陳慧錦

【摘要】本文以某隧道的無砟軌道道床板施工工程為例，梳理彈性支承塊式無砟道床在實際施工中的總體規(guī)劃布局、技術(shù)控制要點和相關(guān)施工具體內(nèi)容，包括無砟軌道施工前置條件、基礎(chǔ)準備、鋼筋施工、軌排組裝、軌排粗調(diào)和精調(diào)、模板安裝、混凝土澆筑、道床板養(yǎng)生等，通過總結(jié)本次無砟軌道施工中的應(yīng)用、注意要點和有關(guān)經(jīng)驗，可以積累彈性支承塊式無砟軌道整體道床施工資料，為施工體系的不斷完善提供有效參考。

【關(guān)鍵詞】軌排;彈性支承塊;無砟道床

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.08.033

引言：

本隧道無砟軌道采用鋼筋混凝土道床板，結(jié)構(gòu)強度較大、剛度和穩(wěn)定性，軌道荷載傳遞、擴散功能顯著提高，下部結(jié)構(gòu)沉降變形減小，在高速行車或是在重載條件下，線路的長期穩(wěn)定性好，極大的降低了運營維護成本，是軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢之一。

在鐵路工程施工過程中，軌道工程屬于非常重要的組成部分，同時也是該項目施工的重點和難點，需要匹配更高水準的施工技術(shù)來指導(dǎo)作業(yè)活動的推進。通過梳理本工程無砟軌道整體道床施工技術(shù)工程作業(yè)期間的工序流程和控制要點相關(guān)內(nèi)容，可以充分發(fā)揮出施工技術(shù)應(yīng)用效果，提高軌道工程的作業(yè)質(zhì)量。

1、工程概況

1.1線路概況

松陽隧道采用彈性支承塊式無砟軌道，整體道床施工起訖里程為DK97+240～DK110+350，全長13110m。隧道進口至DK98+117.434段906.434m位于R=1600m的曲線上，隧道DK108+527.367～ DK109+433.907段906.54m位于R=4000m的曲線上，其余地段為直線，設(shè)計行駛速度160km/h，無砟軌道結(jié)構(gòu)高度為600mm，采用套靴式彈性支承塊整體道床結(jié)構(gòu)，支承塊為廠家預(yù)制，扣件采用預(yù)埋鐵座式彈性可調(diào)扣件。隧道內(nèi)彈性支承塊式無砟道床由60kg/m（60N）鋼軌、彈條Ⅶ型扣件、預(yù)制C50混凝土彈性支承塊、支承塊下墊彈性墊板、橡膠套靴及道床板等組成，軌道結(jié)構(gòu)高度為600mm。根據(jù)施工組織設(shè)計和項目總體規(guī)劃，本隧道整體道床采用軌排框架法施工。

1.2工程控制難點、重點

（1）施工任務(wù)重，工期緊，如何科學(xué)、合理地做好設(shè)備選型配套，組織均衡快速施工，確保質(zhì)量、安全、工期目標(biāo)的實現(xiàn)是難點。

（2）隧道施工多工序交叉作業(yè)，解決多工作面的協(xié)調(diào)施工，實現(xiàn)均衡生產(chǎn)是工程節(jié)點工期完成的難點。

（3）無砟軌道施工精度要求高，更好的測量數(shù)據(jù)保證是施工中的重點。

（4）無砟道床對鋼筋之間絕緣性能要求高，施工中絕緣電阻必須滿足設(shè)計要求，絕緣卡綁扎質(zhì)量和絕緣電阻檢測是施工控制的重點。

（5）無砟道床整體性好，混凝土原材料、拌合、澆筑及養(yǎng)生是保證道床板強度的關(guān)鍵，是施工中控制的重點。

2、無砟軌道整體道床施工規(guī)劃

本工程彈性支承塊式無砟軌道道床板每個施工單元劃分為十個作業(yè)區(qū)段：底板鑿毛區(qū)、底層鋼筋綁扎區(qū)、軌排組裝區(qū)、軌排粗調(diào)區(qū)、頂層鋼筋綁扎區(qū)、模板安裝區(qū)、軌排精調(diào)區(qū)、混凝土澆筑區(qū)、軌排架模板拆除區(qū)、混凝土養(yǎng)生區(qū)。

通過總體規(guī)劃和各工序總結(jié)，為保證施工質(zhì)量，各工序可分為以下流程：施工準備（含無砟軌道前置性條件檢查確認）→彈性支承塊式無砟軌道工藝性試驗→工藝性總結(jié)→測量放樣→底板鑿毛、清理沖洗→底層鋼筋鋪設(shè)、植剪力筋→軌排組裝→軌排粗調(diào)→頂層鋼筋綁扎、絕緣電阻測試、接地鋼筋焊接→道床板模板安裝、固定→軌排精調(diào)和固定→道床板混凝土澆筑→道床板混凝土養(yǎng)生→檢驗驗收。

3、各工序情況及控制要點

3.1施工前置性條件

（1）主體工程情況。隧道主體工程全部完成，基底處理完成，隧道內(nèi)施工無砟道床段落克缺及復(fù)驗工作完成。

（2）測量情況。隧道沉降評估完成并出具沉降評估報告，工后沉降符合設(shè)計要求。CPI、CPⅡ、CPⅢ建網(wǎng)及評估完成。在對設(shè)計院提供的基樁控制網(wǎng)（CPⅠ、CPⅡ）、三等水準網(wǎng)進行復(fù)測后，全隧道基樁控制網(wǎng)（CPⅢ）布設(shè)和測量工作完成且符合要求并出具報告。

（3）人員情況。項目部管理人員配要求施工管理經(jīng)驗豐富且數(shù)量滿足施工需要;勞務(wù)隊人員作業(yè)經(jīng)驗豐富并經(jīng)培訓(xùn)考試合格，人員素質(zhì)及數(shù)量滿足施工需求。

（4）材料及機械設(shè)備情況。組建專業(yè)后勤保障隊伍，材料進場且檢驗合格并供應(yīng)充足，滿足現(xiàn)場施工需求。施工中所需機械設(shè)備均已進場且報驗合格，設(shè)備運轉(zhuǎn)良好，施工精度高，滿足施工生產(chǎn)需求。

（5）首件工程試驗情況。無砟軌道首件工程施工完成，施工中總結(jié)的數(shù)據(jù)、優(yōu)化措施、小創(chuàng)新等滿足指導(dǎo)后續(xù)施工的條件，并簽訂施工前置條件檢查表。

3.2施工準備

（1）道床板施工前，需先按照6.6m間距對每塊道床板端頭兩側(cè)進行放樣，再按照放樣點位用墨線彈出每塊道床板四周邊線，然后將道床板施工前100～200m隧底混凝土表面雜物、廢碴清除，并用高壓水槍沖洗干凈，最后對仰拱回填或底板表面采用鑿毛機進行鑿毛處理。為便于定位道床板邊模，邊線內(nèi)側(cè)3cm范圍內(nèi)不予鑿毛。平均鑿毛深度應(yīng)達到1.5mm～2.0mm，鑿毛率不低于總面積的75%。在鋪設(shè)道床板鋼筋網(wǎng)前再次對隧底用高壓水槍沖洗干凈，然后采用墩布或鼓風(fēng)機清理鑿毛凹坑內(nèi)積水，并保證濕度保持2h以上?；浊謇硗瓿桑詸z合格并報現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收簽認。

（2）基底驗收合格后，按照每塊道床板尺寸，基底面上對軌道中線控制點測量放樣，中線點用水泥鋼釘和紅色油漆標(biāo)明，并記錄控制點準確里程及坐標(biāo)值。為便于粗調(diào)，放樣點位和每塊道床板端頭里程向單元板內(nèi)錯開0.3m。

3.3底層鋼筋施工和軌排組裝

（1）道床板鋼筋總體采用鋼筋加工廠集中加工，隨車吊集中運輸，施工現(xiàn)場安裝的施工方法。為減少洞內(nèi)作業(yè)以節(jié)約施工循環(huán)時間，底層鋼筋采取洞外綁扎成型洞內(nèi)定位安裝的形式。即：底層鋼筋先在洞外采取定位模具綁扎成型，再用平板車運輸至現(xiàn)場，然后根據(jù)定位卡具吊裝就位，最后安裝C40混凝土墊塊，保證底層鋼筋保護層厚度。

（2）底層鋼筋施工完成后，按照圖紙及規(guī)范要求，并結(jié)合實際軌枕間距合理布置剪力鋼筋，使其位于相鄰兩軌枕中間并避免與道床板結(jié)構(gòu)筋相碰，以保證鋼筋間絕緣效果。剪力筋與結(jié)構(gòu)鋼筋凈間距小于2cm的剪力筋應(yīng)進行絕緣處理。然后將軌排上層鋼筋、支承塊箍筋按照設(shè)計位置擺放，待軌排就位后進行安裝。

（3）軌排組裝在組裝平臺上進行，通過人工勻枕、扣件組裝、軌排架就位、擰緊扣件的順序進行。具體施工順序為：

A.組裝前對軌排框架、彈性支承塊枕承軌臺清理干凈。探后將支承塊使用專門吊具（每次起吊4組支承塊）吊放在軌排組裝平臺上定位架內(nèi);

B.人工按照組裝平臺上支承塊的定位線勻枕;

C.由熟練技術(shù)工安裝軌下膠墊和T型螺栓;

D.人工配合龍門吊上軌（兩股鋼軌的一端頂靠在端頭對位鋼板擋頭上）;

E.復(fù)查支承塊間距，軌枕塊間距誤差控制在5mm以內(nèi);

F.安裝絕緣軌距塊、Ⅶ型彈條、平墊圈和螺母，用扭力扳手擰緊螺母，扣件安裝應(yīng)保證扣件各部位密貼和扣壓力達到設(shè)計要求;

G.再次復(fù)查軌枕間距（若間距偏差超過5mm必須立即調(diào)整至合格）、軌距、錨固螺栓扭矩、扣件彈條與軌底之間的間隙。

注意事項：軌排組裝前，需采用木錘或橡皮錘逐個對支承塊和橡膠靴套的組裝密貼狀態(tài)進行復(fù)檢，同時用鋼尺檢查相鄰彈性支承塊凸緣和套靴間隙，相鄰兩個支承塊間隙誤差不得大于2mm，檢驗合格后方可進入組裝軌排工序;軌排組裝完成后采用測力扭矩扳手對扣件扭矩復(fù)核，確?？奂鞑课幻苜N和扣壓力符合設(shè)計要求;安裝絕緣軌距塊和軌距擋板時內(nèi)外側(cè)應(yīng)配套使用;支承塊軌底坡應(yīng)指向線路中心，頂面廠標(biāo)應(yīng)設(shè)于鋼軌外側(cè)，不得掛反支承塊。

3.4軌排粗調(diào)、上層鋼筋施工、模板安裝

（1）軌排粗調(diào)。利用軌排架的豎向螺桿調(diào)整高程，利用軌向鎖定器調(diào)整偏距。調(diào)整時按照先中線后高程的順序循環(huán)進行，高程誤差控制-10～0mm、中線誤差控制±10mm。相鄰軌排使用魚尾夾板連接，每接頭安裝4套螺栓，初步擰緊，軌縫預(yù)留10～30mm。連續(xù)兩個軌排粗調(diào)完成后，檢查相鄰鋼軌接頭平順性，并進行相應(yīng)的微調(diào)整直至滿足錯牙不大于0.5mm，然后擰緊。注意要點：軌排架豎向螺桿底部應(yīng)增加墊片，防止螺桿損傷基底混凝土;軌排偏距調(diào)整過程中及時松動螺桿，確保螺桿既受力又不彎曲不受損;相鄰軌排架連接后檢查接頭平順性，錯牙不大于0.5mm。

（2）上層鋼筋和支承塊箍筋采用加工廠集中加工，隨車吊運輸，人工現(xiàn)場安裝的施工方法。在軌排安裝到位后，采用絕緣卡綁扎支承塊箍筋、架立筋、縱橫向鋼筋，然后采用兆歐表對上下層每根鋼筋間的絕緣性能進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。注意要點：道床板鋼筋之間必須絕緣，絕緣電阻值不得小于2MΩ;上下兩層縱橫向鋼筋彎鉤若存在搭碰情況的，采用“一字型”絕緣卡或絕緣套管進行鋼筋間絕緣處理;每塊道床板上層縱向鋼筋的中間1根和外側(cè)2根與橫向鋼筋的中間1根為接地鋼筋，需進行焊接并安裝接地端子;接地端子保護蓋應(yīng)在焊接前去下并待焊接冷卻后加蓋，防止保護蓋燒傷，導(dǎo)致澆筑過程中混凝土堵塞螺栓孔。

（3）鋼筋絕緣性能檢測。道床板鋼筋綁扎完成后，必須按照設(shè)計要求對鋼筋網(wǎng)之間的采用兆歐表進行絕緣性能檢測，道床板鋼筋骨架檢測部位包括：上層縱向鋼筋、下層縱向鋼筋、下層橫向鋼筋、上層橫向鋼筋、下層縱橫向鋼筋與剪力鋼筋、每根鋼筋交相連的綁扎點。在使用儀器檢測前先通過目測檢查鋼筋有沒有直接搭接觸碰情況，絕緣卡安裝有沒有脫落現(xiàn)象;再用兆歐表進一步檢查鋼筋間的絕緣情況。兆歐表檢測方法：調(diào)整儀表測量電壓（500V），使用絕緣電阻表對各層鋼筋間的絕緣電阻進行測量;將縱向鋼筋作為測量基準鋼筋，檢測每根橫向鋼筋和縱向鋼筋間的電阻是否合格。

（4）模板安裝。先按照道床板邊線安裝外側(cè)模板，然后采用“定位卡具+定位鋼板”安裝閉孔聚乙烯泡沫板，最后安裝C40混凝土墊塊，保證保護層厚度滿足設(shè)計要求。注意要點：模板下方與基底空隙應(yīng)采用泡沫膠填塞密實，防止漏漿爛根;接地端子端頭應(yīng)和模板密貼并做好標(biāo)記。

3.5軌排精調(diào)

本工程精調(diào)采用徠卡LeicaTCRP1201全站儀和安伯格GRP1000測量小車對軌排架進行。精調(diào)按照“定點定位，順序進行，兩點一線”、“先中線后高程”的原則進行，測量搭接段和順接段長度均為2個軌排架。精調(diào)順序如下：

（1）確定全站儀坐標(biāo)。全站儀采用自由設(shè)站法定位，通過觀測附近8個固定在隧道邊墻上的控制點棱鏡，自動平差、計算確定位置。全站儀設(shè)站的位置應(yīng)靠近線路中心，首先要考慮精調(diào)目標(biāo)距離，其次是與近處控制點的距離（一般應(yīng)超過20m）。開始測量前校準一次，如氣溫變化迅速，可再次校準;校準后可在同一點進行正反兩次測量，測量值之和應(yīng)在0.3mm以內(nèi)。

（2）測量軌道數(shù)據(jù)。全站儀測量軌道精測小車頂端棱鏡，小車自動測量軌矩、超高。

（3）反饋信息。接收觀測數(shù)據(jù)，通過配套軟件，計算軌道平面位置、水平、超高、軌距等數(shù)據(jù)，將誤差值迅速反饋到精測小車的電腦顯示屏幕上，指導(dǎo)軌道調(diào)整。

（4）調(diào)整中線。采用專用開口扳手通過調(diào)節(jié)軌排左右兩側(cè)軌向鎖定器調(diào)整軌道中線。調(diào)整時左右各配備1人同時作業(yè)。中線滿足要求時，及時將軌向鎖定器鎖定，避免精調(diào)后軌排中線方向發(fā)生位移。

（5）調(diào)整標(biāo)高。采用六角螺帽扳手旋轉(zhuǎn)豎向螺桿調(diào)整軌道水平、標(biāo)高。調(diào)整螺桿時要緩慢進行，旋轉(zhuǎn)一圈高程變化為1mm，調(diào)整后檢查螺桿是否受力，如未受力則擰緊附近的螺桿。調(diào)整時左右各配備1人同時作業(yè)，提高精調(diào)效率。

（6）精調(diào)完成后，盡快澆筑道床板混凝土。如果軌道放置時間過長，或環(huán)境溫度變化超過15℃，或受到外部條件影響，必須重新檢查或調(diào)整。

（7）前一站精調(diào)完成后，下一站精調(diào)時需要重疊上一站2榀軌排架，必須滿足鋼軌的平順性。

（8）精調(diào)完成后按指定間距，在設(shè)站區(qū)間內(nèi)逐點采集數(shù)據(jù)并存檔記錄，待澆筑結(jié)束后及時進行復(fù)檢。

3.6道床板混凝土澆筑養(yǎng)生、軌排架拆除等

（1）混凝土澆筑前對鋼軌、扣件、螺桿調(diào)整器和軌枕采取防護措施（增設(shè)軌枕防護罩、鋼軌和軌排架覆蓋等）;對澆筑道床板范圍的支承層或底座及軌枕灑水濕潤。混凝土運輸至現(xiàn)場時應(yīng)對其坍落度、溫度等指標(biāo)進行檢測，坍落度應(yīng)控制在130mm～140mm之間，入模溫度在5～30℃;新舊混凝土溫差不大于15℃。插入式振搗器用于道床板下部及軌枕四周的搗固，保證軌枕下方混凝土的密實。根據(jù)首件試驗記錄，在一個部位振搗的時間為20～25s。作業(yè)時，使用2臺振動棒間隔2m進行振搗。前臺主要振搗區(qū)在下部鋼筋網(wǎng)和軌枕底部，后臺主要振搗區(qū)在軌枕四周和底部加強。搗固時應(yīng)避免搗固棒接觸排架和軌枕，防止移位超標(biāo)。

（2）表層混凝土振搗完成后，利用砼原漿抹面及時修整、抹面。直線地段的道床板頂面抹成1%人字坡，曲線地段按照超高漸變?；炷另斆鏄?biāo)高根據(jù)鋼軌表面至道床表面的固定間距控制。抹面完成后，及時清刷鋼軌、支承塊和扣件，防止污染。注意事項：支承塊四周混凝土頂面低于支承塊套靴下緣不少于2mm;混凝土初凝前、后分別將豎向螺桿松動1/4圈和3/4圈，解除鋼軌全部扣件應(yīng)力;混凝土入模4小時后重新擰緊鋼軌扣件螺栓，對澆筑后道床板進行復(fù)測。

（3）初期養(yǎng)護采用噴霧器進行霧化方式;后期養(yǎng)護采用土工布覆蓋噴水保濕方式;養(yǎng)護時間不少于14天。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時，禁止灑水養(yǎng)護，采用蓄熱法養(yǎng)護措施。

（4）根據(jù)首件工程試驗數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)来舶寤炷翝仓?3h，強度達到5MPa可拆除軌排架。拆除順序為：軌排接頭夾板、軌道扣件、軌向鎖定器、支腿架、軌排架、拆卸模板。確認扣件全部松開后，吊裝軌排架至軌排組裝區(qū)并檢查軌排幾何尺寸，清理干凈后進入下一循環(huán)施工。

（5）最后道床板在養(yǎng)護完成后，及時對伸縮縫用硅酮密封膠進行填塞。封口時應(yīng)先沿預(yù)留2cm*2cm凹槽邊緣采用5cm寬膠帶粘貼，再采用“注膠槍+刮刀”將硅酮密封膠填滿伸縮縫預(yù)留凹槽并刮平，然后將兩側(cè)5cm寬膠帶揭下。注意要點：注入硅酮密封膠前應(yīng)涂刷界面劑，保證密封膠和混凝土粘合;注入密封膠時加強成品保護，防止污染道床。

結(jié)語：

綜上所述，在鐵路隧道工程的施工過程中，無砟軌道整體道床屬于經(jīng)常使用到的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，通過梳理該技術(shù)應(yīng)用過程中需要注意的內(nèi)容，不僅可以確保節(jié)點質(zhì)量的合規(guī)性，而且能夠加快隧道工程的作業(yè)速度，提升工程作業(yè)質(zhì)量。

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