遂渝线板式无砟轨道施工技术

 遂渝线板式无砟轨道施工技术

　　摘 要：本文是作者结合遂渝线无砟轨道工程实例，主要针对实例中的板式无砟轨道技术作出了相关的分析，旨在提供一个在线下工程完工后进行板式无砟轨道施工的可供借鉴的实例。以供同行参考。

　　关键词： 遂渝,板式,无砟轨道,施工,技术

　　一、工程概况

　　遂渝线无碴轨道综合试验段位于重庆市境内，是遂渝铁路引入重庆枢纽的重要部分。综合试验段范围：龙凤隧道——蒋家大桥，即DK126+183~DK138+893。包括正线全长12.65km的遂渝引入工程和DK126+183~+600、DK134+407~DK138+893段长4.929km的襄渝引入工程。试验段内有蔡家车站一座;区间路基3.89km;站场路基1.49km;张家院子中桥一座;纸厂沟大桥一座;涵洞22座;5217m的龙凤隧道、207m的湾里头隧道、987m的二岩隧道、569m的木鱼山隧道共四座。综合试验段线上工程板上无碴轨道3417m，减振型板式无碴轨道440m，框架型板式无碴轨道3995m，双块式无碴轨道9718m，岔区轨枕埋入式无砟轨道486m

　　二、施工规范及规定

　　根据铁道部、铁科院和设计院的技术要求，板式无碴轨道施工必须严格按照高速客运铁路专线施工规范组织施工，具体如下：

　　1. 一般规定

　　1.1 无碴轨道综合试验段板式无碴轨道结构由60kg/m钢轨、扣件、充填式垫板、预制轨道板、乳化沥青砂浆(即CA砂浆)、CA砂浆注入袋、凸台树脂砂浆及混凝土底座(桥上)组成。

　　1.2 桥上无碴轨道的施工应在梁体预应力终张拉结束后至少60天，且在桥梁主体完成后(桥面防水层除外)进行。

　　1.3 隧道内无碴轨道的施工应在隧道主体工程(包括隧道底板、仰拱及填充)完成及验收合格后进行。

　　1.4轨道板的铺设可视现场具体情况采用板式无碴轨道专用施工机具设备或其它设备。CA砂浆配制、灌注应采用专用的CAM1000型砂浆搅拌车。

　　三 施工工序

　　1 基标测设

　　1.1 混凝土道床施工前，应采用起闭于GPS点(B)级的四等导线测量的精度，对线路中线进行贯通测量，且在试验段范围内建立独立、完整、精准的控制网。

　　1.2 采用三等水准测量方法，对试验段内高程进行系统的复测布设高程控制网。

　　1.3 在试验段范围内，独立一座隧道、一座桥梁或一个路基区段范围内的无碴轨道施工，严格按两端控制桩，采用三等水准测量方法从其中任一水准基点引测，做闭合环导线。两水准点间的高差采用精密水准方法测量。

　　2 板式无碴轨道施工工序：

　　2.1 隧道底仰拱(梁面)凿毛

　　施工前应对隧底(梁面)混凝土强度进行检测、评估，隧底基底承载力不应低于0.2MP，仰拱回填混凝土强度不应低于C20，梁的混凝土浇筑必须达到60天。然后对隧底仰拱回填混凝土(梁面)进行凿毛，凿毛深度根据道床底板设计要求而定，凿毛完毕应及时进行清除杂物并冲洗干净，且工作面无积水。

　　2.2 道床底层钢筋制作、绝缘、绑扎

　　钢筋在加工房按照设计进行切割、弯曲，运至施工面。按照设计间距纵横摆设钢筋。

　　2.3 板下混凝土底座施工

　　测量放线

　　无碴轨道施工测量采用全站仪进行，根据设计桩位(导线点和高程点)对施工范围内的线路的中线、高程进行贯通闭合测量;并进行平面控制测量。长大区间施工控制测量应从车站向线路、桥隧向路基、无碴向有碴，在有碴轨道或路基上进行线路微调，消除施工误差。

　　桥上底座直接在桥面上构筑，底座通过梁体预埋钢筋与桥梁相连，底座宽度为2800mm,直线上厚度为160mm。路基上底座在基床上构筑，宽度为3200mm，厚度为300mm。隧道内底座直接在隧道基底回填层上构筑，宽度为3200mm,厚度为170mm。板式轨道的底座为C40钢筋混凝土结构。并按位置预留凸形挡台钢筋，凸形挡台为直径500mm的圆形或半圆。

　　路基和隧道底座每隔15m设置一条横向伸缩缝，伸缩逢与轨道板板缝错开设置。桥梁上底座每隔5m设置一条横向伸缩缝，伸缩缝位置设在板式轨道板板缝处。伸缩缝采用20mm的沥青板形成。

　　2.4 凸形挡台施工

　　2.4.1 模板及测量控制方法

　　凸形挡台采用圆形钢模，板厚6mm，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，进行反复对中及高程调整，使其高程、距离的偏差及与线路中心线的偏差均小于±2mm。

　　2.4.2 凸形挡台混凝土浇筑

　　① 凸形挡台施工前应清除其钢筋上的浮灰，绑扎余下的凸形挡台钢筋。

　　② 凸形挡台混凝土浇筑时采用插入式振捣器振捣。

　　③ 挡台施工达到设计高程后，表面抹平。

　　2.4.3 底座与凸形挡台尺寸偏差要求，见下表

　　2.5 板式轨道板铺设

　　轨道板由载重汽车(25t)从轨道板生产基地运至施工存放地点。汽车吊(16t)将轨道板吊放在轮胎式轨道板运输车上，由运输车运送至铺设地点，采用专用车下龙门吊吊轨道板就位，安装三向千斤顶，精确调整轨道板的位置。

　　2.5.1 板式轨道板吊装铺设

　　① 轨道板吊装铺设采用专用车下龙门吊吊装进行铺设。

　　②吊装前：

　　a.要检查轨道板及其上粘贴的橡胶垫板的状态，检查起吊设备的状态，合格后进行吊装;

　　b.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间的底座表面放置支撑垫木，尺寸为300×120×50mm;

　　c.放入CA砂浆灌注袋并进行折叠固定;

　　2.5.2 板式轨道板调整

　　轨道板利用三向千斤顶精确调整对位，调整步骤如下：

　　① 轨道板大致就位后，在轨道板的四个起吊螺栓的位置处各安装一台三向千斤顶。利用三项千斤顶竖向旋转丝杆将轨道板顶起，抽出支撑垫木。然后将支撑螺栓拧入预设螺栓孔内，最后将四个小方铁片放置到底座上，其位置和四个支撑螺栓的位置对应。

　　② 用钢尺精确测量两相邻凸形挡台间的纵向距离，通过千斤顶纵向旋转丝杆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。

　　③ 利用千斤顶横向旋转丝杆进行调整，使轨道板上的中心线和凸形挡台上的纵向墨线重合，落下轨道板，使轨道板的四个支撑螺栓支撑在底座上的四个小铁片上。曲线地段要调整好每块轨道板的偏角，同时用弦测法校核。

　　2.6 CA砂浆灌注

　　2.6.1 CA砂浆的拌合灌注采用CA砂浆拌合灌注车。

　　CA砂浆拌合灌注车，该列车自带动力，轮轨走行，投料及拌合全部实现自动化控制，列车自带贮料箱，可装载一班作业所需材料，避免了人为因素对CA砂浆质量的影响，且随作业面前移，砂浆车不断跟近，施工效率高。(需铺设临时走行轨)

　　2.6.2 施工工艺

　　① 拌合工艺

　　a.先将乳化沥青及水投入搅拌机内开始搅拌。

　　b.加入砂，并提高搅拌速度。

　　c.加入水泥，高速搅拌2分钟，对搅拌机内CA砂浆进行测试，确定其是否满足要求。

　　② 灌注工艺

　　CA砂浆难于清洗，为防止灌注过程中CA砂浆污染轨道板，故对灌注地点覆盖塑料布进行防护，且现场准备砂子，当漏浆现象发生时进行封堵。以往CA砂浆灌注需支立模板，现采用CA砂浆灌注袋。

　　a.CA砂浆施工温度为10～25℃，并避开雨天、大风天气。

　　b.砂浆自灌注袋最底的一个注入口进行灌注，灌注过程中使砂浆一直覆盖注入口，防止灌注过程中空气的进入。灌注过程中随机抽取试件。

　　2.6.3 CA砂浆各项性能指标试验方法

　　2.6.3.1.CA砂浆流动度与可工作时间试验方法

　　(1)试验设备：黄铜漏斗(如图):上口径为Φ70mm，下口径为Φ10mm，高度为450mm。

　　(2)试验条件：(23±2)℃。

　　(3)试验步骤

　　a.将漏斗垂直地架设在支架上;

　　b.将砂浆试样注入漏斗，从输出口流出适量的砂浆，用手指将输出口压住，使砂浆注满漏斗，并将表面整平;

　　c.放开手指，砂浆流出，用秒表测定砂浆从开始到结束连续流下所经历的时间，即为砂浆的流动度—t(以秒计);

　　d.每隔5分钟对同一试样进行一次流动度试验，并绘出流动度曲线(如图)，即流动度与累计时间的对应关系，砂浆在规定的流动度范围内可持续的时间，即为砂浆的可工作时间—T(以分钟计)。

　　(4)检验结果

　　每组试样进行三次流动度、可工作时间的测试，取其算术平均值。

　　2.6.3.2.CA砂浆单位容积质量与含气量试验方法

　　(1)试验设备：天平，感量1g;三角烧瓶，1000ml。

　　(2)试验条件：(23±2)℃。

　　(3)试验步骤

　　a.按下式计算理论单位容积质量：

　　b.将流动度试验中拌制30分钟后的CA砂浆，倒入三角烧瓶;

　　c.测定其单位容积质量;

　　d.按下式计算其含气量：

　　(4)检验结果

　　检验结果包括试样的实测单位容积质量、含气量。取三次试验的的算术平均值作为该试样的检验结果。

　　2.6.3.3.CA砂浆抗压强度试验方法

　　(1)试验设备：

　　材料试验机，荷载误差不大于±1%;

　　浇注模型，型腔尺寸Φ50mm×50mm;

　　游标卡尺，游标读数值0.02mm。

　　(2)试样

　　试件尺寸Φ50mm×50mm，各令期试样数均为3个。

　　养生条件：20±3℃，65±5%RH，

　　(3)试验条件

　　试验温度：(23±2)℃;

　　加载速率： 1.0mm/min。

　　(4)试验步骤

　　a) 将流动度试验中拌制30分钟后的CA砂浆，注入模型内，用石膏粉作表面处理;

　　b.测量试样承压面的尺寸，准确至0.02mm。取3次平均值;

　　c.将试样平放在试验机压板的中央，以规定的加载速率施加载荷;

　　d.按1、7、28天龄期进行单轴压缩试验，当压力不再上升时停止加载。

　　2.6.3.4.CA砂浆弹性模量试验方法

　　(1)试验设备：

　　材料试验机，荷载误差不大于±1%;

　　浇注模型，型腔尺寸Φ50mm×50mm;

　　游标卡尺，游标读数值0.02mm;百分表。

　　(2)试样

　　试样尺寸Φ50mm×50mm，每组试样不少于3个。

　　养生条件：20±3℃，65±5%RH

　　(3)试验条件

　　试验温度：(23±2)℃;

　　加载速率： 1.0mm/min。

　　(4)试验步骤

　　a) 将拌制30分钟后的砂浆注入模型内，用石膏粉作表面处理，28天龄期时进行弹性模量试验;

　　测量试样尺寸，准确至0.02mm。取3次平均值;

　　c) 将试样平放在试验机压板中央，以规定的加载速率加载至抗压强度σb的1/3，然后立即卸载，卸载速率与加载速率相同，如此重复3次，以第4次的加载曲线的数据计算弹性模量，即：

　　式中： h ―――试件的高度;

　　σb ―――试件的抗压强度;

　　a ――― 试验时第四次加载开始时的变形;

　　b ――― 第四次加载至σb/3时的变形。

　　(5)检验结果

　　每组三个试件弹性模量的算术平均值作为该组试件的弹性模量值，即：

　　E=(E1+E2+E3)/ 3

　　2.6.3.5.CA砂浆材料分离度试验方法

　　(1)试验设备：

　　浇注模型，型腔尺寸Φ50mm×50mm;

　　天平，感量1g;

　　游标卡尺，读数精度为0.02mm;

　　锯子;

　　夹钳台。

　　(2)试验条件

　　试验温度：(23±2)℃;

　　(3)试验步骤

　　a.制作φ50×50mm的砂浆试件，每组试件不少于3个;

　　b.在砂浆龄期达28天后，将其分成上、下两等分，分别称重;

　　c.根据称量结果，按下式计算材料分离度：

　　(4)试验结果

　　每组三个试件的材料分离度的算术平均值作为该试样的材料分离度。

　　2.6.3.6.CA砂浆膨胀率试验方法

　　(1)试验设备：

　　带刻度、250ml的量筒;

　　游标卡尺，读数精度为0.02mm;

　　玻璃板。

　　(2)试验条件

　　试验温度：(23±2)℃。

　　(3)试验步骤

　　a.测量量筒直径，准确至0.02mm，;

　　b.将流动度试验中拌制20分钟后的CA砂浆，注入量筒内;

　　c.当CA砂浆表面与250ml刻度重合时，在量筒上面加一块玻璃板，用游标卡尺测量CA砂浆表面至玻璃板的深度H0，24小时后，再测量CA砂浆表面深度H24，取3次的平均值。

　　d.根据测量结果，用下式计算其膨胀率：

　　膨胀率(%)=0.000314×(H0-H24)×D2

　　式中： D――量筒直径，mm;

　　H0――初始深度，mm;

　　H24――24小时后的深度，mm。

　　(4)试验结果

　　每组三个试件膨胀率的算术平均值作为该试样的膨胀率。

　　结束语： 通过有效开展施工技术研究，施工技术人员和相关管理人员清楚理解了板式无砟轨道施工工艺流程、质量控制要点、机械设备配备及人员配备，为各项工作开展打下了良好基础，确保了板式无砟轨道施工的顺利进行。