雙塊式無砟軌道快速施工綜合技術(shù)及配套設(shè)備工裝技術(shù)

李立信

摘要：雙塊式無砟軌道施工作為一項(xiàng)質(zhì)量要求較高的技術(shù)，在我國鐵路軌道工程中還沒能獲取到大范圍的應(yīng)用，一方面是由于施工的工用裝備多采用進(jìn)口的材料，成本花費(fèi)的代價(jià)非常昂貴，另一方面，雙塊式無砟軌道對施工的精確度有非常高的要求，需要專業(yè)化高素質(zhì)的施工隊(duì)伍，隊(duì)伍中的每一個(gè)成員都必須經(jīng)過嚴(yán)格的管理培訓(xùn)。本文將針對高速鐵路中無砟軌道的應(yīng)用，來詳細(xì)介紹無砟軌道的綜合施工工藝和技術(shù)。

關(guān)鍵詞：雙塊式無砟軌道；施工工藝；配套設(shè)備；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號： TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

雙塊式無砟軌道和傳統(tǒng)的有砟軌道有著明顯的區(qū)別，它主要是在預(yù)先設(shè)置的雙塊式軌枕中澆筑混凝土，再將軌枕鑲嵌到按照均勻鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋪設(shè)的道床內(nèi)，形成一種整體特征狀態(tài)下的無砟軌道結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)在于使鐵路軌道具備更穩(wěn)定的整體性能，延長使用的壽命。盡管雙塊式無砟軌道在投資上成本過高，施工技術(shù)有著更為高級的標(biāo)準(zhǔn)要求，但是無砟軌道建成之后，在其使用周期的范圍內(nèi)基本不需要鐵道施工技術(shù)人員進(jìn)行維修護(hù)理工作，這大大降低了軌道運(yùn)營當(dāng)中的維修工作量，緩解了鐵路運(yùn)營狀態(tài)和施工維修所產(chǎn)生的矛盾。綜合比較起來，雙塊式無砟軌道的總體成本與有砟軌道的投入成本差距也就不是那么大，施工運(yùn)營之后必然會獲得良好的投資價(jià)值回報(bào)。

一、雙塊式無砟軌道系統(tǒng)的特征和優(yōu)勢

雙塊式無砟軌道在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面來講顯得較為復(fù)雜，其中最為主要的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括鋼筋軌道、雙塊式枕木、混凝土結(jié)構(gòu)支撐層、軌枕下面的道床板等部分。其中，鑄鐵制作的扣件將鋼筋軌道和雙塊式枕木同時(shí)連接起來，形成了基本的軌道結(jié)構(gòu)，相同的軌道合并在一起組裝成并排的軌排系統(tǒng)。在對軌道排列進(jìn)行精確度定位時(shí)，施工人員必須在軌道的關(guān)鍵連接處焊上鋼筋骨架，并采用鐵路軌道設(shè)計(jì)中專用的支撐架進(jìn)行穩(wěn)固設(shè)定工作。最后，便可以在雙塊式枕木中澆筑混凝土。通過施工人員這一系列的操作，雙塊式無砟軌道系統(tǒng)就基本形成了。

雙塊式無砟軌道的除了具備穩(wěn)定安全的基本性能以及精確的高密度接合特征，還具備以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢：

(一)節(jié)省施工場地

由于軌枕下面的道床板底座模板是通過現(xiàn)場組裝并且現(xiàn)場澆筑混凝土的，因此在鋪設(shè)軌道時(shí)就可以根據(jù)地形的實(shí)際情況靈活地增加多個(gè)工作面，采用距離相對較近的梁場充當(dāng)軌道排列拼接的施工場地，這樣可以使得軌道施工場地面積縮小到相對較小的范圍內(nèi)。同時(shí)，這種方式也不受到施工地形和施工期限的制約，適用于復(fù)雜的地形條件或是開掘隧道橋梁比例較大的高速列車專線中。

(二)節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)

雙塊式無砟軌道的道床板底座免去了工廠事先制定的需要，從而節(jié)約了一筆道床板運(yùn)輸費(fèi)用的開支。在沒有采用雙塊式無砟軌道施工之前，高速鐵路客運(yùn)專線上每一塊道床板的運(yùn)輸費(fèi)用約為1000元人民幣左右，列車平均每行駛一公里所花費(fèi)的運(yùn)輸費(fèi)用就多達(dá)20多萬元，代價(jià)非常昂貴。因此，雙塊式無砟軌道的施工無疑可以幫助鐵道部門節(jié)省一大筆運(yùn)輸投資成本。

(三)強(qiáng)化施工質(zhì)量

雙塊式枕木混凝土澆筑時(shí)能夠保證底層的道床板與枕木之間有著非常嚴(yán)密的密合度，避免混凝土與枕木之間產(chǎn)生明顯的裂縫，強(qiáng)化了雙塊式無砟軌道的施工質(zhì)量。

二、雙塊式無砟軌道快速施工技術(shù)

雙塊式無砟軌道的施工是一門非常復(fù)雜化的程序過程，它包含了很多內(nèi)容環(huán)節(jié)，其中每一個(gè)環(huán)節(jié)的施工都需要有非常嚴(yán)格的質(zhì)量控制。正是由于它有著非常高的工藝要求和施工難度，目前，雙塊式無砟軌道也僅僅應(yīng)用于我國重點(diǎn)的高速鐵路軌道工程項(xiàng)目，沒有能獲得全面性的普及。具體來說，雙塊式無砟軌道快速施工主要的施工技術(shù)工藝體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(一)布置和捆綁鋼筋網(wǎng)

為了使道床地板能夠達(dá)到更加穩(wěn)固安全的效果，施工人員需要在軌道道床的底層鋪上鋼筋網(wǎng)片，這些鋼筋網(wǎng)片的來源都從統(tǒng)一的鋼筋加工廠集中制作并運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。鋼筋的上下方向都使用了絕緣卡加以固定保護(hù)，每一個(gè)鋼筋網(wǎng)片在使用前必須由專業(yè)的檢驗(yàn)人員進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收，在確保質(zhì)量合格的情況下為鋼筋網(wǎng)掛上質(zhì)量標(biāo)識牌。最后，鋼筋網(wǎng)片在使用吊車裝備運(yùn)送到施工點(diǎn)之后，施工人員就可以根據(jù)事先規(guī)劃好的道床邊線將鋼筋網(wǎng)片擺放到準(zhǔn)確的位置，并且在綁扎定位道床底板鋼筋網(wǎng)片的同時(shí)，要注意將限位凹槽處的鋼筋固定在一個(gè)非常穩(wěn)定的狀態(tài)上。

(二)軌道的精確調(diào)整

1、精確調(diào)整的時(shí)間和長度要求。軌道的精確調(diào)整應(yīng)該在混凝土澆筑完成之前進(jìn)行，調(diào)整的長度也要具體參照混凝土的澆筑長度選取，一般情況下調(diào)整的長度要大于澆筑長度70米的位置。

2、布置和改善的方法。軌道的精確度不是在施工完畢后就一定能保證的，需要進(jìn)行反復(fù)地改善和調(diào)整，使其達(dá)到相對最精確的位置。因此，施工人員通過利用專業(yè)化的螺桿或螺旋調(diào)整器，并結(jié)合軌道的全球定位系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確化的數(shù)據(jù)分析才能精確對軌道進(jìn)行定位。調(diào)整器的位置應(yīng)該放置在通過組裝好的鋼軌基面，在枕木之間以固定的兩個(gè)間距為單位各設(shè)一組調(diào)整器。

(三)混凝土澆筑

在對混凝土澆筑的過程中，施工人員需采用多個(gè)高頻率振搗器實(shí)施混凝土的振搗工作。在振搗時(shí)要特別注意振搗器不能觸碰到軌道表面和支撐鋼筋架，振搗點(diǎn)的分布務(wù)必均勻，避免出現(xiàn)漏振的情況，并且要安排專門的人員隨時(shí)關(guān)注軌排的異動狀態(tài)以及檢查絕緣卡是否松動，確保整個(gè)軌道施工系統(tǒng)穩(wěn)定和牢固。一旦有任意位置的變換，施工人員必須即刻停止?jié)仓驼駬v，在混凝土凝固之前做好精確性調(diào)整。另外，混凝土澆筑結(jié)束后還必須對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，具體做法是在混凝土表面均勻噴灑養(yǎng)護(hù)劑，每劑用量控制在一平方米使用400克。

三、雙塊式無砟軌道配套設(shè)備和工藝裝備

先進(jìn)的施工工藝裝備是施工技術(shù)的有力保障，特別是對于雙塊式無砟軌道的高質(zhì)量施工要求來說，運(yùn)用性能卓越的工藝配套裝備是不可或缺的。下面將介紹幾種在雙塊式無砟軌道施工過程中常用的工藝裝備。

(一)排架吊裝設(shè)備

排架吊裝設(shè)備有著操作便捷、排架效率高、方便于排架拆除卸載等優(yōu)勢。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，施工人員還自行研制了一種利用龍門吊提升機(jī)自動固定排架的方法。該排架吊升裝備與常規(guī)的排升吊架的最大區(qū)別就在于，由槽鋼加工而成的主架在縱向的邊側(cè)位置上多設(shè)置了兩個(gè)自由固定卡，固定卡的間距保持與軌道的間距相一致。在吊裝操作時(shí)，施工人員手動將固定卡放置在工具軌道上，龍門吊升機(jī)啟動之后，固定卡就能實(shí)現(xiàn)自動化地卡住鋼軌，直到吊運(yùn)到施工區(qū)域內(nèi)松開軌排。

(二)龍門吊設(shè)備

龍門吊在雙塊式無砟軌道使用工藝設(shè)備中占據(jù)著非常重要的位置，基本上在施工過程中所有的半成品材料和成品材料都需要應(yīng)用龍門吊將其運(yùn)送到指定的位置，正因?yàn)槿绱耍堥T吊的性能質(zhì)量直接關(guān)系到雙塊式無砟軌道施工的能否繼續(xù)下一步的開展。

龍門吊安裝的運(yùn)行放置方位一直是在施工中所必須處理好的問題。例如，在單向鐵路隧道的特殊地形情況下，龍門吊設(shè)備如果處在隧道仰供的填充頂面就會影響到雙塊式無砟軌道道床板的施工。根據(jù)施工人員的研究分析，他們最終將龍門吊安裝在了隧道電纜槽的頂面，材料改用型鋼加工，寬度與隧道電纜槽和水溝間的隔墻寬度保持一致，高度則根據(jù)具體隧道空余的高度位置來確定。

結(jié)束語：

總而言之，雙塊式無砟軌道穩(wěn)定性良好，使用返修率低，壽命較長等方面的優(yōu)勢決定了它在高速鐵路軌道的建設(shè)發(fā)展中必將會取得廣闊的市場前景。只有在充分應(yīng)用工藝設(shè)備和工藝技術(shù)的前提下，施工人員針對施工環(huán)節(jié)中的每一個(gè)步驟做到精益求精，那么才能保證工程整體的質(zhì)量。

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