高鐵無砟軌道施工技術(shù)研究

雒文卿

中鐵十七局集團第二工程有限公司 山西忻州 036700

1 施工技術(shù)特點

無砟軌道對傳統(tǒng)鐵路工程當中碎石有殼軌道進行了代替，而是通過將混凝土整體地基結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)的一種軌道基礎(chǔ)。并且，軌道板的預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件將整體生產(chǎn)效率有效提升，和傳統(tǒng)無砟軌道比較，中性無渣軌道自身的耐久性良好，維護成本較低，相對于環(huán)境造成的影響比較小。無砟軌道對于施工的精度要求比較高，測量數(shù)據(jù)參數(shù)都是以毫米作為單位，以此來有效保證車輛能夠安全通行，所以，施工人員就需要對施工技術(shù)的特點和難點加強掌握。

近些年，隨著無砟軌道施工技術(shù)的不斷成熟化。無砟軌道穩(wěn)定性良好，剛度性也能夠保證其整體的平衡，便于維修，是目前最佳的一種鐵路結(jié)構(gòu)組合。和傳統(tǒng)軌道比較，無砟軌道有著良好的可靠性和穩(wěn)定性，對傳統(tǒng)軌道對于列車速度的限制有所突破，是高鐵安全運行的主要保證。因為我國無砟軌道發(fā)展較晚，現(xiàn)階段還處于不斷發(fā)展和經(jīng)驗積累的過程中[1]。

2 工程概況

新建蘭新鐵路第二雙線LXS-17標位于甘肅省酒泉地區(qū)，線路自酒泉瓜州縣柳園鄉(xiāng)DK1015+000引出，沿既有蘭新鐵路南側(cè)布線，在瓜州縣柳園鄉(xiāng)以南設(shè)柳園南站，后線路平行既有蘭新鐵路穿越甘肅省安西極旱荒漠國家級自然保護區(qū)至線路終點DK1119+679。線路全長104.679km，車站2處。

工程特點：①線路全長104.679km，線路長，無砟軌道施工任務(wù)重，有效施工工期短，無砟軌道施工機械設(shè)備投入大。②干旱風(fēng)沙地區(qū)無砟軌道施工質(zhì)量控制是該段工程成敗的關(guān)鍵。本標段線路穿越安西極旱荒漠自然保護區(qū)，路線途經(jīng)地區(qū)為戈壁、荒灘，氣候干燥，降水少，蒸發(fā)量大。在戈壁地區(qū)修建200公里以上標準的客專尚無成熟經(jīng)驗。③氣候條件對工期和質(zhì)量影響較大。線路所經(jīng)地區(qū)夏季干燥炎熱，冬季嚴寒漫長，晝夜溫差達15-21℃，對混凝土結(jié)構(gòu)的施工和養(yǎng)生影響很大。

3 工程施工的重點和難點

（1）無砟軌道工程：無砟軌道結(jié)構(gòu)對路基及橋梁工程下部結(jié)構(gòu)工后沉降要求嚴，無砟道床鋪設(shè)工序多，施工精度要求高，施工時，必須認真做好沉降觀測和評估及測量控制網(wǎng)的布設(shè)。

（2）路基防護工程量大，點多，漿砌防護質(zhì)量是施工控制的重點和難點。

（3）主要結(jié)構(gòu)的使用壽命要確保滿足100年的要求，砼圬工普遍采用耐久性混凝土，對混凝土拌合設(shè)備、材料、配合比設(shè)計、施工工藝、質(zhì)量控制提出了更高要求。

4 高鐵無砟軌道施工技術(shù)

4.1 無砟道床施工技術(shù)方案

4.1.1 基礎(chǔ)材料控制與管理

在施工當中，加強施工材料的合理控制，是確保高鐵無砟軌道施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，因為高速鐵路運行速度較快以及行駛密度比較高，所以對皮帶扣和無砟軌道要求較高，從而對無砟軌道耐久性產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)材料主要有彈性墊、橡膠墊、電容器、泡沫聚苯乙烯板等，并對底板也需要加強重視。無砟軌道基礎(chǔ)材料需要按照設(shè)計要求做好檢測，同時在施工中提供合格的質(zhì)量檢驗證書。加強對材料管理的重視，落實基礎(chǔ)材料質(zhì)量管理。在無砟軌道質(zhì)量控制管理中，板式無砟軌道梁板及基礎(chǔ)支撐層、防水層等施工材料的控制和管理，是無砟軌道施工質(zhì)量保證的重點[2]。

4.1.2 水硬性支承層施工

大段落路基水硬性支承層使用電子導(dǎo)航系統(tǒng)控制的滑模攤鋪機進行攤鋪作業(yè)，自動控制方向、高度，自動壓實、收面、拉毛和切縫。

小段落和其它不適宜機械作業(yè)地段的水硬性支承層采用人工立模、人工攤鋪、機械搗固。通過測量整理，控制水硬性支承層高度，平板振動器和振搗梁壓實，人工收面、拉毛、機械切縫，覆蓋灑水養(yǎng)生。

4.1.3 橋梁上混凝土底座施工

模板采用人工支立，平板振動器和插入式振動器結(jié)合進行混凝土搗固。灌注完成后，及時收漿抹面，精心覆蓋灑水養(yǎng)生。達到設(shè)計要求強度后，人工鋪設(shè)隔離層。

4.1.4 道床板施工

CRTS-Ⅰ型雙塊式無砟道床采用工具軌法施工。用散枕機散布軌枕；隨車吊配合安裝工具軌；用雙軸頭螺栓松緊機緊固扣配件，將鋼軌和軌枕聯(lián)結(jié)成軌排；用粗調(diào)機粗調(diào)線路精度達到±5mm。粗調(diào)時安裝螺桿調(diào)整器并初步固定；人工綁扎軌枕鋼筋、安裝用于接地系統(tǒng)的內(nèi)埋鋼筋和套筒，縱橫向鋼筋采用塑料套管絕緣；模板拆裝機支立鋼模板；利用軌檢小車和全站儀的測量數(shù)據(jù)，通過螺桿調(diào)整器進行高低、水平、方向和軌距精調(diào)，將軌道精準地固定在設(shè)計位置上。

4.2 無砟道床施工方法

4.2.1 測量

在無砟軌道施工中，軌道的鋪設(shè)以及竣工、測量是施工中重要的內(nèi)容。在線下測量當中，主要就是做好控制網(wǎng)加密和復(fù)測工作；CPⅢ控制網(wǎng)的布設(shè)是整體鋪設(shè)測量中所需要重視的問題之一，并且平面測量還需要和五等導(dǎo)線精度相符合，并在CPⅠ和CPⅡ控制點間實施起閉。通常導(dǎo)線長度需要小于2km，點和點之間的距離需要控制在150-200m之間，與線路中線的距離則需要控制在3-4m之間，后續(xù)就是需要重點加強對鋼筋混凝土采用包樁，保證外界環(huán)境對精度不會產(chǎn)生影響。高程測量的方式主要就是起閉于二等水準點的緊密水準測量，在這之中水準線路不能超過2km。在竣工測量當中主要包含有軌道幾何形狀測量以及強化基樁測量兩部分內(nèi)容。

4.2.2 水硬性支承層

在進入到這一階段之后需要依照具體的設(shè)計方案將水硬性的混凝土充分混合攪拌之后裝入運輸車之中。在現(xiàn)場攤鋪的時候，必須要以具體的定位樁拉線為準，以實現(xiàn)對攤鋪機方向的有效控制。把攤鋪機收集和投放物料的速度及碾壓力調(diào)整到合適的范圍當中，通過拉線對支承層頂面的高程進行檢查。在攤鋪完成之后，還要運用一些時間將其表面通過鋸切出來相應(yīng)的伸縮縫，其深度最大可以控制在0.1m，間距可以控制在5m。同時還要對邊緣輪廓的尺寸進行調(diào)整，最后再將保濕棉墊覆蓋上去，確保它在3d之內(nèi)不受到陽光直射以及風(fēng)吹的影響，并確保其表面的濕潤性。

4.2.3 安裝定位

第一步，需要加強對工具枕和軌枕的安裝鋪設(shè)，然后對整體軌道采用定位調(diào)整處理，同時對軌道的電路信息進行檢查，以此來對其性能進行判斷，最后對軌道位置準確的定位出來。一般將一百米作為一個施工單位，在針對工具枕和軌枕的安裝鋪設(shè)中需要采用散枕機，這是比較特殊的一種挖掘機，也就是采用專門的液壓軌枕夾鉗使得軌枕的吊裝與擺設(shè)能夠保持在正確的位置上。

第二步，采用專業(yè)的支撐架和雙向調(diào)整架，針對軌道做好定位調(diào)整。雙向調(diào)整架基座通常需要在鋼軌的底面進行安裝，每三根軌對稱進行布置以此，在高程測量中間間隔保持在2.5m。在這當中，水準儀是很重要的一種工具，并且對豎直調(diào)整裝置的加設(shè)，這可以實現(xiàn)對標高的控制。對雙向調(diào)整軸架的豎直螺栓進行強行固定，保證墊板和端頭之間可以頂死，采用扳手針對傳力桿實施旋轉(zhuǎn)，以此可以將其逐漸的調(diào)整到中線位置，其差值一般控制在5mm，并采用全站儀做好復(fù)核。在完成復(fù)核之后并保證合格，然后在預(yù)埋位置進行鉆孔和定位支座的安裝。

第三步，在道床板混凝土澆筑的前一個小時或者兩小時進行合理調(diào)整，按照軌檢小車所測量的數(shù)據(jù)信息，對斷面位置的軌道調(diào)整值準確的確定出來。采用細調(diào)對支座的位置進行定位，以此來對檢測斷面進行劃分，同時采用軌檢小車和全站儀來對于所有的斷面路線高低以及軌向、幾何位形以及水平等中線位置做好檢測。采用扳手對豎直螺栓絲桿進行微調(diào)，對幾何位形實施合理的調(diào)整，確保其和設(shè)計要求相符合[3]。

4.2.4 道床板砼澆筑

第一，準備工作。這種混凝土較為適合采用二次攪拌。首先做好混凝土配合比試驗，對外加劑的最好使用量進行確定，對塌落度需要控制在70mm-140mm的范圍內(nèi)。在對所有模板固定和密封后，采用空壓機對碎片垃圾全部清除，確保軌道整體的清潔。在軌枕和扣件上部進行保護層的覆蓋，在澆筑中需要保證不會對保護層造成損壞，以此避免對軌枕和扣件造成污染。在調(diào)整螺栓當中進行油脂的涂刷，保證完成澆筑后可以將其完整的取下來；軌枕底部需要保證濕潤，只有澆筑高度大于軌枕底部時才需要對澆筑位置進行變換。

第二，在混凝土初凝后需要對扣件以及調(diào)整螺栓進行及時拆除，同時對調(diào)整螺栓及時松開。具體先采用扳手對其放松一圈，然后采用緊松機將扣件松開，采用套筒扳手對調(diào)整螺栓的支架實施放松處理。鋼軌立案連接位置的魚尾板需要采用扳手將其松開。松開時間取決于環(huán)境溫度和混凝土的性能，同時由專業(yè)質(zhì)量檢驗人員對硬化狀態(tài)進行確定。

第三，養(yǎng)護。在實際的養(yǎng)護中，需要對道床混凝土表面做好覆蓋處理，比如，采用麻布袋或者棉布袋進行覆蓋，并在澆筑完成的三天內(nèi)保證化合物的濕潤性。因為雙塊式無砟軌道很容易產(chǎn)生開裂的情況，所以為了保證質(zhì)量符合要求，就需要對開裂問題合理應(yīng)對。

5 結(jié)語

綜上所述，在高速鐵路運輸中，無砟軌道有著很重要的作用，為了能夠確保其實現(xiàn)良好發(fā)展，相關(guān)人員就需要加強施工技術(shù)的重視，對關(guān)鍵施工細節(jié)內(nèi)容做好掌握，以此確保施工效果良好。