陳建國

0 引言

根據(jù)客運專線高速鐵路對軌道結(jié)構(gòu)的要求,我國引進(jìn)德國的Rheda2000型無砟軌道,并通過消化、吸收和再創(chuàng)新,自主研發(fā)了無砟軌道技術(shù),其中雙線鐵路隧道雙塊式無砟軌道就是一種。整體道床作為無砟軌道結(jié)構(gòu)最重要的組成部分,它的施工質(zhì)量將直接影響無砟軌道結(jié)構(gòu)的性能。通過對溫福客運專線飛鸞隧道雙塊式無砟軌道施工,從工藝控制、資源配置等方面對客運專線隧道施工技術(shù)進(jìn)行了調(diào)研與開發(fā),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

飛鸞隧道為雙線電氣化鐵路隧道,設(shè)計時速為200km/h,開通速度250km/h,全長6702 m。隧道內(nèi)縱斷面設(shè)計為人字坡,平面設(shè)計在隧道進(jìn)口端有一半徑為5800 m的曲線(曲線長度2447.84 m)。列車運行采用雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu),正線鋪設(shè)60 kg/m無螺栓孔新鋼軌,按一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路設(shè)計。過渡段的輔助軌采用60 kg/m、長25 m鋼軌。軌道正線采用WJ-7型扣件,扣件節(jié)點間距600mm～650mm,過渡段均采用彈條Ⅱ型扣件,輔助軌扣件采用扣板式扣件(研線0304)。正線采用雙塊式軌枕,雙塊式軌枕在工廠內(nèi)統(tǒng)一集中預(yù)制。道床板C40、軌枕塊C60采用鐵道第四勘察設(shè)計單位設(shè)計的CRTSⅠ型雙塊式軌枕,無擋肩結(jié)構(gòu)。

2 工藝原理及操作要點

2.1 工藝原理

雙線鐵路隧道雙塊式無砟軌道施工按上下行線采用分區(qū)、分幅平行流水作業(yè)。軌排集中組裝,專用龍門吊吊裝、平板車運輸至作業(yè)面后進(jìn)行測量定位,由專用龍門吊配合人工粗調(diào),軌檢小車配合高精度螺桿調(diào)節(jié)器實現(xiàn)精確定位后單向連續(xù)澆筑道床板混凝土。

2.2 工藝流程

施工工藝流程圖見圖1。

2.3 操作要點

2.3.1 施工準(zhǔn)備

現(xiàn)場分六個區(qū)——堆放軌枕和軌排組裝區(qū)、鋼筋加工區(qū)、軌排鋪設(shè)和粗調(diào)工作區(qū)、軌排精調(diào)固定區(qū)、混凝土澆筑區(qū)、檢查整理和養(yǎng)護(hù)區(qū)進(jìn)行組織與布置,各區(qū)之間縱向拉開距離,形成良好的物流組織。

1)基底處理。按照鐵路客運專線質(zhì)量檢查及驗收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項目,全面進(jìn)行底板檢查驗收,確保滿足鋪設(shè)整體道床的要求。檢查確認(rèn)項目是:測量檢查底板表面高程,底板表面平整度及坡度。2)線路基標(biāo)。a.以全線重新測量設(shè)定的CPⅢ控制網(wǎng)為基準(zhǔn),在此基礎(chǔ)上設(shè)定控制基標(biāo)和加密基標(biāo)測量,形成精度高的線路基標(biāo),確保軌排鋪設(shè)和調(diào)整達(dá)到設(shè)計要求。b.控制基標(biāo)每60 m設(shè)一個,平曲線 ZH點、HY點、QZ點、Y H點、HZ點和豎曲線起始點、變坡點增設(shè)控制基標(biāo)。c.加密基標(biāo)直線段每12.5 m設(shè)一個,曲線段每6.25 m設(shè)一個。3)混凝土配合比設(shè)計。施工之前由試驗室完成C40鋼筋混凝土配合比設(shè)計工作,選擇合格的原材料,混凝土的坍落度應(yīng)符合泵送100 m～200 m的距離要求。4)洞外工藝性試驗。a.對檢測項目或重要工序開展工藝驗證,達(dá)到熟悉設(shè)備,摸索和完善工藝,驗證設(shè)計和施工組織方案。b.在試驗中進(jìn)行:鋼筋安裝及絕緣檢測;軌排架立、粗調(diào);豎向、橫向精調(diào)螺桿的安裝;模板的安裝;軌排精調(diào);軌道絕緣測試;混凝土澆筑、搗固、二次振搗、收光及養(yǎng)護(hù);混凝土坍落度檢查;測量的粗調(diào)、精調(diào)精度檢測分析;混凝土澆筑過程的測量觀測和檢測;混凝土澆筑完成后的測量觀測和檢測。c.根據(jù)工藝性試驗段施工,認(rèn)真總結(jié)、分析并形成成果,指導(dǎo)洞內(nèi)整體道床施工。

2.3.2 底層鋼筋網(wǎng)綁扎、鋪設(shè)

道床板底層鋼筋在洞口加工,基底處理結(jié)束后按6.25 m的縱向間距在洞內(nèi)綁扎組裝。

2.3.3 軌排組裝、安裝頂層鋼筋

軌排組裝場設(shè)置在隧道內(nèi)洞口段,使用12.5 m(直線段)或6.25 m(曲線段、直線段均可)軌排架、采用龍門吊配合組裝平臺進(jìn)行現(xiàn)場軌排組裝。軌排組裝后,進(jìn)行頂層鋼筋安裝。

2.3.4 軌排運輸及就位

組裝好的軌排,用龍門吊將其吊裝在平板車(不多于三層),加固后運到軌排鋪設(shè)現(xiàn)場,采用龍門吊按照設(shè)計位置依次擺放軌排就位。

2.3.5 軌排粗調(diào)

以全站儀、精密水準(zhǔn)儀為主,根據(jù)在水溝側(cè)壁標(biāo)注的高程和軌面彈線,采用儀器測量控制,使用龍門吊、軌排架配合人工進(jìn)行粗調(diào);以先中線后水平的順序反復(fù)調(diào)整,使粗調(diào)后的軌排位置誤差在±5mm范圍內(nèi)。

2.3.6 線路精確調(diào)整

1)軌道精調(diào)作業(yè)按無砟軌道檢測小車的測量與操作指示進(jìn)行,通過人工調(diào)節(jié)螺栓精調(diào)裝置實現(xiàn)軌道的精確定位。精調(diào)時,小車靜置于被調(diào)整軌道上,通過全站儀對小車?yán)忡R點的跟蹤測量,實時顯示對應(yīng)點處的軌道位置、設(shè)計位置及其位置偏差的大小、調(diào)軌方向,直接指導(dǎo)現(xiàn)場的調(diào)軌作業(yè)。

2)最終線形調(diào)整須在混凝土澆筑之前大約1.5 h～2 h完成,調(diào)整長度必須保持比當(dāng)班計劃澆筑段長度長10 m以上。

2.3.7 混凝土澆筑

1)采用隧道外集中拌合、運輸車運輸、輸送泵泵送入模程序?；炷凛斔凸芗茉O(shè)在隧道的中部,使用高頻插入式振搗器振搗密實,人工收面。2)在澆筑混凝土前,側(cè)模采用脫模劑涂刷均勻,并使用防護(hù)罩保護(hù)鋼軌及軌枕不被混凝土污染。3)混凝土澆筑按單向連續(xù)擠壓過軌方式進(jìn)行。即混凝土始終保持從上循環(huán)末端向另一端逐榀連續(xù)進(jìn)行,振搗器連續(xù)振搗使混凝土擠壓過軌排架底部,在第一個軌枕下混凝土未密實之前,不得將澆筑口移至下一個澆筑口,保證混凝土密實、均勻。澆筑過程中,振搗器插點布置應(yīng)均勻,不得漏振,加強對軌枕底部及其周圍混凝土的振搗,嚴(yán)禁碰撞軌排架與支撐架。4)混凝土澆筑完2 h～4 h松開扣件和螺桿。在混凝土強度達(dá)到2.5MPa以上,且其表面及棱角不因拆模而受損時拆除側(cè)模。在未達(dá)到設(shè)計強度75%前,嚴(yán)禁在道床上行車和碰撞軌枕。

3 效益分析

1)現(xiàn)場投入少。a.使用液壓鋼軌升降機(即移動式固定梁)提升軌道排架、混凝土澆筑機等全套機械設(shè)備。需投入設(shè)備606萬元,人員120人;b.場外(隧道內(nèi)洞口段)組裝軌排固定架方案。需投入設(shè)備 476萬元,人員160人;c.現(xiàn)場組裝軌排方案。需投入設(shè)備426萬元,人員210人。施工過程中采用第二種方案。比第一種方案減少設(shè)備投入130萬元,比第三種方案綜合投入減少76萬元。2)由于無砟軌道施工工序多且環(huán)環(huán)相扣,科學(xué)、合理的施工方案和現(xiàn)場組織管理,良好的資源組織,縮短了各工序循環(huán)作業(yè)時間,加快了施工進(jìn)度,較業(yè)主鋪軌工期提前1個月完工,工程成本能得到較好的控制。

4 結(jié)語

雙塊式無砟軌道作為我國最新引進(jìn)的國外軌道技術(shù),在溫福鐵路處于開通時速250km/h的客運專線鐵路試驗段。根據(jù)設(shè)計資料進(jìn)行了認(rèn)真的調(diào)研和學(xué)習(xí)消化,在初步編制施工方案的基礎(chǔ)上首先進(jìn)行了洞外試驗段施工研究,在總結(jié)出可行方案的情況下再開始組織實施。施工采用場外組裝軌排固定架施工雙線隧道無砟軌道,洞內(nèi)外分區(qū)分幅進(jìn)行組織,既保證了施工質(zhì)量和進(jìn)度,又節(jié)約了工程成本,形成了較好的社會、環(huán)境、技術(shù)、節(jié)能等效益。

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