時后，再測量CA砂漿表面深度H24，取3次的平均值。
d.根據(jù)測量結(jié)果，用下式計算其膨脹率：
膨脹率(%)=0.000314×(H0-H24)×D2
式中： D――量筒直徑，mm;
H0――初始深度，mm;
H24――24小時后的深度，mm。
(4)試驗結(jié)果
每組三個試件膨脹率的算術(shù)平均值作為該試樣的膨脹率。
結(jié)束語： 通過有效開展施工技術(shù)研究，施工技術(shù)人員和相關(guān)管理人員清楚理解了板式無砟軌道施工工藝流程、質(zhì)量控制要點、機(jī)械設(shè)備配備及人員配備，為各項工作開展打下了良好基礎(chǔ)，確保了板式無砟軌道施工的順利進(jìn)行。
