双块式无碴轨道施工技术

双块式无碴轨道施工技术

无碴轨道结构是用耐久性好、塑性变形小的钢筋混凝土材料代替道碴材料的一种轨道结构形式。由于取消了碎石道碴道床，提高轨道保持几何状态的能力，增强了轨道的稳定性，相应的维修工作量也减少，目前成为高速铁路、客运专线轨道结构的发展方向。在我国，无碴轨道已经普遍应用于高速铁路、客运专线的建设，我国在借鉴国外先进技术和成熟经验的基础上，结合我国的具体国情，在双块式无碴轨道设计、施工技术和施工质量检测等方面已经进行了很多的研究和科技攻关，但其施工工艺、施工进度控制等方面还有待进一步研究，尤其是在隧道内，受场地条件、运输组织等方面的限制，施工工艺、施工组织组织及进度控制等方面相对较难，通过五指山隧道的无碴轨道施工的研究，对上述问题提出了解决方案，对今后的无碴轨道施工很有借鉴价值。

1 双块式无碴轨道的结构

双块式无碴轨道由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板等部分组成。

（1）钢轨。采用60kg/m、100m定尺长无螺栓孔新軌，材质为U75V。

（2）扣件。采用WJ-8A扣件，一般扣件间距为650mm，不宜小于600mm，也不宜大于680mm。

（3）双块式轨枕。采用SK-2型双块式轨枕，由工厂

制造。

（4）道床板。采用C40钢筋混凝土结构，顶面设置1.5%“人”字形排水横坡。

无碴轨道施工前，要重点进行以下准备工作：隧道沉降评估，仰拱分部分项工程验收，施工人员的技术培训，CPⅢ控制网的测量，线路基标测设，原材料的的检验和试验及混凝土配合比设计，进场无碴轨道施工专用设备（专用设备详见表1）及轨枕、扣件检查验收。

2.2 基底处理

底板处理是成功施工无砟轨道的第一步。采用人工手持风镐对隧道仰拱填充面混凝土进行凿毛，专人清除泥块、浮碴等杂物，并用高压水冲洗干净。

2.3 道床板钢筋网铺设

道床板钢筋采用在洞内绑扎组装、在洞外加工方法。采用在纵、横向钢筋搭接处采用绝缘卡加塑料绑扎带隔开钢筋的绑扎方法，以确保纵、横向钢筋节点绝缘。为确保道床板结构受力条件和钢筋的保护层厚度，每张钢筋网在横向伸缩缝处断开，网下用5cm×10cm×10cm 的C40预制垫块进行支垫（间距1m），按6.25m的纵向间距组装。绝缘卡安装数量多，每个节点都要认真仔细地进行安装，并进行绝缘检测。

2.4 轨排组装和运输

双块轨枕在组装前，必须再检查其几何状态，以确保满足设计、规范要求，在轨枕的几何状态正确后，每排架10根轨枕在轨排组装平台上完成组装，必须是要按顺序摆放到设有等距隔板的组装平台上，人工配合机械通过台架定位、对位钢板，可以控制精确调整、固定轨排几何结构尺寸。采用扣件将轨枕同排架连接成6.25m轨排前，将门吊吊起空排架移动至组装平台上方，准确对位后落下，检查轨枕间距、钢轨轨距、水平、高低、方向满足规范要求后，用扣件扣紧即形成供铺设的轨排，扭矩控制在200N·m±20N·m。

2.5 轨排联结及粗调

在调整时以先中线后水平的原则顺序循环进行调整，根据测量组在水沟侧壁标注的高程、弹线以及仪器测量控制，使用轨道排架吊装粗调架的横向、竖向调整机构完成轨排的初调工作。

2.6 剩余钢筋的安装

在轨排基本就位之后，就可以安装剩余的纵向钢筋。因特殊的电气绝缘需求，必须安装塑料绝缘卡及绑扎带来保持轨枕桁架和非绝缘配件之间以较小的间距的绝缘。此处需特别注意的是，因轨枕间桁架

加工存在误差，要认真检查纵向钢筋与轨枕桁架连接时的绝缘情况。

2.7 调整轴、模板内面的预处理

在浇筑混凝土之前和最终线形调整之前，所有的调整轴外安装PVC套管，以保证混凝土浇筑后能够顺利取出调整轴，侧面的模板必须使用模板油进行处理。

2.8 线路精确调整

轨道精调作业以无砟轨道检测小车为测量与操作指示，通过人工调节螺栓精调装置实现轨道的精确定位，它对能否达到要求的最终轨道位置起着决定性作用（专用精密测量设备详见表2）。轨排就位后最终线形调整须在混凝土浇筑之前1.5～2h完成。

精调时，要把精调后的轨道位置误差控制在±1mm范围内。具体方法是，把小车静置于被调整轨道上，通过全站仪对小车棱镜点的跟踪测量，实时显示对应点处的轨道位置、设计位置及其位置偏差的大小、调轨方向，直接指导现场进行调轨作业。

线路精调利用无砟轨道轨检小车必须与全站仪配合，对轨道进行等间距的连续的三维坐标测量，分析并生成线型数据报表，作为轨道交付时的测量数据资料。轨道施工完成交付前，必须记录轨道线型。

2.9 混凝土浇筑

为避免混凝土污染扣件，混凝土浇筑前，用专门制作的铁皮罩，将每个轨枕扣件上方罩住。使用高频插入式振捣器振捣密实、人工收面的施工方法，将混凝土采用集中拌合、混凝土运输车运送、配置混凝土输送管道及软管泵送混凝土入模（输送软管导入自制的混凝土入模器具上）。在混凝土初凝前采取二次振捣以加强密实性，才能保证轨枕下混凝土的密实。

2.10 竖向、横向精调装置和工具轨的拆卸要求

拆卸模板、精调工具和工具轨的清洁工作必须有专人负责，用水和毛刷对其进行清洁，以备下次使用。为避免轨道受热，长度波动而产生的力影响新浇混凝土的结构性能，破坏轨枕和道床板混凝土的粘结性，需待混凝土强度达到5MPa（具体时间以实验室提供数据为准）

后，松开轨道扣件，拆卸模板、精调装置和工具轨。

2.11 混凝土养护及后续工作

混凝土浇筑之后，在12h之内混凝土表面上覆盖土工布和洒水自然养护，不允许绒状材料直接覆盖在新鲜的混凝土表面之上，养护期不少于14d。

在取出调整装置之后，调整轴的空孔必须使用高标号的水泥砂浆进行灌筑。同时对道床板混凝土整体外观进行检查整理。

扣件螺栓孔必须每个都盖好防护帽，避免混凝土或者砂石等将其堵塞。

3 施工组织及进度控制

根据工期要求，无砟轨道施工由中间向隧道两端延伸施工，分为进、出口两个工作面同时施工。进、出口方向均采用无轨运输。

現场施工实行作业，主要分六个区：轨枕堆放和轨排组装区；钢筋绑扎区；轨排铺设和粗调工作区；轨排精调固定区；混凝土浇筑区；检查整理和养护区。详见图3：

进、出口两个施工队分别从隧道分界里程处向进、出口方向施工，两个工作面同时施工，每个作业面一个施工循环为200m/d（单线米）。

作业循环施工时间：基底清理及安设道床板钢筋网6h→轨排精调及安装伸缩缝沥青木板12h→道床板混凝土浇筑9h→抹面及养护14h→拆模3h。一个循环24h。

4 结语

（1）双块式无碴轨道属于“四新”项目，必须在正式施工前编制各种作业指导书，并组织培训，考核合格后方能上岗。进行试验段（一般为1km）施工，通过对各项操作和试验的实战演练，总结经验，提高施工生产能力。

（2）施工时同时作业工序多，现场作业物流量大，应合理安排施工组织。加强物流组织，紧密工序的衔接。如有条件，可多开工作面，加快施工进度。

（3）双块式无碴轨道施工技术的关键是轨道几何形位的控制，

故必须建立独立、完整、精准的基标控制网，采用专业的、技术成熟的设备。

（4）无碴轨道专业性较强，需成立专业的施工队伍进行施工，有利于加快施工进度及质量的控制。

（5）轨道精调占去了近一半的循环时间，在测量仪器及调试工具方面有待进一步研究。