浅谈无砟轨道施工技术

　　摘要：本文结合某客运专线无砟轨道试验段的施工，从下部基础评估、施工测量、底座及凸形挡台施工、轨道板铺设及精确调整、CA砂浆研制及灌注施工、凸形挡台周围树脂灌注、充填式垫板施工等方面，介绍了板式无砟轨道施工技术。
　　关键词：板式轨道；无砟轨道；施工技术
　　
　　1.工程概况
　　哈大客运专线设计时速为350km/h，全线采用CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土板，混凝土强度等级为C60，其主要类型为预应力平板(P)，按轨道板长度分为4962mm、3685mm、4856mm。宽度均为2400mm，厚度均为200mm。共采用P4962、P4856、P3685、P4962A、P4856A五种规格，路基、隧道地段主要采用P4962，32m梁上采用P3685+5块P4962+P3685，24m梁上采用P4856A+3块P4856+P4856A，无砟—有砟过渡段采用P4962A。轨道板内预埋扣件绝缘套管和轨道板起吊用套管。
　　2施工方案
　　板式无砟轨道的施工方案如下：采用左右线先后施工，通过工作面的逐步前移，完成底座混凝土施工；施工所需的钢筋、混凝土、轨道板、钢轨、扣件等物料由施工便道运输到现场；自行研制的轮胎式双向行驶轨道板运输车将轨道板从横洞运输到铺设现场，龙门吊吊装就位，三向千斤顶调整轨道板；移动式CA砂浆灌注车拌和灌注CA砂浆；长钢轨推送列车推送钢轨入槽；移动式接触焊列车焊接长钢轨；移动式灌注小车施工充填式垫板；GRP3000轨道检测系统检测轨道状态。
　　3施工工艺要点
　　3.1下部基础评估
　　土质路基上成区段铺设无砟轨道在我国属先例，强化基底设计，控制路基工后沉降和不均匀沉降是施工的重点。施工中采用了CFG桩、桩网、桩板等结构加固地基。建立变形监测网，对线下基础沉降进行系统观测、评估。路基工后沉降值不应大于15mm，差异沉降不应大于5mm，沉降引起沿线路方向的折角不应大于１/1000，符合要求后方可施工无砟轨道。
　　3.2板式无砟轨道测量
　　板式无砟轨道工程施工测量采用分期建网，下部结构工程和无砟轨道工程根据同一设计交桩网测设施工控制网。
　　3.2.1施工控制网及基桩测设
　　布设控制网首先根据设计总平面图，现场施工平面布置图，以及施工现场的具体情况选点；选点应选在通视条件良好、安全、易保护的地方，要方便施工；桩位必须用混凝土保护，需要时用钢管进行围护，并用红油漆作好测量标记。(1)无砟轨道施工前在基础平面控制网(CPI)或线路控制网(CPⅡ)的基础上测设建立完整、精准的基桩控制网(CPⅢ)。(2)采用二等水准测量精度对高程系统进行复测，布设高程控制网。(3)按设计要求埋设基桩。基桩分为控制基桩和加密基桩两种。控制基桩：原则上直线100m设一个，曲线50m设一个。对线路特殊地段、曲线控制点、线路变坡点、竖曲线起止点均应增设控制基桩。加密基桩：底座及凸形挡台施工完毕，在凸形挡台中心测设加密基桩；加密基桩间偏差应在相邻两控制点内调整。(4)控制基桩允许偏差：方向为4"；高程为±1mm；距离为直线1/20000、曲线1/10000。加密基桩允许偏差：直线上偏离控制基桩方向为±1mm；曲线上偏角法测量,在偏角方向线上为±1mm；每相邻基桩问距离为±2mm；每相邻基桩高程为±1mm。
　　3.2.2曲线地段测量要求
　　在曲线地段，由于凸形挡台、轨道板及混凝土底座中心线不在同一竖直线上，曲线地段测量定位时要考虑偏角。圆曲线、缓和曲线段因轨道板及凸形挡台的中轴线始终是垂直于钢轨顶面连线，其中轴线也随外轨的抬高而向设计线路中心线外侧移动，而设计线路中心的投影点在铅直方向线上，因此在不同高程面上轨道板或凸形挡台的中轴线与设计线路中心线有一个向外的水平移距。
　　3.3底座及凸形挡台施工
　　3.3.1底座施工
　　将底座结构钢筋与预埋基础连接钢筋、凸形挡台钢筋绑扎成整体骨架。钢筋交叉点采取绝缘措施，以保证轨道电路的传输。依据CPⅢ控制点或加密基桩支立底座模板，曲线地段应满足曲线超高的设计要求，同时应考虑底座顶面合理的排水坡度。检查钢筋及模板状态并检测钢筋骨架绝缘性能，符合要求后灌注底座混凝土。混凝土采用集中拌和，由罐车运输到施工现场，机械振捣。在底座混凝土拆模后24h，进行凸形挡台的施工。在混凝土未达到设计强度之前，严禁各种车辆在底座上通行。
　　3.3.2凸形挡台施工
　　凸形挡台采用圆形钢模，并设有加强肋。挡台模型支立时采用精密测量的办法控制其位置，进行反复对中调平，使其距离的偏差小于±5mm；与线路中心线的偏差小于7mm。凸形挡台混凝土的灌注、振捣应采用插入式振捣器。凸形挡台施工达到设计高程后，抹平表面，测设加密基标，为轨道板的铺设做好准备。
　　3.4轨道板铺设、调整
　　轨道板在预制场内集中生产，采用运板车运输到铺设地点，龙门吊吊装就位，三向千斤顶精调对位。
　　3.4.1轨道板运输、吊装就位
　　轮胎式轨道板运输车可以双向行驶，一次最大载重为4块轨道板，吊装完成后，上紧加固螺栓及加固装置，防止轨道板运输过程中移位。清理底座混凝土顶面，不得有杂物和积水。并预先在两凸形挡台问的底座表面按设计位置放置支撑垫木。将CA砂浆灌注袋铺设就位，保证CA砂浆灌注袋位置居中、平展，曲线地段CA砂浆灌注袋进行必要的加固。支撑垫木处CA砂浆袋先进行折叠，待轨道板调整时抽出垫木，铺展CA砂浆灌注袋。轨道板运输到位后，龙门吊吊装轨道板，人工辅助就位。曲线地段每块轨道板必须按相应的偏转角放置。
　　3.4.2轨道板调整
　　轨道板大致就位后，安装轨道板支撑装置，由三向千斤顶将轨道板顶起，抽出支撑垫木，铺展CA砂浆灌注袋。用钢板尺精确测量两相邻凸形挡台问的纵向距离，旋转三向千斤顶上的纵向调整装置，将轨道板调整至两凸形挡台的中央位置，保证轨道板与凸形挡台之间的间隔相同。旋转三向千斤顶的横向调整装置，使轨道板上中心线与凸形挡台上两轨道板铺设基标连线重合。利用水准仪测量轨道板上4个点的高低。测量位置在轨道板承轨槽位置。通过三向千斤顶顶升或下降使轨道板的高程达到设计要求。曲线地段轨道板高低的调整要满足线路设计超高的要求。曲线且处于线路纵坡地段的轨道板高程调整应兼顾四点进行调整，最高点按负偏差调整，最低点按正偏差调整，使每点的高差均在偏差允许范围内。按以上步骤反复调整，直至符合表1的要求。轨道板状态符合要求后，拧紧支撑螺栓，拆除三向千斤顶。
　　3.5CA砂浆配制、灌注
　　CA砂浆配合比设计首先选定水泥、砂、乳化沥青的比例，在满足强度及弹性模量指标前提下，通过水量的加减调整流动度，通过乳化沥青内掺加表面活性剂，调整流动度及可工作时间；通过消泡剂及引气剂的掺量调整空气含量；通过铝粉的掺量调整膨胀率；反复进行试验，根据影响性能的各种因素调整配合比，直至合格。现场配合比的修正在基本配合比的基础上，根据现场的实际情况及使用的搅拌机的拌和容量，对基本配合比进行修正，求出现场施工配合比。CA砂浆的配制CA砂浆的拌和采用移动式CAM1000型砂浆搅拌机，其原材料的投入顺序如下：乳化沥青一水(消泡剂)一细骨料(砂)一混合料一水泥(引气剂)一铝粉。CA砂浆现场配制时，应根据原材料及环境温度进行现场试验，确定适宜的搅拌速度与时间。
　　3.6凸形挡台周围填充树脂灌注
　　清除挡台周围的杂物，在凸形挡台周围与轨道板下面之间的空隙内设置防树脂泄漏的发泡聚乙烯材料。将灌注区内的水分擦干，并对轨道板端采取防污染防护。按规定的比例准确计量A剂和B剂，用手持式电动搅拌机，将A、B剂搅拌均匀，搅拌时间约2～3min。材料开封后，必须在使用期内使用。将拌和后的混合液缓慢连续注入，防止带人空气，灌注至轨道板顶面下10mm处。
　　4.结束语
　　无砟轨道试验段建设成功，为我国客运专线无砟轨道技术再创新打下了基础。板式无砟轨道施工技术工艺流程科学合理，施工工艺经济、实用，保证了工程的高标准、高质量要求，对客运专线无砟轨道施工具有很强的指导作用和重要意义，具有很高的推广应用价值。
　　
　　参考文献：
　　[1]缪柏年.UM系列无绝缘轨道电路在无砟轨道条件下失谐等问题的研究[J].铁道科学与工程学报,2005,(06).
　　[2]张洪,丁占来.客运专线无砟轨道施工关键技术与经济分析[A].客运专线工程技术学术研讨会论文集（上）[C],2008.
　　[3]彭仁军.武广客运专线无砟轨道工程施工工艺与设备配套探讨[A].客运专线工程技术学术研讨会论文集（上）[C],2008.
　　[4]赵智,秦瑞谦.遂渝线无砟轨道综合试验段无砟道岔施工技术[A].客运专线工程技术学术研讨会论文集（下）[C],2008.
　　[5]江成,王继军,胡所亭,姜子清.客运专线无砟轨道结构及关键技术[A].客运专线工程技术学术研讨会论文集（下）[C],2008.