探析Rheda2000無砟軌道施工控制

摘要：結合武廣客運專線Rheda2000無砟軌道施工，介紹Rheda2000無砟軌道施工技術控制，保證施工質量。

關鍵詞：雙塊式無砟軌道；施工技術控制；測量精度

1 前言

新建鐵路武漢至廣州客運專線是國內客運專線采用的無砟軌道為Rheda2000無砟軌道系統，由鋼軌、高彈性扣件、帶有桁架鋼筋的雙塊式軌枕、現澆混凝土道床板和下部支撐體系（支承層或底座）組成。

2 施工特點

2.1 軌排支撐體系采用引進睿鐵的成熟系統螺桿調節器系統，該系統使用方法簡單、功能齊全，軌排穩定性能好。

2.2 路基軌排中線調整、鎖定裝置采用的預埋方鋼、橋梁上的軌排采用一端固定到防撞墻上一端固定到螺桿調節器上的斜拉桿。采取這些措施即加快了軌排精調的速度，也起到固定精調后軌排的作用。

2.3 精調設備采用瑞士安博格GRP1 000軌檢小車進行無砟軌道軌排精調作業，能很好地滿足高速鐵路無砟軌道施工的要求。

2.4 嚴格控制混凝土澆筑時的環境、澆筑速度，確保混凝土澆筑質量。

3 無砟軌道鋪設

3.1 施工前期準備

1）結構物沉降變形監測

在進行整體道床施工前必須確保線下基礎達到“零”沉降，即要求在線下基礎施工期間必須按設計要求埋設各種沉降變形監測元件，且按時按頻次進行觀測，形成連續有效的觀測數據，由建設、設計、咨詢、施工和監理單位共同對結構物沉降變形觀測資料進行分析評估，評定其是否滿足道床板施工條件。

2）CPⅢ控制網復測

為保證CPIII網的整體精度和完整性，在道床板施工前必須對CPIII網進行復測，其目的有二，一是可以將破壞的CPIII點進行更換和補測，二是CPIII測設時的外界環境最好與使用時的外界環境相同。特別是在連續梁位置應提高CPIII的精度。

3.2 測量精度控制

1、GRP1000S測量系統

武廣客運專線雙塊式無砟軌道施工采用工具軌法施工，其精調設備為安伯格GRP1000S測量系統，含GRP1000精調小車一臺，萊卡TPS1201全站儀和松下CF-19軍用筆記本(見右圖)。軟件方面為測量軟件GRPwin和報表輸出軟件GRP SlabRep，可以通過線路資料的預先輸入，測量過程中利用無線傳輸方式將全站儀測量數據發送至電腦進行自動計算，從而實時顯示軌道幾何狀況，指導軌道調整。

2、線路資料的輸入

軌道調整是通過GRPwin軟件的計算結果來指導的(見下圖)，而計算則是用全站儀的測量數據與軌道設計數據的差值來體現的，因此必須在GRPwin軟件中預先輸入軌道的設計線型。

軌道線型從三個方面來確定(見右圖)，平曲線、豎曲線和超高。平曲線由曲線主點進行控制，即曲線要素的坐標，含直緩點、緩圓點、圓緩點和緩直點，在相應點位輸入其曲線半徑和緩和曲線長；豎曲線則為變坡點里程、變坡點軌面高程和豎曲線半徑組成；超高通過輸入超高變化點的里程和當前點超高來實現。

3、軌道精調

雙塊式無砟軌道鋪設是采用工具軌法施工，即用工具軌組裝軌排，通過精調小車的測量數據，用螺桿調節器和軌排穩定器或支撐拉桿進行軌排的橫向、豎向調節，以達到設計精度后澆筑道床板砼。

1）組裝軌排及粗調

軌排組裝及粗調精度直接決定精調的時間，而精調時間過長則需從新調整，所以必須嚴格控制粗調的精度，軌排粗調精度見下表：

軌排的調整及支撐系統均是通過螺桿調節器和軌排穩定器或橫向支撐(橋梁上使用)來實現的，軌排粗調可利用粗調機粗調或人工粗調，其工作流程為：組裝軌排——提升軌排——安裝螺桿調節器(軌排穩定器)——粗調。

2）軌排的穩定性控制

軌排通過支撐系統進行調整和獲得暫時的穩定，因此要求支撐系統必須穩固，可通過下列幾個方面滿足軌排的穩定：

a、螺桿調節器的使用數量不得太少，一般以每間隔3根軌枕一對為宜，在軌頭處則應間隔2根軌枕即使用一對螺桿調節器；

b、軌排的橫向調節和豎向調節應位于同一斷面，以便于調節，即螺桿調節器位置同時也應設置軌排穩定器或橫向支撐拉桿；

c、螺桿調節器的螺桿必須支立在墊片之上，嚴禁直接立于支撐層或保護層上，且不得有懸空現象；

d、橫向調節和豎向調節裝置應未受砼污染，調節靈便。

3）軌排精調

a、軌排數據測量

將精調小車放置于軌道上，安裝棱鏡。使用全站儀測量精調小車棱鏡，小車自動測量軌距、超高、水平位置，接收觀測數據，通過GRP win測量軟件，計算軌道平面位置、水平、超高、軌距等數據，將誤差值迅速反饋到小車電腦顯示屏幕上，指導軌道調整。

b、軌排中線調節

軌排中線的調節是通過當前點小車電腦反饋數值，利用軌排穩定器(路基地段)和橫向支撐拉桿(橋梁和隧道)使軌排最大限度的趨于設計位置。

c、軌排高程調節

軌排高程的調節與中線調節類是，通過小車電腦反饋的高程差值，利用螺桿調節器對軌排進行調整，使之趨向于設計位置。在中線和高程的調整中，不能一味的追求絕對值，在絕對值滿足要求的情況下所有項目的變化率也必須控制在1‰。

d、質量控制標準，軌排的精調標準必須滿足下表的要求：

4)軌道精調注意事項

a、為確保工具軌面能正確反映軌道狀態，在軌道精調前對扣件進行全面的檢查，重點檢查扣件軌墊、底座、彈性底板墊有無缺失，軌底與軌墊間間隙是否<0.5mm，彈條是否使用正確(路基、隧道使用SKL-15彈條，橋梁使用SKL-15B彈條)，彈條前端與軌距擋塊的間隙是否<0.5mm，軌底外側與軌距擋塊的間隙是否<0.5mm；

b、工具軌的清理，在精調和澆筑砼后的復測都必須保證工具軌未污染砼，工具軌未產生硬彎、較大磨耗等硬傷；

c、工具軌的連接無錯臺，間隙滿足要求，同時軌頭不能位于軌枕處；

d、因工具軌間的連接是采用魚尾板連接，其強度較差，如調整不好即會產生短波不平順，在調整此區段時必須反復多次的調整，其軌頭處的調整量一次不宜過大，可通過多次調整來實現，軌頭前后2m范圍內同樣需多次微小調整，以防影響軌頭處的平順性；

e、搭接區的處理，在搬站誤差滿足要求的前提下如何保證兩站間軌道的順直，否則將在兩站交界處產生嚴重的短波不平順。GRP win軟件提供了動態補償和手動補償方式來消除此問題，如采用動態補償，將軌檢小車停在當前設站區間的最后一對螺桿調節器上，將其偏差盡可能調整到0，在下一站開始測量前不要移動軌檢小車；全站儀搬站并重新設站，在上一站最后一個點處再次采集數據，軟件將自動開始進行交疊補償(見下圖)。如采用手動補償方式則在已經精調到位或澆注過的軌道上重復測量多個點，剔出異常值后取平均偏差作為補償量，在下一區間的第一對螺桿調節器處將其偏差調為補償量，采集數據后便可啟動補償并設置補償距離；之后將所有螺桿處的調整量調至0。

4 施工精度控制分析

軌排的精度直接由精調決定，其他工序的施工幾乎對軌排精度的提高無任何幫助，但如果在施工中控制不力將嚴重使軌排精度降低。軌排精調完成后要及時進行道床板砼的澆筑作業，如超過12h尚未澆筑道床板砼或氣溫變化超過15℃則應再次對軌排進行精調，精調完成后應有相應保護措施以防止受到人為的擾動。

道床板砼的澆筑施工是對軌排精度影響最大的一道工序，應嚴格控制施工工藝和工法，以保證軌排澆筑前后其精度無太大變化。

1、澆筑砼時，砼需1個軌枕間距接1個軌枕間距單向連續澆筑，讓混凝土從軌枕塊下漫流至前一格，不至在軌枕下形成空洞。當混凝土量略高于設計標高后，前移到下一格進行澆筑，嚴禁用砼沖擊軌排；

2、控制作業人員隨意踩踏軌排，必須上軌排時也應控制人數；

3、砼振搗過程中應注意嚴禁直接用振搗棒接觸軌排或鋼筋網；

4、混凝土澆筑后0.5～1 h（若混凝土摻加緩凝劑，螺桿松動時間延長至2～3 h），螺桿放松1/4圈，螺桿調節器的放松須始終沿逆時針，時間必須嚴格控制，否則將導致軌排下沉或難以拆除螺桿；

5、混凝土澆筑后2～4 h，提松橫向模板和施工縫模板，松開全部扣件，釋放軌道在施工過程中由溫度和徐變引起的變形。操作時注意不要擾動軌排。