雙塊式無砟軌道施工質(zhì)量控制要點

魏東堂

（中國鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司 建設(shè)部，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

隨著京津城際鐵路、武廣高鐵、滬杭高鐵和京滬高鐵等一系列無砟軌道高鐵的相繼開通和運營，我國高速鐵路無砟軌道技術(shù)已逐步實現(xiàn)系列化、現(xiàn)代化和標(biāo)準(zhǔn)化。無砟軌道按結(jié)構(gòu)形式主要分為CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道、CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道、CRTSⅠ型板式無砟軌道、CRTSⅡ型板式無砟軌道、CRTSⅢ型板式無砟軌道，在道岔區(qū)段主要有長枕埋入式無砟軌道和板式無砟軌道。高鐵無砟軌道結(jié)構(gòu)與普通軌道結(jié)構(gòu)一樣，由鋼軌、軌枕、扣件、道床、道岔等部分組成，這些力學(xué)性質(zhì)截然不同的材料承受來自列車車輪的作用力，各部件之間緊密相關(guān)，任何一個軌道部件性能、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的變化都會影響其他部件的工作條件，并對列車運行安全與質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。

1 工程概況

中蘭高鐵甘肅段正線全長173.727 km，路基總長75.186 km，占43.3%。正線有砟軌道298.475 鋪軌公里，正線無砟軌道44.459鋪軌公里，到發(fā)線18.285 km，其他及次要站線9.49 km。一般地段鋪設(shè)有砟軌道，長度大于1 km 的隧道及隧道群共計22.230 km（雙線）鋪設(shè)CRTS 雙塊式無砟軌道，一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路。該項目地理位置處于大風(fēng)、晝夜溫差大的不良施工環(huán)境。隧道內(nèi)無砟軌道施工工序多，作業(yè)面有限，質(zhì)量控制嚴(yán)，后期養(yǎng)護(hù)成本高，為確保無砟軌道一次性施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，加強(qiáng)現(xiàn)場質(zhì)量管理，提高無砟軌道施工實體及外觀質(zhì)量，要求各作業(yè)面對各道工序和分部分項工程施工質(zhì)量嚴(yán)格控制、逐級進(jìn)行施工質(zhì)量檢查驗收，確?！吧系拦ば虿缓细癫贿M(jìn)入下道工序”，從而實現(xiàn)無砟軌道施工質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)。

2 施工質(zhì)量控制要點

2.1 基層面檢查

無砟軌道基層面施工時，應(yīng)重點檢查支承層頂面標(biāo)高及中線偏移，確保將標(biāo)高和中線偏差控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。支承層在施工時要控制標(biāo)高及中線位置，高程控制為+5/-10 mm，中線偏位控制為10 mm，寬度控制為0/+15 mm［1］。如發(fā)現(xiàn)支承層頂面高程偏差較大，要提前考慮模板高度及軌排支承體系的固定。橋梁底座板、隧道調(diào)平層施工時也要進(jìn)行相關(guān)檢查。應(yīng)按要求對支承層做鑿毛處理，且在擺放底層鋼筋前將底面沖洗干凈，確保與上層混凝土的聯(lián)結(jié)性。

2.2 測量放線

測量放線是為軌枕散放、軌排調(diào)整、鋼筋綁扎及模板安裝等提供基準(zhǔn)線，測量放線要嚴(yán)格按照CPⅡ、CPⅢ控制網(wǎng)進(jìn)行定測［2］，確保測量精度。要求測量放線直線按20 m、曲線按10 m 測放中線和兩模板邊線，中線偏差控制在2 mm 以內(nèi)，彈設(shè)的墨線要確保線跡清晰。操作工人至少2名，放線時要有技術(shù)人員或作業(yè)人員跟班，并由測量人員對技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底。為方便控制軌枕步距（650 mm），每間隔6.5 m 彈1 道橫向墨線。

2.3 底層鋼筋擺設(shè)及軌枕散放

該項工作可超前完成創(chuàng)造工作面，操作工人為4名。底層鋼筋可綁扎好后進(jìn)行鋪放，或先放置底層縱向鋼筋待軌排起道后再進(jìn)行鋼筋綁扎。軌枕散放時必須配合散枕機(jī)操作，先進(jìn)行基準(zhǔn)線拉設(shè)，軌枕散放就位時，人工方式利用撬桿進(jìn)行微調(diào)，確保軌枕的間距及承軌槽中線的順直，每次作業(yè)完成后需檢查軌枕間距及中線位置，嚴(yán)禁線形鋪設(shè)“S”形軌枕。標(biāo)記軌枕控制邊線及每隔不超過10 根（6.5 m）標(biāo)定1 次軌枕里程控制點，軌枕散放中線偏位要確?？刂圃?0 mm 以內(nèi)。在上工具軌之前，軌枕的線形必須要順直，同時檢查軌枕的外觀質(zhì)量，如有混凝土破損和桁架鋼筋變形的情況，立即進(jìn)行更換和進(jìn)行桁架鋼筋調(diào)整。

2.4 軌排倒運及安裝

軌排吊裝必須采用專用吊具，軌排運輸時可采用10 t 龍門吊運輸，根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，需6 名工人配合安裝。安放前先檢查軌枕鋪設(shè)的間距和中線位置，檢查軌枕承軌槽處的橡膠墊塊及扣件的完整性和安放情況，確保橡膠墊塊安放平穩(wěn)，承軌槽上無雜物，鋼軌面均落入承軌槽內(nèi)，確保鋼軌承軌面與承軌槽的密貼性及正交。軌排安裝時要提前進(jìn)行拉線定位，軌排與軌排的連接處軌頭之間需留有170～175 mm 空隙，嚴(yán)禁軌頭端頭擠死［3］。軌枕扣件扭壓力宜采用羊角扳手進(jìn)行緊固，軌排下落時要勻速緩慢下放，注意對軌排及軌枕的過程保護(hù)。為保證軌排組裝順直，建議施工過程中對軌排進(jìn)行編號，倒運及安裝時可根據(jù)編號按照順序進(jìn)行軌排組裝。

2.5 軌排粗調(diào)

通過軌排將軌枕連接，用內(nèi)燃機(jī)扳手將扣件擰緊，扣壓力扭矩按230～250 N·m 控制，并通過端部夾板固定形成軌排，軌排安裝完后要進(jìn)行粗調(diào)，粗調(diào)時各工具軌暫不用魚尾夾板固定，根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗需6人配合共同作業(yè)。軌排粗調(diào)主要是對軌排的中線平面位置、標(biāo)高、軌距及軌枕間距的微調(diào)（見圖1）。平面位置利用軌排中心對正測量中線采用龍門吊或起道器進(jìn)行調(diào)整，高程采用水準(zhǔn)儀（及軌道尺）按標(biāo)高（高差）測量?？刂茦?biāo)準(zhǔn)為：平面位置不大于5 mm，高程不大于5 mm（一般按低標(biāo)高控制），軌距為±0.5 mm。

圖1 軌排粗調(diào)

2.6 鋼筋絕緣綁扎及接地焊接

軌排粗調(diào)后進(jìn)行鋼筋綁扎，除綜合接地貫通連接鋼筋外，其余鋼筋均采用絕緣卡綁扎，每板軌道塊的綜合接地焊縫長度必須大于100 mm，焊縫厚度大于4 mm［4］，接地端子必須緊貼鋼模板，上層鋼筋絕緣卡尾部全部剪除。鋼筋綁扎完成后應(yīng)進(jìn)行貫通電阻和絕緣電阻的測試，檢查鋼筋的絕緣效果。

2.7 模板及伸縮縫安裝

無砟軌道施工模板表面在施工前要打磨干凈并涂刷專用脫模劑（不允許采用廢機(jī)油涂刷），安裝時必須進(jìn)行拉線定位模板線形并進(jìn)行加固，模板連接處必須貼海棉膠，防止漏漿，同時要注意模板側(cè)面的垂直度，模板底部懸空部位要采用砂漿進(jìn)行封堵。如果有伸縮縫，其制作要根據(jù)工裝的特點，采用適合該工裝的伸縮縫安裝方法。伸縮縫安裝要牢固，且便于拆除。

2.8 軌排精調(diào)

軌排精調(diào)為混凝土澆筑前的最后一道工序，在軌排精調(diào)后要立即澆筑混凝土，不允許再進(jìn)行其他工序施工，以免造成軌排擾動。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗分析，軌排精調(diào)將是制約施工進(jìn)度的關(guān)鍵，軌排精調(diào)前各道工序要盡可能保證提前完成，為軌排精調(diào)創(chuàng)造工作面和施工條件。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，軌排精調(diào)操作一般為6人，要求操作工人盡量固定，不得隨意更換，確保操作熟練。同時，工具要與調(diào)節(jié)器相配套。操作工人要熟悉精調(diào)方法，一般先進(jìn)行平面位置精調(diào)，再進(jìn)行高程調(diào)整，控制標(biāo)準(zhǔn)為：高程±0.5 mm，平面±0.5 mm（為確保精度，建議平面控制在±0.3 mm 以內(nèi)），軌距±0.5 mm。精調(diào)完成的軌排各調(diào)節(jié)器要受力均勻［3］，嚴(yán)禁單個調(diào)節(jié)器受力或調(diào)節(jié)器有懸空現(xiàn)象發(fā)生。軌排精調(diào)后嚴(yán)禁作業(yè)人員在軌排上走動，并用側(cè)向軌道固定桿對軌排進(jìn)行固定，嚴(yán)禁機(jī)械碰撞排架或模板系統(tǒng)（見圖2）。

圖2 軌排精調(diào)

2.9 混凝土澆筑

軌排精調(diào)完成后要及時澆筑混凝土，根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗一般需要操作工人12 名?；炷翝仓┕ひ獜囊韵?個方面進(jìn)行控制：

（1）混凝土原材料及拌合。要求混凝土的標(biāo)號、攪拌時間、坍落度，及其和易性和流動性均符合混凝土澆筑要求，一般運送到現(xiàn)場的混凝土坍落度控制在150～180 mm，混凝土初凝時間控制在3～4 h，從出機(jī)開始計算到現(xiàn)場，一般要嚴(yán)格控制運送時間，混凝土初凝前必須完成抹面收光作業(yè)。嚴(yán)禁作業(yè)人員及司機(jī)在混凝土中私自加水，混凝土出機(jī)2 h 內(nèi)必須完成混凝土澆筑，建議混凝土灌車到達(dá)現(xiàn)場后，高速攪拌2 min 后再進(jìn)行卸料、澆筑。

（2）混凝土入模布料?；炷寥肽２剂弦欢ㄒ跇?biāo)尺的控制下，要有專人負(fù)責(zé)配合布料，保證混凝土面在設(shè)計標(biāo)高的位置且大面平整。

（3）混凝土振搗。振搗一般采用2 臺高頻振動棒，按左、右分前后進(jìn)行澆筑，振動棒為垂直下插，不得利用振動棒推拉混凝土，要注意模板周邊及軌枕下部的振搗，振搗過程中嚴(yán)禁碰撞軌排、調(diào)節(jié)器、模板及鋼筋［5］?；炷料铝弦捎昧锊刍蚧劬彌_混凝土下落沖擊力，采用泵送混凝土?xí)r必須設(shè)置簡易澆筑漏斗。混凝土澆筑前，先進(jìn)行軌枕及支承面灑水濕潤，并對軌枕及排架采用套枕或土工布包裹進(jìn)行保護(hù)，需2人用濕毛刷將落入軌枕和排架上的混凝土清洗干凈，注意在清洗時不得將水帶入混凝土表面。混凝土澆筑中要防止機(jī)械設(shè)備對排架的碰撞，振動棒要有富余（現(xiàn)場必須備置4臺）。采用混凝土標(biāo)桿控制混凝土頂面高程，采用水平尺控制混凝土頂面排水坡度。一般混凝土澆筑后1～2 h 要將調(diào)節(jié)器高程松動1/4 圈，以使軌枕與混凝土密貼，混凝土終凝后4 h 內(nèi)（一般為混凝土出機(jī)后10～12 h）將扣件及軌道夾板及時全部松開。經(jīng)驗方法為：用大拇指壓混凝土表面，表面不出現(xiàn)窩陷且不粘手。無砟軌道精度受混凝土澆筑的影響非常大，為確保無砟軌道的精度，除了控制精調(diào)時各軌排的調(diào)節(jié)器受力均衡并鎖定外，最重要的環(huán)節(jié)是混凝土澆筑，振搗工人要有質(zhì)量意識，整體素質(zhì)高，要求工人操作時彎腰手持振動棒垂直下插。

2.10 混凝土收光

混凝土抹面收光至少4 次，操作工人一般為6～10名。第1次為提漿粗平，第2次為1 h后用鋼抹抹平，第3 次壓平收光，第4 次為軌枕周邊、橫梁下部、鋼軌下部及伸縮縫位置的壓縫處理，該部位的收光為薄弱環(huán)節(jié)，要重點進(jìn)行控制?；炷潦彰嬉鋫洳煌哪ㄗ樱? 次提漿粗平采用木抹子，后期采用鋼抹子光面。要特別注意第3 次和第4 次收面時間，一般為初凝時間前1～2 h?；炷脸跄笠馕吨炷烈训接|變極限，無法再進(jìn)行收光作業(yè)，初凝后的混凝土不能再進(jìn)行施工。大風(fēng)天氣對混凝土的裂紋影響很大，要加快第3 次、第4 次混凝土的收面時間。抹面時混凝土收光過程中不允許灑水，可將抹子打濕后進(jìn)行收面；靠近軌枕處的收面要采用小圓端型鋼抹子向內(nèi)收壓緊軌枕周邊，且不得將該范圍表面壓低。軌枕周邊、托盤下部、鋼軌下部及伸縮縫處的收面是薄弱環(huán)節(jié)，要重點控制。曲線地段的道床板頂面要防止混凝土的塌流造成下高上低現(xiàn)象。

2.11 混凝土養(yǎng)護(hù)

道床板混凝土養(yǎng)護(hù)（路基及橋梁地段、隧道內(nèi)采用灑水養(yǎng)護(hù)）采用噴涂養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗需4 名操作工人?；炷恋牡? 次養(yǎng)護(hù)非常關(guān)鍵，要在混凝土終凝后立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)［6］。其表面產(chǎn)生強(qiáng)度，手指按壓不動，一般時間為混凝土出機(jī)后8～10 h 內(nèi)?；炷琉B(yǎng)護(hù)要專人負(fù)責(zé)，每個節(jié)段具備養(yǎng)護(hù)條件后就立即養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)禁長時間將混凝土面暴露。根據(jù)經(jīng)驗，一般混凝土第4 次收光2 h 以后就會產(chǎn)生裂紋，特別是大風(fēng)天氣裂紋產(chǎn)生較快，要加快第3 次、第4 次混凝土收面速度。不應(yīng)抱有待混凝土收光表面干硬后一次養(yǎng)護(hù)的思想，第4 次收面后要每間隔0.5 h 觀察混凝土表面?；炷帘砻鎳?yán)禁出現(xiàn)裂紋。如采用水養(yǎng)，第1次養(yǎng)護(hù)時間同上，先采用毛氈覆蓋后灑水，不得直接用水沖灑混凝土表面，灑水后采用土工膜覆蓋，前3 d 的混凝土養(yǎng)護(hù)很關(guān)鍵，必須保濕覆蓋養(yǎng)護(hù)?；炷恋谋窀采w養(yǎng)護(hù)時間不少于7 d，灑水養(yǎng)護(hù)時間不少于14 d。

2.12 排架及模板拆除

排架及模板拆除的操作工人宜為排架倒運及安裝人員。拆除過程中必須高度注意對混凝土邊角進(jìn)行保護(hù)，不得強(qiáng)拆強(qiáng)敲，嚴(yán)禁出現(xiàn)無砟軌道混凝土掉角破損現(xiàn)象。拆除的模板及軌排要有保護(hù)措施。拆除軌排時必須檢查是否還有彈條扣住鋼軌，拆除后可進(jìn)行側(cè)模拆除，拆模時混凝土強(qiáng)度必須要達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%以上且能保證邊角不受破壞。軌排、模板及小型機(jī)具倒運時，也要做好保護(hù)措施。

2.13 軌道幾何狀態(tài)檢測

待混凝土應(yīng)力釋放完成后（根據(jù)經(jīng)驗約3 d 后），將軌排安裝于澆筑完成的道床板承軌槽內(nèi)，扣件按標(biāo)準(zhǔn)扣壓力鎖緊工具軌，并用夾板連接，要特別注意軌排與承軌槽的密貼性［7］。每次測量長度建議300 m 為1個單元，軌道檢測要建立數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)采集后要及時反饋給無砟軌道測量管理人員。對出現(xiàn)的偏差，技術(shù)人員要從軌道精調(diào)、機(jī)械撓動、混凝土振搗等方面進(jìn)行分析，并及時對下一循環(huán)進(jìn)行調(diào)整。

3 施工物流組織

施工物流組織要提前規(guī)劃，做好物流通道的選擇。各物資材料要提前報計劃，提前進(jìn)場。各道施工工序之間要相互銜接，受自然因素影響，各作業(yè)面要盡可能為軌排精調(diào)創(chuàng)造工作面，如發(fā)生當(dāng)日進(jìn)度未按計劃完成時，可將后序工作提前完成，第2天的進(jìn)度必須通過趕工措施進(jìn)行補(bǔ)救。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗一般軌排精調(diào)耽誤較多，可通過第2天晚上趕工補(bǔ)救，因此要提前完成軌排精調(diào)前的各工序施工。

4 工具、小型設(shè)備及器具

無砟軌道施工是一個精細(xì)化作業(yè)過程，各工序、各作業(yè)面的操作工人要有責(zé)任心，對所使用的工器具要進(jìn)行保護(hù)，不得隨意摔扔或亂丟亂放，設(shè)備操作要由熟悉的人員進(jìn)行，工班負(fù)責(zé)人在施工前要對作業(yè)工人進(jìn)行安全、質(zhì)量教育，提高作業(yè)人員的整體素質(zhì)，確保各施工工序質(zhì)量合格。

5 隧道無砟軌道施工機(jī)械化配套建議

建議鐵路隧道工程無砟軌道施工前要進(jìn)行施工機(jī)械配置方案設(shè)計［8］，并納入隧道實施性施工組織設(shè)計中。施工機(jī)械應(yīng)根據(jù)隧道長度、斷面大小、輔助坑道設(shè)置、施工方法、工期要求、施工場地等綜合因素進(jìn)行配置。主要遵循如下原則：（1）施工機(jī)械應(yīng)與主要施工方法相配套，與施工工期相適應(yīng)；（2）施工機(jī)械配置的生產(chǎn)能力應(yīng)大于均衡施工能力，均衡生產(chǎn)能力應(yīng)大于施工進(jìn)度指標(biāo)要求；（3）施工機(jī)械應(yīng)注重科學(xué)配置，以發(fā)揮機(jī)械的總體效率；（4）施工機(jī)械需安排備用，對混凝土拌和設(shè)備、運輸設(shè)備、混凝土噴射機(jī)、混凝土輸送泵、通風(fēng)機(jī)、抽水機(jī)等應(yīng)配備備用設(shè)備；（5）施工機(jī)械應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度的計劃安排，及時進(jìn)場，保證正常施工；（6）長隧道洞口或隧道群間應(yīng)設(shè)置修配機(jī)構(gòu)或車間，并配備相應(yīng)的修理加工機(jī)械，儲備一定數(shù)量的零部件和原材料。

6 結(jié)束語

無砟軌道施工一般為流水作業(yè)，各工序之間銜接非常緊密，對各工序施工質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，相關(guān)施工和現(xiàn)場管理人員可參照上述操作要點進(jìn)行控制，要求各道工序作業(yè)人員之間提前做好技術(shù)交底，下道工序施工前要對上道工序進(jìn)行檢驗和驗收，驗收不合格則不得進(jìn)入下道工序，不能因上道工序的質(zhì)量問題影響無砟軌道整體質(zhì)量及進(jìn)度，進(jìn)而保障高速鐵路順利開通并安全運營。