■ 孫軍紅 黃輝 陽大勇

1 工程概況

武廣高速鐵路武漢—花都段無砟軌道雙向正線共計(jì)1 822.58 km，施工共分8個(gè)標(biāo)段。其中Ⅱ標(biāo)正線全長216.2 km，起迄里程為：DK1341+415—DK1592+585，由鄂湘兩省界至成田塘大橋。其中，路基段累計(jì)長度89.609 k m，隧道累計(jì)長度29.637 k m，橋梁累計(jì)長度96.954 km，共計(jì)鋪設(shè)無砟軌道425.1 km。計(jì)劃2008年1月1日—2009年2月24日組織本段無砟軌道施工，計(jì)劃工期13.7個(gè)月。

本段工程以丘陵地貌為主，兼有中低山區(qū)，沿線地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，不良地質(zhì)發(fā)育，沿線湖泊、水塘星羅棋布，水網(wǎng)密布，水系發(fā)達(dá)。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季變化明顯，雨量充沛，霜期較短，夏季濕熱、冬季干寒，汛期雨量集中。年平均氣溫17.1 ℃，極端最高氣溫43.7 ℃，極端最低氣溫-11.8 ℃，年平均降水量在1 200～1 750 m m，每年洪水期在4—7月，占全年降水量的46％左右，日最大降水量為259.5 mm。本段線路所經(jīng)地區(qū)公路發(fā)達(dá)，除與107國道、京珠高速公路并行外，大部分地區(qū)的縣鄉(xiāng)公路較發(fā)達(dá)，公路運(yùn)輸較為便利。

根據(jù)對本段工程沿線主要河流地表水及地下水的水質(zhì)分析，其水質(zhì)對混凝土無侵蝕性，施工用水可就近取水或打井取水，進(jìn)入城區(qū)范圍內(nèi)施工用水可利用城市自來水。沿線砂、石料資源豐富，施工時(shí)可就近采購使用。沿線電力資源豐富，3.5 k V、10 k V、35 k V等高壓電力線交錯(cuò)分布，施工用電可就近引入。

2 施工重點(diǎn)和難點(diǎn)

首次在高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)中大量采用雷達(dá)2000型雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)，其施工組織和工藝與傳統(tǒng)有砟軌道結(jié)構(gòu)有本質(zhì)區(qū)別，無砟軌道施工質(zhì)量是高速鐵路軌道工程施工質(zhì)量的最終體現(xiàn)，整體道床施工需一次成型，軌道幾何狀態(tài)一次達(dá)標(biāo)，施工精度控制是無砟軌道施工技術(shù)的重點(diǎn)。

武廣高速鐵路無砟軌道采用自主研發(fā)結(jié)合外方指導(dǎo)的方式施工，目前國內(nèi)尚無成熟的施工經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，要在施工過程中不斷進(jìn)行無砟軌道施工技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)和完善，盡快成功研制出全套國產(chǎn)化設(shè)備和成熟的施工技術(shù)是本次高速鐵路施工的重點(diǎn)。

沿線不良地質(zhì)發(fā)育，線下工程沉降控制和變形觀測各項(xiàng)工作必須實(shí)施到位，針對線下工程評(píng)估情況，排除不確定因素對施工組織存在較大干擾。無砟軌道施工時(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)沉降變形觀測和采取必要的措施是施工的重點(diǎn)。

無砟軌道要在路基堆載、橋梁上部結(jié)構(gòu)及長大隧道施工完成后才能進(jìn)行，而且施工時(shí)間短，又與箱梁架設(shè)、路基填筑預(yù)壓及無縫線路鋪設(shè)工序密切相關(guān)，其分階段、分區(qū)段的快速施工技術(shù)是施工組織的關(guān)鍵。

與國外施工相比，沒有理想化的輔助施工便道，絕大部分地段施工場地狹窄、施工接口多、物流組織困難，嚴(yán)重制約施工效率，如何做好現(xiàn)場的物流組織是施工的難點(diǎn)之一。

測量工作直接決定無砟軌道的成敗，建立好CPI、CPⅡ、CPⅢ測量控制網(wǎng)并保證各環(huán)節(jié)的精確測量是施工的難點(diǎn)。

高速鐵路設(shè)計(jì)使用壽命100年，道床板的施工全部采用高性能混凝土，加強(qiáng)對高性能混凝土的認(rèn)識(shí)及現(xiàn)場嚴(yán)格控制混凝土的施工質(zhì)量，保證施工后混凝土不出現(xiàn)開裂是施工的又一難點(diǎn)。

3 施工組織方案

針對本段工程的路基、橋梁、隧道、施工便道、水、電、砂石料、拌和站等的分布情況，結(jié)合線下工程施工進(jìn)度和無砟軌道施工工期要求，充分考慮人員、機(jī)械的施工能力和一切內(nèi)外部不利因素的影響，本著科學(xué)組織、合理安排、均衡生產(chǎn)、穩(wěn)步推進(jìn)的施工組織原則，合理劃分施工區(qū)段，配備施工隊(duì)伍和機(jī)械設(shè)備，充分利用線下工程既有設(shè)施的條件下，盡量減少二次投入，在確保施工安全、質(zhì)量、工期的前提下節(jié)約施工成本，優(yōu)質(zhì)、高效的完成本段無砟軌道施工。

3.1 總體施工順序

總體施工順序：（1）對路基、橋梁、隧道工后沉降和橋梁收縮徐變情況進(jìn)行評(píng)估，滿足設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行無砟軌道施工。（2）復(fù)核基樁控制網(wǎng)（CPⅢ），測設(shè)加密基樁。（3）滑模攤鋪機(jī)攤鋪路基支承層混凝土，人工立模、綁扎鋼筋、澆筑橋上混凝土底座（凸形擋臺(tái)），人工養(yǎng)護(hù)混凝土。（4）運(yùn)卸工具軌、雙塊式軌枕、鋼筋等施工材料；工地散布縱向鋼筋；散枕機(jī)散布雙塊式軌枕；組裝12.5 m工具軌軌排；粗調(diào)軌排；綁扎縱橫向鋼筋；立縱橫向模板；精調(diào)軌排；軌道檢測小車進(jìn)行軌道檢測，精調(diào)軌道；混凝土澆筑機(jī)澆筑道床板混凝土。（5）倒運(yùn)模板、施工機(jī)具、工具軌等，人工養(yǎng)護(hù)混凝土。（6）軌道檢測小車再次進(jìn)行軌道檢測，對個(gè)別精度不滿足設(shè)計(jì)要求地段進(jìn)行調(diào)整和整修。（7）鋪設(shè)道床瀝青混凝土防水層。

3.2 基本施工工藝流程

基本施工工藝流程見圖1。

3.3 主要進(jìn)度指標(biāo)

（1）混凝土支承層施工。由于本段工程路、橋、隧頻繁交錯(cuò)，路基段長度大部分在幾百米，加之支承層施工工藝相對比較簡單，考慮整體施工組織，每天進(jìn)度平均600單線米。

（2）混凝土底座施工。本段橋梁所占比重較大，且橋上混凝土底座施工工藝相對復(fù)雜，施工組織受一定限制，施工進(jìn)度平均400單線米/（日·作業(yè)面·雙班）。

（3）混凝土道床板施工。該項(xiàng)施工工藝復(fù)雜，施工組織困難，現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)較多，各環(huán)節(jié)之間施工干擾大，進(jìn)度平均200單線米/（日·作業(yè)面·雙班）。

3.4 現(xiàn)場施工隊(duì)伍配備

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，結(jié)合工期要求，本段無砟軌道道床施工分7個(gè)作業(yè)面同時(shí)進(jìn)行施工，每個(gè)作業(yè)面現(xiàn)場施工人員配備見表1。

3.5 主要施工設(shè)備配備

根據(jù)施工作業(yè)面劃分情況，全段配備7套主要施工設(shè)備，2套考慮進(jìn)口，其余5套全部國產(chǎn)。主要設(shè)備包括滑模攤鋪機(jī)、散枕機(jī)、軌排粗調(diào)機(jī)、軌檢小車、混凝土澆筑機(jī)、跨雙線輪胎式龍門吊、螺桿調(diào)節(jié)器等，其他運(yùn)輸車輛、小型機(jī)具、模板等根據(jù)實(shí)際情況每作業(yè)面按需配備。

3.6 關(guān)鍵工序施工組織

CPⅢ測設(shè)及加密基樁。由于CPⅢ測設(shè)和基樁加密需要專業(yè)化的測量人員進(jìn)行，本段工程配2～3支精測隊(duì)，每支精測隊(duì)配10～15人，全面負(fù)責(zé)本段工程CPⅢ的測設(shè)及加密基樁工作。

圖1 雙塊式無砟道床施工基本工藝流程

表1 無砟軌道道床施工人員配置表

路基上混凝土支承層施工。絕大部分地段采用滑模攤鋪機(jī)施工，極個(gè)別路基較短地段，可利用人工立模施工，人員需要較少。該工程施工工藝簡單、施工空間大，干擾小，容易組織。

橋上混凝土底座施工。橋上混凝土底座施工工藝相對復(fù)雜，施工組織受一定限制，只能人工立模施工，人員需求相對較多，施工組織相對較困難。

道床板施工。施工環(huán)節(jié)多，施工工藝復(fù)雜，人員、設(shè)備主要集中在該作業(yè)環(huán)節(jié)，是無砟軌道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工組織最復(fù)雜。如何組織好各工序之間的銜接和協(xié)調(diào)，做好現(xiàn)場人員、機(jī)械和物流組織是能否保證施工進(jìn)度的關(guān)鍵。

施工前準(zhǔn)備。無砟軌道施工前，對全段線路進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，主要解決好物流通道問題。根據(jù)現(xiàn)場路、橋、隧分布情況，確定好施工區(qū)段的長度，定出施工便道與正式線路的連接位置。根據(jù)施工區(qū)段劃分長度，計(jì)算出本段工程雙線施工需要的軌枕數(shù)量、鋼筋數(shù)量、工具軌數(shù)量，提前將物資倒運(yùn)至現(xiàn)場，分散堆放在雙線之間的空地上，每堆數(shù)量要計(jì)算準(zhǔn)確，避免二次倒運(yùn)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，開始組織施工。施工大致可分為以下幾個(gè)工段：鋪設(shè)縱向底層鋼筋；布枕、組裝軌排；粗調(diào)軌排、綁扎鋼筋網(wǎng)；安裝縱橫向模板；精調(diào)軌排、固定軌排；澆筑道床板混凝土；拆除模板及工具軌。每個(gè)工段長度可控制在100 m左右，實(shí)際情況根據(jù)每班的施工進(jìn)度確定。鋼筋鋪設(shè)重點(diǎn)是控制好縱橫向鋼筋的數(shù)量和間距，保證搭接長度和焊縫的飽滿，以及綜合接地鋼筋的正確安裝。布枕時(shí)重點(diǎn)控制好軌枕間距，組裝軌排時(shí)再次檢查軌枕間距，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)間距進(jìn)行組裝。組裝過程一定要按設(shè)計(jì)要求上好扣配件，保證扣件密貼和扭力達(dá)標(biāo)。粗調(diào)軌排保證水平、方向、高低誤差在5 mm以內(nèi)，很容易達(dá)到要求。人工安裝縱橫向模板，曲線地段采用加高模板，模板安裝要密貼、牢固，保證混凝土保護(hù)層厚度及道床板混凝土澆筑時(shí)不能漏漿。

精調(diào)軌排，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整軌排，保證每根軌枕對應(yīng)的標(biāo)高、水平、方向均滿足要求，然后固定軌排。軌排固定好后，再次進(jìn)行確認(rèn)，并且在澆筑道床板混凝土前由專人現(xiàn)場進(jìn)行防護(hù)，確保其他施工對已經(jīng)調(diào)整好的軌排沒有擾動(dòng)。

澆筑道床板混凝土是無砟軌道施工最為關(guān)鍵、施工中物流最難組織的一個(gè)工序。根據(jù)現(xiàn)場施工條件，可以分為以下幾種施工工藝和物流組織辦法。

第一種：線路旁邊有良好的施工便道，而且路基或橋梁高度小于10 m，可以用混凝土泵車直接泵送混凝土施工，這是最理想的施工方法。

第二種：左右線同時(shí)向前施工，但工段劃分總長度壓縮到200 m以內(nèi)，混凝土由施工前方組織運(yùn)輸，利用泵送設(shè)備向后面澆筑面供應(yīng)混凝土，混凝土泵送距離控制在200 m以內(nèi)，可避免泵送混凝土?xí)r出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。該施工方法物流通道容易保證，而且需要的工具軌數(shù)量少，但必須控制好混凝土的泵送，出現(xiàn)堵管現(xiàn)象后處理較麻煩。

第三種：線路旁邊沒有施工便道可以利用，只能用混凝土澆筑機(jī)施工。該種施工又可分為2種組織方式，其一，先施工一線，待一線施工達(dá)到分段終點(diǎn)后再返回來施工二線，施工二線時(shí)，原一線工具軌全部保留，作為二線施工的物流運(yùn)輸通道。其二，左右線同時(shí)向前交替施工，始終保持左線（或右線）比右線（或左線）進(jìn)度在前，一般錯(cuò)開長度500 m左右為宜。施工進(jìn)度在前的一線工具軌始終保留，作為雙線施工的物流運(yùn)輸通道，另一線工具軌不斷向前倒換使用。該2種施工組織方式均需要配備小型軌道車和軌道平板車，而且工具軌需要數(shù)量較大，但混凝土的供應(yīng)可以得到保證，各工序之間的干擾較小，施工進(jìn)度容易保證。

無論采取那種施工方法，跨雙線龍門吊的使用能解決現(xiàn)場物流組織的很多難題，如模板、工具軌、小型施工機(jī)具和設(shè)備等的倒運(yùn)，現(xiàn)場施工組織更容易進(jìn)行，且施工組織更為有序。

對于雷達(dá)2000型雙塊式無砟軌道的施工組織問題，目前還在不斷的學(xué)習(xí)和探討中，現(xiàn)場施工環(huán)境不同，采取的施工組織方式就會(huì)不同。如何將國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)學(xué)為己用，需要結(jié)合施工設(shè)備和施工工藝最終確定一個(gè)符合現(xiàn)場實(shí)際情況的組織方法，真正形成一整套國產(chǎn)化的施工設(shè)備、施工工藝和施工組織方法。