張 健 付廷達
(中鐵五局一公司,湖南 長沙 410117)
在鐵路長大隧道中均采用無砟軌道這一軌道結構類型,其結構主要部件有鋼軌、軌枕、鋼筋混凝土道床,軌枕預埋入道床中,單元道床板間設伸縮縫加塞伸縮縫填料。本文就單線鐵路隧道無砟道床(單元道床板6.25m*2.6m(長*寬))采用軌排法施工進行簡要介紹。
為確保無砟道床鋪設精度,施工前必須將主要施工工具和設備準備好并調試到最佳狀態,尤其是軌道排架必須經專業機構設計并符合施工圖規定精度要求。
無砟道床主要施工機具及測量儀器見表1。

表1 主要機具及測量儀器
施工人員按工序分為整備工班、排架工班、混凝土工班三部分,整備工班負責現場清理、材料倒運等,排架工班負責倒裝、調整排架,混凝土工班負責澆注混凝土,人員配備按照日進度100米考慮,人員安排見表2。

表2 施工人員配備表
2.3.1 進行CPII復測及CPIII測設,CPIII控制點按每60米一對點均勻布設在隧道二襯邊墻上,高度為內軌面上30~50cm。CPIII平面測量采用后方交會法確保每個點至少測量3次后進行嚴密平差;CPIII高程采用精密水準測量。
2.3.2 單線隧道特點是斷面凈空小,為保證正常施工進度需設置會車道滿足現場運輸要求,一般可考慮600米設置一處。
2.3.3 由于軌道排架調節能力有限,鋪筑仰拱填充時標高偏差控制在2cm以內并及時做拉毛處理。
2.3.4 長大隧道一般是分段貫通,存在貫通誤差,為確保無砟道床施工后滿足隧道限界要求,進行貫通測量后需對隧道再次進行線路擬合。
現場清理→鋪設龍門吊行走軌、材料運輸→安裝鋼筋網片、伸縮縫隔離板→吊裝、調試、連接懸掛好軌枕塊的軌道排架→澆注道床混凝土、搗固抹面成形→養生、拆除軌排進入下一循環。

圖1 施工工藝流程圖
鋼筋網按設計要求洞外制作洞內安裝,安裝前需在隧道仰拱面標記好鋼筋網片的位置,避免二次調整,安裝時確保上下層鋼筋網片的保護層厚度。伸縮縫隔離板安裝在兩片鋼筋網之間并位于兩根軌枕塊中間,前后偏差不大于30mm,并保持豎直,隔離板宜采用楔形構造以方便拆卸。
以水溝電纜槽溝邦為依據彈出側模安裝邊線,側模上部用拉桿固定,底腳用木楔子固定,如果水溝邦間距滿足設計道床寬度2.6米則利用水溝邦作為側模。
3.3.1 支撐塊懸掛及軌排鋪設
支撐塊在組裝平臺上利用其配套的扣件與排架下掛籃緊扣,形成可供鋪設的小型軌排。懸掛支撐塊時應注意軌底坡方向防止反方向安裝。組裝完成的軌道排架通過龍門吊吊運至鋪設地點,按照設計里程標記位置放置穩妥后,粗調定位,保證軌縫為軌道排架設計制作時預留長度。每組軌排鋪設長度為100米,并按照500米準確里程調整軌排端頭位置。
3.3.2 軌排精調定位
軌排組裝完畢并粗調至設計軌面1cm左右后進入精調環節,軌排精調由精調機即軌檢小車控制。軌排利用軌檢小車精調工作原理為:全站儀自由設站后視8對CPIII點精確定位置鏡點平面坐標和高程,前視軌檢小車棱鏡通過無線模塊在電腦中顯示當前小車位置與軌道設計位置的相對關系,通過軌排螺桿調節器和軌向鎖定器調整高程和中線使軌面系精度滿足規范要求,最后通過軌道夾板將多榀軌排有效聯接成軌道。調整時按照"高程→中線→高低、軌向→水平、三角坑→復核高程、中線"的程序進行,精調完后擰緊螺桿及軌向鎖定器。軌面系精度除軌距由軌道排架確定外其余高程、中線、水平、高低、軌向等均按設計時速的規范要求精調保證。
3.3.3 軌排精度監控
軌排精調完成后進行道床混凝土澆筑,在澆筑過程中需對整個軌道進行全面監控,防止由于物體撞擊軌道部件造成精度偏差。過程監控主要復核高程及中線,一旦發生偏差及時調整。
3.4.1 混凝土輸送泵整備及管道布置
輸送泵置于組裝平臺后并距離待澆筑道床尾部100米以上預留下一循環軌排組裝場地,輸送泵本身整備完好,并有處理各類故障的應急措施。管道布置在軌排上面或側面,并用支架與排架隔離開防止碰撞軌排部件。混凝土澆筑結束后及時維修保養輸送泵和清理管道。
3.4.2 混凝土運輸
混凝土由攪拌式運送車從洞外拌和站接料,中途在會車道處會車,將砼運輸至道床工作面處,運輸過程中要保證混凝土質量,卸車時做到卸料準確、均勻、避免遺撒。
3.4.3 道床搗固和平整
道床混凝土搗固采用插入式搗固器和平板式搗固器進行,作業時分前后兩區間隔2米搗固,前區主要搗固下部鋼筋網和軌枕底部,后區主要搗固軌枕四周與底部加強。搗固時,插入式搗固器主要用于軌枕塊底部及四周搗固,平板振動器用于道床表面砼充分振搗。搗固時應避免搗固棒接觸排架和軌枕,遇混凝土多余或不足時及時處理。道床使用專用量具控制斷面形狀,做到一步到位,表面修平抹光后的平整度滿足規范要求精度。
3.4.4 道床養生及清理
道床混凝土強度達到5Pa時方能拆除軌排,遺留的螺栓孔及時采用高強度無收縮砂漿封堵,混凝土未達到設計強度的75%前嚴禁行車和碰撞軌道部件,道床拆模后應進行養生工作,養生期不少于7天。養生強度達到要求后全面清理道床表面,鏟除多余灰渣,各部清掃干凈。軌枕塊表面不得有任何殘留物,雙塊式CRTSI型或CRTSII型軌枕清理時注意防止雜物落入軌枕塊預留螺栓孔內。
3.4.5 軌道排架的倒用
道床混凝土經養護達到一定強度后可拆除軌道排架。拆除順序為:軌排間連接夾板--軌枕塊固定螺栓--軌向鎖定器。然后,松動支腿螺栓,用撬棍協助龍門吊吊起排架重新懸掛軌枕塊循環使用。
經驗表明:道床施工人員的技術水平、熟練程度、協調配合能力是決定工程質量和施工進度的重要因素。在施工前必須對施工人員進行技術培訓,使其能掌握技術標準和工藝流程。要求施工人員要有很強的責任心,崗位人員要相對固定。
軌道排架的加工精度和幾何尺寸是保證無砟道床施工質量和精度的關鍵,因此軌道排架的設計和生產必須由專業的機構完成。各種測量設備必須滿足道床施工精度要求,并且在使用前校正無誤。精良的機具和先進的、高精度的測量儀器可以節省施工人員的勞動強度,合理的配套與利用可以提高每一個工序的質量與效率,有效的節約時間,保證施工進度按計劃推進。
單線長大鐵路隧道無砟道床施工制約進度最主要的就是物流運輸,因此合理組織保證材料運輸的通暢成為重中之重。充分考慮這一因素需按前文所述的施工準備中提到的利用隧道內附屬洞室或輔助坑道進行放大作為運輸車輛的調頭、會車地點,這樣才能有效的縮短倒車距離,節省運料時間。
從整個施工工藝流程及各工序完成時間來看,軌排法無砟道床施工關鍵工作為軌排精調定位和道床混凝土灌注,其余工作可以穿插在這兩個主要工序中同步進行,從而不占用循環時間。因此現場各工序的時間安排也是影響施工進度的因素。
單線長大隧道無砟道床的軌排法施工要點主要有:施工機具及技術資料準備、施工測量及監控測量、軌道排架的調試就位、混凝土的運輸與灌注。在施工中重點保證上述要點的質量和效率,節能保證無砟道床的施工質量和進度。
[1]《高速鐵路無砟軌道工程施工精調作業指南》.鐵建設函【2009】674號.
[2]《工程測量規范》.GB50026-2007.
[3]《高速鐵路工程測量規范條文說明》. TB10601-2009.