大風干旱地區CRTS ?型雙塊式無砟軌道單梁框架法施工技術

楊紹波

【摘要】 文章以蘭新鐵路采用CRTS ?型雙塊式無砟軌道為工程背景，對單梁框架法雙塊式無砟軌道的總體施工方法進行了研究，并探討了在嚴格控制施工精度及質量的情況下，在大風干旱地區防止混凝土開裂等問題上，如何提高施工功效。

【關鍵詞】 大風干旱地區 雙塊式無砟軌道 單梁框架法 施工技術

1.工程概況

蘭州至烏魯木齊第二雙線全線跨越甘肅省、青海省、新疆維吾爾自治區三省區，沿線氣候環境差異較大，線路多處于嚴寒、溫差大、風沙大、日照強、干旱缺水等惡劣自然氣候條件下。根據鐵道部關于蘭新第二雙線設計批復意見的相關要求：正線軌道鋪設無砟軌道，其結構型式以成段雙塊式無砟軌道為主.

由于工程地處西北季風強烈的干旱風沙地區，且屬西北地區首條無砟軌道鐵路項目，針對工程的重點和難點，我們開展了專項研究，在原有軌排框架法的基礎上進行改進（僅在長大隧道中使用），使其運用于路基及橋梁地段無砟軌道道床板施工，并從混凝土防開裂及提高無砟軌道精度著手，摸索總結出一套比較成功的施工工藝，形成本施工技術。

2.施工方法和控制標準

2.1 隔離層施工（僅橋梁上有）

1）在混凝土底座頂面設置隔離層，隔離層采用4mm厚聚丙烯土工布。

2）土工布接縫與軌道方向垂直，采用對接方式用膠帶粘貼，不得出現折疊和重疊。

3）利用CPⅢ網，確定并彈出軌枕邊線、軌道中線的3道墨線。

4）道床板尺寸、鋼筋位置及保護層厚度按驗標的要求據此墨線控制。擺放鋼筋時縱向搭接長度應滿足設計要求。

2.2 安裝彈性墊板（僅橋梁上有）

1）根據設計在限位凹槽周圍安裝橡膠墊板和泡沫板。

2）墊板邊條：采用泡沫板加工而成。

3）安裝時使其與凹槽周邊的混凝土密貼，不得有鼓泡、脫離現象、并用膠帶封閉所有間隙。

2.3 道床板底層鋼筋安裝

根據全站儀放樣點，在底板頂面上用鋼卷尺量出底層鋼筋間距，并標記；按梅花型布置預制好的砼墊塊，每平方米4個；布置縱、橫向鋼筋，安裝絕緣卡，并用絕緣卡固定。

2.4 散枕

由吊車將軌枕吊裝至工作面，人工或散枕器按設計要求散布軌枕。保證軌枕間距符合要求。

2.5 軌排框架就位

采用60kg/m鋼軌夾板和TB螺栓縱向連接，多榀排架連接后形成標準軌道模式。

將每榀軌道排架扣件螺栓孔位置與軌枕上螺栓孔位置對齊，平穩、緩慢地將排架放置于軌枕上。

將軌枕組裝至框架前要對扣件進行清理（軌枕上安裝扣件時也必須對軌枕承軌臺和扣件的組成部分逐一清理）

單梁框架就位組裝，安裝支架螺栓。將框架和軌枕進行連接，使用內燃機扳手，按照設計要求的扣件扭矩250N·M，將軌枕和框架進行組裝。

2.6 軌排粗調

使用測量儀器對軌排進行粗調。

單梁軌排利用軌道排架橫向、豎向調整機構完成軌排的粗調工作，按照先中線后水平的順序循環進行。

粗調工作必須重視，粗調到位能大大提高精調時的效率，其要達到的標準見表1：

表1 軌排粗調檢控制標準

序號 檢查項目 檢驗標準 檢測方法

1 軌排軌頂標高 -3～0 mm 檢查記錄

2 軌道至設計中線位置 ±3 mm 檢查記錄

2.7 上層鋼筋安裝

（1） 軌道粗調工序完成后，進行道床板上層縱橫向、架立鋼筋及接地鋼筋安裝。

（2）鋼筋節點間采用絕緣卡綁扎固定；綁扎完成后將多余部分進行剪除。

2.8 電阻測試

（1） 非接地鋼筋中，任意兩根鋼筋的電阻值不小于2MΩ。

（2）按照施工圖，進行接地鋼筋、接地端子的焊接，焊接接地端子時保證平直以及緊貼模板。

2.9 模板安裝

（1） 道床板模板分橫向模板、縱向模板。橫向模板設計總長度為2.8m，縱向模板長度分3.5m一節。

（2）道床板伸縮縫位置模板的安裝是整個模板安裝的重點，根據設計要求，每19.5米一節單元板，分段澆筑成形。伸縮縫處必須采用特制鋼模板，施做時先將傳力桿以下部分的條形聚乙烯泡沫板位置固定并定位準確，然后插入特制的鋸齒形鋼模板，鋸齒形鋼模板穿過傳力桿兩邊夾住條形聚乙烯泡沫板，澆筑道床板的過程中一次成型。

鋸齒形鋼模板鋸齒位置與傳力桿位置向對應，模板長度2.8米，同時除了混凝土接觸的外表面要涂刷脫模擠外，與條形聚乙烯泡沫板接觸的內表面也要涂刷脫模擠。混凝土初凝后需適當的松動鋼模板，以便于后期拆模。

（3） 相鄰的兩塊模板用螺栓連接，螺栓連接時一定要保證相鄰兩塊模板之間不出現錯臺，并在兩模板連接面處貼雙面膠或膠條，以防止模板間出現縫隙漏漿。

2.10 軌排框架的固定

單梁框架的軌向鎖定器，鎖定在兩側支承層側邊，精調時還要利用軌向調節螺桿進行軌道中線調整。

2.11 軌道精調

（1） 用軌檢小車和全站儀逐一檢測每根軌枕處的軌頂高程、軌道中線位置、鋼軌間距、方向、水平等幾何形態，并進行調整。

（2） 用兩側的軌向鎖定器進行軌道中線的調整，用螺柱支腿進行軌道標高的調整。

（3）軌道調整定位合格后，檢查軌排固定裝置，防止混凝土澆筑時軌排移位。

（4）軌道精調后，軌道幾何形位允許偏差見表2：

表2 軌道幾何尺寸允許偏差表

序號 項目 允許偏差 備注

1 軌距 ±1 相對于標準軌距1435mm

1/1500 變化率

2 軌向 2mm 弦長10m

2mm/測點間距8a（m ） 基線長48a（m）

3 高低 2mm 弦長10m

2mm/測點間距8a（m ） 基線長48a（m）

4 水平 2mm 不包含曲線、緩和曲線上的超高值

5 扭曲 2mm 包含緩和曲線上由于超高順坡所造成的扭曲量

6 軌面高程 一般情況 ±2mm /

靠近站臺 0～（+2）mm /

7 軌道中線 2mm /

8 線間距 0～（+5）mm /

2.12 混凝土澆筑

（1） 澆筑前對沉降縫及假縫模板進行涂油處理，灑水潤濕底板及軌枕表面。使用防護罩保護鋼軌、扣件及軌枕不被混凝土污染。

（2）澆筑混凝土前，首先檢查和確認精調結果，如果軌道放置時間過長（超過6h），或環境溫度變化超過15℃，或受到外部條件影響，必須重新精調。

（3）混凝土振搗使用插入式振搗棒，振搗時避免搗固棒觸碰軌排與支撐架，插點布置應均勻，不得漏振。混凝土振搗完成后，及時修整收面，收抹面分四道：第一道人工整平，第二道精平，第三道壓光，第四道局部壓光。收面時應特別注意軌枕四周及框架底部，需采用自制的長抹刀進行收面。

（4）大風干旱地區由于混凝土表面水份蒸發快，容易造成混凝土表面開裂，所以無砟軌道道床板（底座板）收面應在施工棚內進行，施工棚每個作業面至少配置100米，為了便于人工移動，底部配有行走滑輪。采用施工棚作業時，要考慮物流組織的影響，每個循環施工完成要置于同一線路后方。

（5）對框架軌排易損易污染部件（鋼軌、扣件、框架、螺桿調節器、絲杠）進行防護。

2.13道床板數據采集

在澆筑混凝土后框架拆除前，并且無太陽直射和溫度變化不大的環境條件下，按要求扭矩上緊扣件，然后精調小車采集每一個軌枕處的數據。不論結果是否超標都必須采集每一個軌枕處的數據，對不合格點，及時做好標記，為以后更扣件提供可靠數據。采集完數據后及時松開扣件、適時拆除框架。

2.14 框架、模板的拆除運輸和配件清理

（1） 道床板混凝土抗壓強度達到5MPa后，先將縱橫向模板連接和橫向模板連接以及與地面的連接松開，然后人工配合吊車進行模板的拆除，依次逐塊拆除、將各種型號模板等分別歸類、集中。

（2） 模板拆除后，應及時找出接地端子。

（3） 安排專人負責對拆卸的模板、排架及配件等用毛刷進行清潔處理，配件集中儲存在集裝筐中，以備下次使用。

（4） 先拆除螺桿后拆除扣件，可避免螺桿和液壓扳手之間的相互影響。

3. 工效分析

3.1 提高工效的方面

3.1.1 施工精度更高

相比較簡易工裝法，框架法無砟軌道軌排整體性更好，穩定性也更好。軌排結構穩定，軌道幾何形態控制牢固。對于精調完成后，混凝土施工等所造成的軌排擾動影響較小。

通過復測數據證實，使用框架法的精度控制要比簡易工裝無論是絕對值還是平順性都要精確，對于后期長軌精調的換件率也可以有效的控制，從而達到更好的經濟效益。

3.1.2 軌排組裝、精調更方便

由于是整體結構的框架，所以軌排組裝更方便，軌距也更容易控制。

框架自帶的軌向調節螺桿和高程調節螺桿，可以有效方便的進行軌向、高程調節。調整幅度大、而且控制方便。從而對起軌（第一次粗調）要求降低，也進一步提高了軌排組裝的效率。

同時，調節螺桿與框架為一整體，調節起來更加方便，準確性更高，效率也更好。傳統的簡易工裝只能通過橫向制動和螺桿調節器進行微調，效率慢且幅度小。使用框架法可以大大提高精調效率。

3.1.3 施工工序簡單

相對于簡易工裝，框架法省去了幾道施工工序，如：安裝、倒運螺桿調節器、安裝橫向制動、修補螺桿孔等。

框架法有自帶的調節螺桿，所以不需要安裝螺桿調節器，從而省去了大量安裝、倒運的工作。

安裝橫向制動工序復雜，材料制作、鉆孔、安裝絲桿和螺栓、補空、焊接等需要大量人工和材料。而框架法因有自帶的軌向調節螺桿，所以省去了橫向制動這一步驟，而且調節軌向更加方便。

由于單梁框架的高程調節螺桿在模板外側。所以澆筑完混凝土之后沒有螺桿孔，也不需要進行螺桿孔修補。

3.1.4 單套工作面施工人員少

由于省去了幾道施工步驟，同時，軌排組裝、精調等步驟的效率提高，相應的施工人數也相對減少。

按照每天施工120米的施工進度，單套工作面簡易工裝需要120-130人左右，而相同的工效框架法只需要100-110人。大大減少了人工成本。

具體見表3、表4。

表3 單套簡易工裝法無砟軌道施工人員配備表

序號 工序 人數 備注

1 支承層清理 8

2 放樣、彈線

3 底層鋼筋擺設

4 散枕、工具軌安裝 20 鋼軌清理，安裝絕緣墊塊，內燃機扳手施擰

6 方枕 12 軌枕間距5mm，軌道中線+2mm

7 軌距調整 4 軌距誤差1mm

8 安裝螺旋調節器 10 先安裝調節器托盤，等內燃機扳手施擰完成后，才能安裝螺桿

9 粗調 7

11 螺旋調節器包扎 2

12 鋼筋綁扎 16

13 橫向限位器安裝 2

14 模板安裝 10 包括傳力桿及沉降縫模板安裝、端模安裝

15 精調 4

16 沖洗、電工 2