遂渝線板式無砟軌道施工技術(shù)
摘 要：本文是作者結(jié)合遂渝線無砟軌道工程實例，主要針對實例中的板式無砟軌道技術(shù)作出了相關(guān)的分析，旨在提供一個在線下工程完工后進行板式無砟軌道施工的可供借鑒的實例。以供同行參考。
關(guān)鍵詞： 遂渝,板式,無砟軌道,施工,技術(shù)
一、工程概況
遂渝線無碴軌道綜合試驗段位于重慶市境內(nèi)，是遂渝鐵路引入重慶樞紐的重要部分。綜合試驗段范圍：龍鳳隧道——蔣家大橋，即DK126+183~DK138+893。包括正線全長12.65km的遂渝引入工程和DK126+183~+600、DK134+407~DK138+893段長4.929km的襄渝引入工程。試驗段內(nèi)有蔡家車站一座;區(qū)間路基3.89km;站場路基1.49km;張家院子中橋一座;紙廠溝大橋一座;涵洞22座;5217m的龍鳳隧道、207m的灣里頭隧道、987m的二巖隧道、569m的木魚山隧道共四座。綜合試驗段線上工程板上無碴軌道3417m，減振型板式無碴軌道440m，框架型板式無碴軌道3995m，雙塊式無碴軌道9718m，岔區(qū)軌枕埋入式無砟軌道486m
二、施工規(guī)范及規(guī)定
根據(jù)鐵道部、鐵科院和設(shè)計院的技術(shù)要求，板式無碴軌道施工必須嚴格按照高速客運鐵路專線施工規(guī)范組織施工，具體如下：
1. 一般規(guī)定
1.1 無碴軌道綜合試驗段板式無碴軌道結(jié)構(gòu)由60kg/m鋼軌、扣件、充填式墊板、預(yù)制軌道板、乳化瀝青砂漿(即CA砂漿)、CA砂漿注入袋、凸臺樹脂砂漿及混凝土底座(橋上)組成。
1.2 橋上無碴軌道的施工應(yīng)在梁體預(yù)應(yīng)力終張拉結(jié)束后至少60天，且在橋梁主體完成后(橋面防水層除外)進行。
1.3 隧道內(nèi)無碴軌道的施工應(yīng)在隧道主體工程(包括隧道底板、仰拱及填充)完成及驗收合格后進行。
1.4軌道板的鋪設(shè)可視現(xiàn)場具體情況采用板式無碴軌道專用施工機具設(shè)備或其它設(shè)備。CA砂漿配制、灌注應(yīng)采用專用的CAM1000型砂漿攪拌車。
三 施工工序
1 基標測設(shè)
1.1 混凝土道床施工前，應(yīng)采用起閉于GPS點(B)級的四等導線測量的精度，對線路中線進行貫通測量，且在試驗段范圍內(nèi)建立獨立、完整、精準的控制網(wǎng)。
1.2 采用三等水準測量方法，對試驗段內(nèi)高程進行系統(tǒng)的復測布設(shè)高程控制網(wǎng)。
1.3 在試驗段范圍內(nèi)，獨立一座隧道、一座橋梁或一個路基區(qū)段范圍內(nèi)的無碴軌道施工，嚴格按兩端控制樁，采用三等水準測量方法從其中任一水準基點引測，做閉合環(huán)導線。兩水準點間的高差采用精密水準方法測量。
2 板式無碴軌道施工工序：
2.1 隧道底仰拱(梁面)鑿毛
施工前應(yīng)對隧底(梁面)混凝土強度進行檢測、評估，隧底基底承載力不應(yīng)低于0.2MP，仰拱回填混凝土強度不應(yīng)低于C20，梁的混凝土澆筑必須達到60天。然后對隧底仰拱回填混凝土(梁面)進行鑿毛，鑿毛深度根據(jù)道床底板設(shè)計要求而定，鑿毛完畢應(yīng)及時進行清除雜物并沖洗干凈，且工作面無積水。
2.2 道床底層鋼筋制作、絕緣、綁扎
鋼筋在加工房按照設(shè)計進行切割、彎曲，運至施工面。按照設(shè)計間距縱橫擺設(shè)鋼筋。
2.3 板下混凝土底座施工
測量放線
無碴軌道施工測量采用全站儀進行，根據(jù)設(shè)計樁位(導線點和高程點)對施工范圍內(nèi)的線路的中線、高程進行貫通閉合測量;并進行平面控制測量。長大區(qū)間施工控制測量應(yīng)從車站向線路、橋隧向路基、無碴向有碴，在有碴軌道或路基上進行線路微調(diào)，消除施工誤差。
橋上底座直接在橋面上構(gòu)筑，底座通過梁體預(yù)埋鋼筋與橋梁相連，底座寬度為2800mm,直線上厚度為160mm。路基上底座在基床上構(gòu)筑，寬度為3200mm，厚度為300mm。隧道內(nèi)底座直接在隧道基底回填層上構(gòu)筑，寬度為3200mm,厚度為170mm。板式軌道的底座為C40鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。并按位置預(yù)留凸形擋臺鋼筋，凸形擋臺為直徑500mm的圓形或半圓。
路基和隧道底座每隔15m設(shè)置一條橫向伸縮縫，伸縮逢與軌道板板縫錯開設(shè)置。橋梁上底座每隔5m設(shè)置一條橫向伸縮縫，伸縮縫位置設(shè)在板式軌道板板縫處。伸縮縫采用20mm的瀝青板形成。
2.4 凸形擋臺施工
2.4.1 模板及測量控制方法
凸形擋臺采用圓形鋼模，板厚6mm，并設(shè)有加強肋。擋臺模型支立時采用精密測量的辦法控制其位置，進行反復對中及高程調(diào)整，使其高程、距離的偏差及與線路中心線的偏差均小于±2mm。
2.4.2 凸形擋臺混凝土澆筑
�、� 凸形擋臺施工前應(yīng)清除其鋼筋上的浮灰，綁扎余下的凸形擋臺鋼筋。
�、� 凸形擋臺混凝土澆筑時采用插入式振搗器振搗。
�、� 擋臺施工達到設(shè)計高程后，表面抹平。
2.4.3 底座與凸形擋臺尺寸偏差要求，見下表
2.5 板式軌道板鋪設(shè)
軌道板由載重汽車(25t)從軌道板生產(chǎn)基地運至施工存放地點。汽車吊(16t)將軌道板吊放在輪胎式軌道板運輸車上，由運輸車運送至鋪設(shè)地點，采用專用車下龍門吊吊軌道板就位，安裝三向千斤頂，精確調(diào)整軌道板的位置。
2.5.1 板式軌道板吊裝鋪設(shè)
① 軌道板吊裝鋪設(shè)采用專用車下龍門吊吊裝進行鋪設(shè)。
②吊裝前：
a.要檢查軌道板及其上粘貼的橡膠墊板的狀態(tài)，檢查起吊設(shè)備的狀態(tài)，合格后進行吊裝;
b.清理底座混凝土頂面，不得有雜物和積水。并預(yù)先在兩凸形擋臺間的底座表面放置支撐墊木，尺寸為300×120×50mm;
c.放入CA砂漿灌注袋并進行折疊固定;
2.5.2 板式軌道板調(diào)整
軌道板利用三向千斤頂精確調(diào)整對位，調(diào)整步驟如下：
�、� 軌道板大致就位后，在軌道板的四個起吊螺栓的位置處各安裝一臺三向千斤頂。利用三項千斤頂豎向旋轉(zhuǎn)絲桿將軌道板頂起，抽出支撐墊木。然后將支撐螺栓擰入預(yù)設(shè)螺栓孔內(nèi)，最后將四個小方鐵片放置到底座上，其位置和四個支撐螺栓的位置對應(yīng)。
�、� 用鋼尺精確測量兩相鄰凸形擋臺間的縱向距離，通過千斤頂縱向旋轉(zhuǎn)絲桿將軌道板調(diào)整至兩凸形擋臺的中央位置，保證軌道板與凸形擋臺之間的間隔相同。
③ 利用千斤頂橫向旋轉(zhuǎn)絲桿進行調(diào)整，使軌道板上的中心線和凸形擋臺上的縱向墨線重合，落下軌道板，使軌道板的四個支撐螺栓支撐在底座上的四個小鐵片上。曲線地段要調(diào)整好每塊軌道板的偏角，同時用弦測法校核。
2.6 CA砂漿灌注
2.6.1 CA砂漿的拌合灌注采用CA砂漿拌合灌注車。
CA砂漿拌合灌注車，該列車自帶動力，輪軌走行，投料及拌合全部實現(xiàn)自動化控制，列車自帶貯料箱，可裝載一班作業(yè)所需材料，避免了人為因素對CA砂漿質(zhì)量的影響，且隨作業(yè)面前移，砂漿車不斷跟近，施工效率高。(需鋪設(shè)臨時走行軌)
2.6.2 施工工藝
① 拌合工藝
a.先將乳化瀝青及水投入攪拌機內(nèi)開始攪拌。
b.加入砂，并提高攪拌速度。
c.加入水泥，高速攪拌2分鐘，對攪拌機內(nèi)CA砂漿進行測試，確定其是否滿足要求。
�、� 灌注工藝
CA砂漿難于清洗，為防止灌注過程中CA砂漿污染軌道板，故對灌注地點覆蓋塑料布進行防護，且現(xiàn)場準備砂子，當漏漿現(xiàn)象發(fā)生時進行封堵。以往CA砂漿灌注需支立模板，現(xiàn)采用CA砂漿灌注袋。
a.CA砂漿施工溫度為10～25℃，并避開雨天、大風天氣。
b.砂漿自灌注袋最底的一個注入口進行灌注，灌注過程中使砂漿一直覆蓋注入口，防止灌注過程中空氣的進入。灌注過程中隨機抽取試件。
2.6.3 CA砂漿各項性能指標試驗方法
2.6.3.1.CA砂漿流動度與可工作時間試驗方法
(1)試驗設(shè)備：黃銅漏斗(如圖):上口徑為Φ70mm，下口徑為Φ10mm，高度為450mm。
(2)試驗條件：(23±2)℃。
(3)試驗步驟
a.將漏斗垂直地架設(shè)在支架上;
b.將砂漿試樣注入漏斗，從輸出口流出適量的砂漿，用手指將輸出口壓住，使砂漿注滿漏斗，并將表面整平;
c.放開手指，砂漿流出，用秒表測定砂漿從開始到結(jié)束連續(xù)流下所經(jīng)歷的時間，即為砂漿的流動度—t(以秒計);
d.每隔5分鐘對同一試樣進行一次流動度試驗，并繪出流動度曲線(如圖)，即流動度與累計時間的對應(yīng)關(guān)系，砂漿在規(guī)定的流動度范圍內(nèi)可持續(xù)的時間，即為砂漿的可工作時間—T(以分鐘計)。
(4)檢驗結(jié)果
每組試樣進行三次流動度、可工作時間的測試，取其算術(shù)平均值。
2.6.3.2.CA砂漿單位容積質(zhì)量與含氣量試驗方法
(1)試驗設(shè)備：天平，感量1g;三角燒瓶，1000ml。
(2)試驗條件：(23±2)℃。
(3)試驗步驟
a.按下式計算理論單位容積質(zhì)量：
b.將流動度試驗中拌制30分鐘后的CA砂漿，倒入三角燒瓶;
c.測定其單位容積質(zhì)量;
d.按下式計算其含氣量：
(4)檢驗結(jié)果
檢驗結(jié)果包括試樣的實測單位容積質(zhì)量、含氣量。取三次試驗的的算術(shù)平均值作為該試樣的檢驗結(jié)果。
2.6.3.3.CA砂漿抗壓強度試驗方法
(1)試驗設(shè)備：
材料試驗機，荷載誤差不大于±1%;
澆注模型，型腔尺寸Φ50mm×50mm;
游標卡尺，游標讀數(shù)值0.02mm。
(2)試樣
試件尺寸Φ50mm×50mm，各令期試樣數(shù)均為3個。
養(yǎng)生條件：20±3℃，65±5%RH，
(3)試驗條件
試驗溫度：(23±2)℃;
加載速率： 1.0mm/min。
(4)試驗步驟
a) 將流動度試驗中拌制30分鐘后的CA砂漿，注入模型內(nèi)，用石膏粉作表面處理;
b.測量試樣承壓面的尺寸，準確至0.02mm。取3次平均值;
c.將試樣平放在試驗機壓板的中央，以規(guī)定的加載速率施加載荷;
d.按1、7、28天齡期進行單軸壓縮試驗，當壓力不再上升時停止加載。
2.6.3.4.CA砂漿彈性模量試驗方法
(1)試驗設(shè)備：
材料試驗機，荷載誤差不大于±1%;
澆注模型，型腔尺寸Φ50mm×50mm;
游標卡尺，游標讀數(shù)值0.02mm;百分表。
(2)試樣
試樣尺寸Φ50mm×50mm，每組試樣不少于3個。
養(yǎng)生條件：20±3℃，65±5%RH
(3)試驗條件
試驗溫度：(23±2)℃;
加載速率： 1.0mm/min。
(4)試驗步驟
a) 將拌制30分鐘后的砂漿注入模型內(nèi)，用石膏粉作表面處理，28天齡期時進行彈性模量試驗;
測量試樣尺寸，準確至0.02mm。取3次平均值;
c) 將試樣平放在試驗機壓板中央，以規(guī)定的加載速率加載至抗壓強度σb的1/3，然后立即卸載，卸載速率與加載速率相同，如此重復3次，以第4次的加載曲線的數(shù)據(jù)計算彈性模量，即：
式中： h ―――試件的高度;
σb ―――試件的抗壓強度;
a ――― 試驗時第四次加載開始時的變形;
b ――― 第四次加載至σb/3時的變形。
(5)檢驗結(jié)果
每組三個試件彈性模量的算術(shù)平均值作為該組試件的彈性模量值，即：
E=(E1+E2+E3)/ 3
2.6.3.5.CA砂漿材料分離度試驗方法
(1)試驗設(shè)備：
澆注模型，型腔尺寸Φ50mm×50mm;
天平，感量1g;
游標卡尺，讀數(shù)精度為0.02mm;
鋸子;
夾鉗臺。
(2)試驗條件
試驗溫度：(23±2)℃;
(3)試驗步驟
a.制作φ50×50mm的砂漿試件，每組試件不少于3個;
b.在砂漿齡期達28天后，將其分成上、下兩等分，分別稱重;
c.根據(jù)稱量結(jié)果，按下式計算材料分離度：
(4)試驗結(jié)果
每組三個試件的材料分離度的算術(shù)平均值作為該試樣的材料分離度。
2.6.3.6.CA砂漿膨脹率試驗方法
(1)試驗設(shè)備：
帶刻度、250ml的量筒;
游標卡尺，讀數(shù)精度為0.02mm;
玻璃板。
(2)試驗條件
試驗溫度：(23±2)℃。
(3)試驗步驟
a.測量量筒直徑，準確至0.02mm，;
b.將流動度試驗中拌制20分鐘后的CA砂漿，注入量筒內(nèi);
c.當CA砂漿表面與250ml刻度重合時，在量筒上面加一塊玻璃板，用游標卡尺測量CA砂漿表面至玻璃板的深度H0，24小時后，再測量CA砂漿表面深度H24，取3次的平均值。
d.根據(jù)測量結(jié)果，用下式計算其膨脹率：
膨脹率(%)=0.000314×(H0-H24)×D2
式中： D――量筒直徑，mm;
H0――初始深度，mm;
H24――24小時后的深度，mm。
(4)試驗結(jié)果
每組三個試件膨脹率的算術(shù)平均值作為該試樣的膨脹率。
結(jié)束語： 通過有效開展施工技術(shù)研究，施工技術(shù)人員和相關(guān)管理人員清楚理解了板式無砟軌道施工工藝流程、質(zhì)量控制要點、機械設(shè)備配備及人員配備，為各項工作開展打下了良好基礎(chǔ)，確保了板式無砟軌道施工的順利進行。
