淺談無砟軌道施工技術(shù)

鐘軍

摘要：無砟軌道是指采用混凝土、瀝青混合料等整體基礎(chǔ)取代散粒碎石道床的軌道結(jié)構(gòu)，是較為先進的一種軌道技術(shù)，列車時速可以達到400公里以上，且具有平順性好、穩(wěn)定性好、使用壽命長、耐久性好、維護工作量少、粉塵少等重要特點。隨著我國高速鐵路交通的不斷建設(shè)發(fā)展，鐵路工程施工質(zhì)量要求也在不斷提高，無砟軌道施工技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，本文以穗莞深城際軌道交通工程CRTSI型雙塊式無砟軌道施工為例進行研究，對無砟軌道施工技術(shù)及質(zhì)量通病防治重點進行綜合描述。

關(guān)鍵詞：無砟軌道；施工技術(shù)

1工程概況

穗莞深城際軌道交通工程位于珠江三角洲廣深交通走廊，是珠三角地區(qū)城際軌道交通網(wǎng)的重要組成內(nèi)容，不僅將廣州、東莞、深圳三個城市的市域軌道網(wǎng)串連在一起，而且在洪梅與莞惠城際線銜接，形成珠三角城際軌道網(wǎng)珠江東岸的主軸線之一。本工程標段里程DK26+000一DK40+370，總長14.37km，其中在東江南特大橋主橋鋼桁梁橋及相鄰的混凝土連續(xù)梁范圍鋪設(shè)有砟軌道，其余地段鋪設(shè)無砟軌道，主要施工工序包括底座板施工、中間隔離層施工、道床板施工、軌排組裝與調(diào)整等。

2主要施工工序及質(zhì)量控制要點

2.1底座板施工

底座板砼施工前需對基礎(chǔ)面進行處理，包括梁面鑿毛、梁面清洗、預(yù)埋鋼筋套筒清理等工序，然后對基礎(chǔ)面進行驗收，驗收合格后，按設(shè)計的位置尺寸安放底座板鋼筋網(wǎng)，砼底座板分塊澆筑，待底座板砼強度達到75%以上方可進行下道工序施工。

2.1.1橋面基層處理：基層表面自軌道中線向兩側(cè)1.3m范圍內(nèi)用專用鑿毛機進行全面拉毛，拉毛深度為1.5～2mm，拉毛面積大于總面積的75%，拉毛清理后無浮渣、碎石、油漬，無積水。

2.1.2測量放樣：利用評估通過的至少3對CPIII控制點，采用全站儀對每個板塊放出四個角點，并記錄橋面標高。

2.1.3橋面預(yù)埋鋼筋連接：底座通過梁體預(yù)埋套筒將連接鋼筋與橋梁連接，施工前清理套簡內(nèi)的雜物，清理套筒時要避免破壞套筒內(nèi)螺紋，用鐵絲、絲錐等工具輔助進行清理，確保連接鋼筋螺紋完全進入套筒內(nèi)，旋入深度為套簡長度的1/2。

2.1.4底座鋼筋綁扎：根據(jù)測量放樣點在混凝土面上彈出墨線，標示鋼筋網(wǎng)片安裝邊線、板縫及凹槽的位置，鋼筋安裝完成后安裝C40保護層墊塊，梅花形布置，每平米不少于4個。

2.1.5梁端伸縮裝置安裝：底座鋼筋綁扎完成后，在梁縫處分中安裝橋梁伸縮裝置，兩端橡膠條應(yīng)根據(jù)總長彎起5-10cm高度。

2.1.6底座及凹槽模板安裝：縱向模板、端模采用鋼模板，根據(jù)測量控制點彈出模板邊線，控制模板線型，在模板上每隔lm用雙面膠條標記頂面標高。模板外側(cè)采用斜拉和斜撐進行上下層固定，內(nèi)側(cè)用打孔、植入定位筋的方式確保凈尺寸滿足底座設(shè)計尺寸要求。

2.1.7底座砼澆筑及養(yǎng)護：混凝土澆筑前提前2h對基面進行噴灑潤濕，混凝土采用運輸車由拌合站運送至澆筑點分段澆筑，每車混凝土由試驗員進行坍落度、含氣量及入模溫度檢測。混凝土布料采用一端向另一端推進的方式，澆筑時采用溜槽下料，下料口距離縱向模板頂面20cm高度，如因施工通道限制需采用天泵時，注意控制下料口距離結(jié)構(gòu)物高度不超過1m。混凝土振搗采用插入式振搗棒進行振搗，同一澆筑橫斷面不少于2臺振搗棒，快插慢拔，邊提邊振，振搗時間15s左右，以混凝土表面不再下沉、無氣泡、表面泛漿為振搗控制標準，避免漏振、過振。混凝土振搗完成后采用2.8m長鋁合金尺將混凝土刮平，混凝土面標高略高于標記線下緣，然后用木抹抹平混凝土裸露面，大約1h后再用鋼抹抹平壓實，為防止混凝土表面失水產(chǎn)生細小裂紋，在混凝土初凝前再進行一次抹面壓實，抹面時嚴禁灑水潤面，避免混凝土表面起皮。混凝土澆筑終凝后，采用土工布覆蓋灑水保濕養(yǎng)護，灑水量要保證混凝土始終保持濕潤狀態(tài)，潮濕養(yǎng)護時間不得小于7d。

2.1.8底座拆模及質(zhì)量檢查：底座板模板在混凝土澆筑完成12小時后，強度達到10Mpa后，拆除模板，其表面及棱角應(yīng)完好無損。

2.2隔離層、彈性墊層施工

底座頂面設(shè)置中間隔離層。隔離層采用4mm厚聚丙烯土工布。限位凹槽側(cè)面鋪設(shè)8mm厚彈性墊層，由彈性墊板和泡沫板組成。彈性墊板分為A、B型兩種，A型彈性墊板尺寸為900X60X8mm，B型彈性墊板尺寸為600X60X8mm。底座板混凝土強度達到設(shè)計強度的75%后，施工隔離層和彈性墊層。

2.3道床板施工

2.3.1施工準備

（1）工具軌進場驗收

道床板施工選用工具軌法施工，工具軌采用12.5米P60無傷損、無硬彎變形的新鋼軌。工具軌進場后逐根進行檢查驗收，檢測合格后方可使用。

（2）雙塊式軌枕進場

軌枕運輸采用自卸吊機運輸，每垛存放3層，每層軌枕間采用10cmX10cm方木支撐，軌枕垛采用繩子綁扎牢固。軌枕運到現(xiàn)場后采用專用的布帶吊裝，嚴禁采用鋼絲繩吊裝，避免對軌枕造成破壞。

2.3.2測量放樣

清除道床板范圍內(nèi)隔離層表面的浮渣、灰塵及雜物。依據(jù)CPIII控制點，在每塊底座板上測放出軌道中線控制點，以此為基準放樣出軌枕鋪設(shè)邊線。

2.3.3道床板底層鋼筋安裝

鋼筋在鋼筋棚中集中加工，先安放底層縱向鋼筋，再安裝橫向鋼筋，在橋梁道床板凹槽處，先安裝凹槽內(nèi)的鋼筋，再安裝道床底層鋼筋。縱向鋼筋接頭按規(guī)范要求錯開，接頭搭接不小于700mm。相鄰縱向鋼筋搭接接頭或焊接接頭位置錯開不小于100cm，同一橫斷面內(nèi)鋼筋搭接率小于50%。除縱橫向接地鋼筋按規(guī)定焊接外，其余縱向鋼筋與橫向鋼筋交叉點均采用絕緣卡綁扎，絕緣卡綁扎緊固。

2.3.4散布軌枕

散枕之前確定第一根軌枕的起始位置，并每個板塊校核一次，以控制累計縱向誤差，并做出相應(yīng)調(diào)整。梁端及其他部位軌枕縱向最大間距均不能大于650mm。控制散布軌枕的累計縱向誤差，作出相應(yīng)的調(diào)整。軌枕間距誤差不大于±5mm，左右偏差不大于±10mm，并保持軌枕基本平順，與線路中心垂直。

2.3.5組裝軌排、安裝螺桿調(diào)節(jié)器

工具軌及扣件每次使用前需進行外觀檢查，將鋼軌及扣件上的砼殘渣清理干凈。在工具軌上作出每根軌枕中心標識，按每根軌枕中心標識采用方尺、垂球控制軌枕間距，兩人同時用撬棍調(diào)整軌枕，注意不得損傷隔離層土工布。工具軌間采用魚尾板連接，魚尾板連接螺栓必須上齊，注意鋼軌接頭位置宜在兩軌枕之間，接頭處不得有錯牙、錯臺，軌縫控制在8～10mm，以利軌溫變化時鋼軌自由伸縮，不影響精調(diào)。

2.3.6軌排粗調(diào)

在軌排組裝完成以后，開始對軌排進行粗調(diào)作業(yè)。粗調(diào)采用全站儀、錘球、鋼尺、萬能道尺、鏈條式千斤頂、橫向拉桿進行。粗調(diào)前對軌排進行檢查，主要檢查軌枕間距、軌距及方正軌枕、工具軌及扣件落槽情況是否符合要求。粗調(diào)時，遵循“先中線、后高程”的原則。軌排起升兩側(cè)同時進行。

2.3.7道床板頂層鋼筋綁扎、接地鋼筋焊接及絕緣檢測

（1）頂層鋼筋綁扎

先綁扎縱向鋼筋，再將橫向鋼筋提起與縱向鋼筋用絕緣卡連接。對縱向鋼筋與橫向鋼筋及軌枕桁架上層鋼筋交叉處以及上層縱向鋼筋搭接范圍的搭接點按設(shè)計要求設(shè)置絕緣卡，上層鋼筋與下層鋼筋彎鉤結(jié)合點可采用小型塑料套管進行絕緣，綁扎過程中不得擾動軌排。

（2）接地焊接

選擇頂層最外側(cè)兩根和中間一根縱向鋼筋與橫向鋼筋選擇采用直徑16mm的L型圓鋼焊接。焊接時注意控制電流，不得咬傷鋼筋，并保證厚度不小于4mm。每個道床板靠防護墻側(cè)設(shè)兩個接地端子，相鄰兩個板塊的接地端子距離不超過40cm。無砟軌道區(qū)段每100m左右設(shè)一個接地單元，接地單元之間接地鋼筋不連接。

（3）鋼筋絕緣檢測

道床板鋼筋綁扎并焊接完成后，進行絕緣性能測試，檢測采用兆歐表。非接地鋼筋中，任意兩根鋼筋的絕緣電阻值大于2MQ。

2.3.8道床板模板安裝

模板采用固定鋼模，兩側(cè)鋼模和端模通過螺栓及卡子連接可形成剛性整體，伸縮縫處通過“幾”型定位卡可形成一個整體。模板間接縫采用雙面膠止?jié){。模板采用側(cè)向拉桿固定，并根據(jù)模板邊線調(diào)整平面順直、豎向垂直。道床板模板與底座四周密貼，并用雙面膠止?jié){。

2.3.9軌道精調(diào)

采用軌道幾何狀態(tài)測量儀配合全站儀和螺桿調(diào)節(jié)器、撐拉桿進行軌向、高低、軌距精調(diào)。測量前必須復(fù)核所用線形設(shè)計資料、CPIII成果資料無誤，并輸入準確。

（1）全站儀設(shè)站

利用4對CPIII控制點進行設(shè)站，設(shè)站精度必須保證三維坐標精度誤差控制在0.7mm以內(nèi)，設(shè)站完成后，任意選擇一個CPIII點進行放樣，偏差控制在1mm以內(nèi)。下一循環(huán)道床板施工時，測量應(yīng)伸入上一循環(huán)不少于8～10根軌枕。

（2）測量軌道狀態(tài)

小車自動測量軌距、超高、水平位置，接收觀測數(shù)據(jù)，此時注意小車在軌道上的走行方向每次必須由遠設(shè)站點向近走行。

（3）軌排精調(diào)

采用螺桿調(diào)節(jié)器和橫向拉桿進行精調(diào)。根據(jù)精調(diào)小車測量數(shù)據(jù)，調(diào)整橫向拉桿，調(diào)整螺桿調(diào)節(jié)器，調(diào)整后檢查螺桿是否受力，如未受力則檢查相鄰螺桿狀態(tài)，同時擰緊螺桿。按水平一豎向一水平一豎向一水平一豎向的順序進行循環(huán)精調(diào)作業(yè)，直至符合規(guī)范偏差。每個循環(huán)軌排精調(diào)應(yīng)比砼預(yù)計澆筑段長20m左右，以便前后兩個循環(huán)較好搭接。

2.3.10道床板砼澆筑

（1）準備工作

混凝土澆筑前，對底座板及隔離層表面的雜物和灰塵清理干凈，并灑水濕潤，包括軌枕和軌枕下方確保濕潤，并保證凹槽內(nèi)不得有積水。檢查螺桿調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定性以及軌排固定裝置是否牢靠，防止?jié)仓^程中軌排移動、軌枕下沉等。對扣件、軌枕用定做的塑料防護罩覆蓋，澆筑前對防護措施進行檢查是否完好。

（2）混凝土運輸和澆筑

混凝土采用運輸車由拌合站運送至澆筑點澆筑，每車混凝土由試驗員進行坍落度、含氣量及入模溫度等指標檢測，合格后利用溜槽直接將混凝土輸送入模。混凝土的入模溫度不高于30℃，選擇當天夜晚至第二天凌晨時段澆筑混凝土。混凝土澆筑從一側(cè)向另一側(cè)連續(xù)進行，下料由一端開始，同一斷面內(nèi)采用兩臺振動棒，振搗控制在15s左右，以混凝土表面不再下沉、無氣泡、表面泛漿為宜，不能在同一地方長時間振搗。混凝土澆筑時避免對軌排造成沖擊，在搗固時避免對軌排、螺桿調(diào)節(jié)器螺桿、撐拉桿碰撞。

（3）抹面及清洗

混凝土澆筑完成后及時進行收面。收面至少分4次進行，在混凝土入模振搗后即可用長制木抹完成粗平（第1次），緊隨著再用鋼抹抹平（第2次）。在第2次收面后約1h后進行第3次收面，約90分鐘后進行第4次的收面、壓光，抹面時嚴禁灑水潤面。

2.3.11道床板砼養(yǎng)護

混凝土初凝后松開螺桿調(diào)節(jié)器，并采用精調(diào)小車復(fù)測澆注混凝土后的軌枕、軌距、軌向、高程各個指標，再采用電動扳手放松扣件和魚尾板，釋放溫度應(yīng)力。混凝土澆筑終凝后，采用土工布覆蓋灑水保濕養(yǎng)護，灑水量要保證混凝土始終濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護時間7天。

2.3.12道床板模板拆除

混凝土澆筑完成12h，混凝土強度達到10Mpa后，拆除側(cè)模板。拆除時不得碰撞道床。安排專人負責對拆卸的模板、工具軌、螺桿調(diào)節(jié)器及配件等用毛刷進行清潔處理，配件集中儲存，供下次循環(huán)使用。

2.3.13道床板質(zhì)量檢查

每個工序完成后，技術(shù)人員對成品進行質(zhì)量檢查。在拆模后，發(fā)現(xiàn)局部道床板缺陷，如缺角、裂縫、蜂窩、氣泡等，及時修補，并查明原因，防止再次出現(xiàn)。

3其它技術(shù)要點

3.1軌道精調(diào)過程中不允許車輛來回行駛，在有風的情況下應(yīng)使用遮風棚。

3.2道床板砼澆筑完成采集完數(shù)據(jù)后可立即拆除魚尾板，松開扣件從第一塊端頭開始，同一軌枕上的兩對稱扣件同時松開。扣件松完后立即覆蓋濕潤土工布，避過光照和風的影響使得道床板產(chǎn)生收縮裂縫。覆蓋土工布時避免在未初凝的砼上面拖拽和過多接觸，以免產(chǎn)生劃痕或粘接。混凝土完成終凝后灑水養(yǎng)護。

3.3工具軌拆除后應(yīng)重點清除軌底及軌面上附著的混凝土或其它污染物，如清理不干凈會對鋪軌精度造成較大影響。

3.4混凝土初凝前（澆筑完成約3小時后），須逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器螺桿，擰松1，2圈（約2mm），消除桁架彎矩和混凝土豎向沉陷產(chǎn)生的間隙。

3.5混凝土澆筑過程中，各種外力、環(huán)境影響均會影響軌排的擾動，混凝土下料的沖擊，以及工人操作不當踩踏軌排產(chǎn)生的側(cè)壓力，會導(dǎo)致軌排的移動，須盡量減少此類操作。

4結(jié)論

無砟軌道施工的關(guān)鍵是人員與工裝設(shè)備的組合，精度與溫度的控制，通過穗莞深城際軌道無咋軌道的施工經(jīng)驗，檢驗了一套完整的工裝設(shè)備及一系列完善的控制措施，形成了一套軌排精調(diào)與混凝土澆筑控制的流程和方法，從結(jié)構(gòu)物檢查及軌排數(shù)據(jù)采集的結(jié)果來看，能滿足無砟軌道精度要求，對將來的無砟軌道施工起到很好的指導(dǎo)作用。