紅巖寺隧道雙塊式無砟軌道整體道床施工技術

(中鐵十二局集團第二工程有限公司，山西太原 030032)

1 工程概況

紅巖寺隧道是宜萬鐵路W10標合同段內的一條長大隧道，位于建始縣紅巖寺鎮境內，設計為兩條并行單線隧道(Ⅰ，Ⅱ線)，線間距為 21 m～30 m，Ⅰ，Ⅱ線隧道長度分別為 3469 m和3474.23 m。隧道軌下結構設計為雙塊式無砟軌道結構，Ⅰ線隧道無砟軌道里程為DK160+367～DK163+788.75，全長3421.75 m，Ⅱ線隧道無砟軌道里程為ⅡDK160+359.75～ⅡDK163+792，全長3432.25 m。

2 雙塊式無砟軌道結構介紹

鋼軌采用U75V，60 kg/m，25 m焊接用鋼軌;扣件采用WJ-7A型扣件;軌枕采用宜萬線專用的雙塊式軌枕，由業主提供;軌道結構高度為561 mm。道床板采用C40鋼筋混凝土現場澆筑，厚度為30 cm，寬度為2.8 m，每隔6.25 m設置一條伸縮縫，縫寬20 mm，道床板施工完成后用瀝青嵌縫;直線地段，道床板頂部自中間向兩邊設1%的排水橫坡;在設置超高曲線地段，道床板頂部采用單面排水坡。在道床板上利用抬高外軌的方式設置曲線超高，緩和曲線上用內插法調整。

3 施工方案

3.1 道床板布置

紅巖寺隧道(Ⅰ線)共鋪1塊4.23 m道床板、1塊4.98 m道床板、546塊6.23 m道床板;紅巖寺隧道(Ⅱ線)共鋪1塊5.46 m道床板、547塊6.23 m道床板。

3.2 施工方法

我們采用組合式軌道排架法施工，組合式軌道排架集工具軌、調整器、縱橫板為一體，用于懸掛雙塊式混凝土軌枕，形成道床排架結構，方便定位和澆筑混凝土施工。具體操作為:在加工場集中組裝好6.25 m短軌排與鋼筋網，在工作面利用隧道原有的結構，固定支撐軌排，各工序間形成平行流水作業，提高施工效率。該方法主要機具設備見表1。

表1 組合式軌道排架法主要施工機具

3.3 組合式軌道排架法綜合技術指標

施工作業效率:在滿足施工機具配套前提下，最高250 m/d延米，日均不小于150 m/d;施工軌道精度:滿足設計及施工規范要求。

4 整體道床施工工藝

4.1 施工工藝流程

整體道床施工工藝見圖1。

圖1 雙塊式無砟軌道整體道床施工工藝

4.2 施工準備

1)熟悉無砟軌道相關技術要求，現場調查后編制詳細的施工組織設計。2)原材料進場前嚴格驗收。3)配合設計院布設線路控制網，并進行復測。4)對線下結構物進行量測、評估，確認符合設計和相關規范要求后方可施工無砟軌道。

4.3 操作要點

4.3.1 地面清理

根據隧道鋪底高程復測結果，按照“高鑿低補”進行處理，對混凝土道床板范圍內的地面進行鑿毛處理，并用高壓水沖洗浮渣。

4.3.2 測設中線樁與標樁

全站儀后視四個CPⅢ進行自由設站，通過測量放樣程序按每6.25 m測設一個中線樁，鋼釘做點，紅油漆標識。利用水準儀，后視CPⅢ，在水溝電纜槽邊上測設內軌頂以下20 cm的高程，紅油漆標識。中線與高程的偏差均控制在±5 mm。用墨線彈線將中線點與高程點連成一條線，然后利用鋼尺與三角板，將兩側模板的位置定出。

4.3.3 軌排和鋼筋網

1)軌排組裝:抽檢軌排。保證軌平直性、無彎翹及扭曲，軌頭無硬彎，就位前檢查軌底及軌面是否干凈;使用扭矩扳手將扣件定位，并按規定扭矩擰緊螺栓，使鋼軌與墊板貼合，彈條兩端下緣必須壓在軌腳上;2)鋼筋網綁扎:根據縱向鋼筋與橫向鋼筋的數量、設計位置，在地上劃線;然后依次將縱向鋼筋與橫向鋼筋散布在劃線位置，用絕緣卡綁扎。

4.3.4 軌排粗調

軌排安裝就位后，即可進行粗調，具體步驟如下:

1)根據設計院提供的線路擬合后的數據進行放樣，在襯砌左右側邊墻上每隔6.25 m設置一對內軌頂標高點，并用墨線彈出通長的軌面線，作為高程控制的依據。在仰拱頂面上，沿線路中線每隔6.25 m打入一鋼釘作為中樁標記來控制中線。2)高程控制:軌排就位后，采用3 m水平尺，以襯砌邊墻上的軌面線作為依據，根據水平尺反饋數據，通過軌排螺桿調節器調整軌排頂面高程，曲線地段設超高時，鋼軌一側頂面保持在內軌頂標高處，另一側按設計超高值調整。粗調軌排時，軌排頂面高程控制誤差在5 mm之內。3)中線控制:利用鉛垂線調整線路中線上已經打好的中線點及軌排上的中樁標記，至大致重合。要求中線誤差控制在5 mm之內。4)全站儀自由設站:在任意位置安放全站儀，將棱鏡固定在設站點相鄰的8個CPⅢ點上，由全站儀自動搜索，照準目標CPⅢ點，平差計算出設站點三維坐標，完成設站。

4.3.5 軌排精調

1)全站儀設站:任一點架設全站儀，利用測站前后各80 m的控制點，觀測4對連續的CPⅢ點，自動平差、計算確定設站位置。當出現偏差超過1 mm時，必須換一位置重新架設全站儀，架設完成后交叉觀測之前利用過的4個控制點，并復測剛才調整過的兩組軌排，當偏差超過2 mm時，必須重新換一位置設站。

2)利用軌檢小車測量軌道數據，根據反饋數據調整中線和高程。a.將軌道技術參數輸入軌檢小車配套計算器中，使軌檢小車就位于經過粗調的排架軌道上，將軌檢小車雙輪一側放置在曲線內側軌道上，全站儀照準軌檢小車上的棱鏡，看通信狀況是否良好，然后使全站儀鎖定軌檢小車棱鏡(此時應關閉全站儀強力搜索)。在施工模式中，看數據偏差是否超過允許值(偏差允許值為0.7 mm)，如果超過允許值時，移動軌檢小車，直至數據偏差在允許范圍之內，然后重新設站。b.第一次精調:通測一下該設站測量區間，如果軌道數據與設計值偏差過大(超過5 mm)，則對軌排整體進行調整，將大部分位置偏差調整至2 mm以內。c.第二次精調:測量螺桿調節器處軌道中線的平面坐標及軌面高程，并根據測量數據將所有螺桿調節器處軌道調整到設計位置。d.澆筑前精調:測量所有的螺桿調節器處軌道中線的平面坐標及高程數據，調整至設計位置后，采集數據。e.利用軌檢小車測量最后一對螺桿調節器處軌道中線的平面坐標及高程數據，將該處軌道調整至設計位置后采集數據，然后保持軌檢小車的位置不動。f.將全站儀重新搬離設站，按之前步驟調整好設站后，觀察上一站最后一對螺桿調節器處軌道中線的平面坐標及高程數據，如果數據偏差在2 mm之內，則重新采集數據，由軟件自動交疊補償，如果偏差超過2 mm，必須重新設站。

4.3.6 混凝土灌注

在工作面前方安放輸送泵，連接泵送管到工作面，混凝土泵送入模，混凝土完成灌注后工作面前移。

4.3.7 振搗、抹面、養生

在澆筑混凝土當中，要對混凝土進行振搗，搗固棒應采用“快插慢拔”的方法。在澆筑完混凝土后，要對混凝土表面進行抹面，混凝土凝固后要進行灑水，麻袋覆蓋，防止混凝土干裂。

4.3.8 拆除螺桿調節器與封堵螺栓孔

在混凝土強度達到5 MPa后，拆除螺桿調節器，并用等強度的砂漿封堵螺栓孔。

5 施工前注意事項

1)盡早安排水溝、電纜槽的施工，提前統籌安排站后工程元器件的預埋、過軌管線施工和缺陷處理等，否則將會干擾無砟軌道施工，以后也不方便處理。2)提前將水溝、電纜槽蓋板運入洞內相應地段的避車洞內存放，方便后續施工。

6 結語

由于無砟軌道整體道床的整體性和不可修復性，因此對施工精度和施工質量要求非常高，質量符合要求的整體道床能大大減少后續換長軌、精調整道等工作的工作量。紅巖寺隧道無砟軌道順利通過了靜態和動態驗收，宜萬鐵路試車時，列車在我標段的時速是設計時速的125%。