劉向東，李書強

(中國鐵建十六局集團有限公司，北京 100018)

1 概述

京滬高速鐵路正線道岔區(qū)除特殊情況外，全線鋪設岔區(qū)板式無砟軌道。

中國鐵建十六局負責京滬高速鐵路滕州、棗莊兩座車站的正線道岔板及道岔的鋪設任務。棗莊車站正線板式無砟道岔共有16組，采用18號高速道岔，其中單開道岔8組，渡線道岔8組，全部設置在路基上。

2 岔區(qū)板式無砟軌道結構組成

車站岔區(qū)板式無砟軌道系統(tǒng)由多層結構組成，自上而下主要有道岔部件、預制道岔板、底座及混凝土墊層等部分，道岔板與底座間設置剪力筋。

岔區(qū)板式無砟軌道基礎包括墊層、底座和道岔板3部分。墊層為C25素混凝土，鋪設在路基級配碎石表層上，厚度為12～14 cm，橫向寬度較相應的底座寬出300 mm。底座為C40鋼筋混凝土，厚度180 mm，底座混凝土為免振搗自密實混凝土，現(xiàn)場澆筑。底座板延展貫穿于整個道岔，底部設置HRB335級鋼筋并采用絕緣卡進行絕緣處理，每塊道岔板與底座間設置剪力箍筋連接。道岔板為工廠預制的C55鋼筋混凝土結構，板厚24 cm，長度2.815～5.9 m，寬度2.6～5.5 m。路基上道岔板與底座間設置剪力筋，門式剪力筋預埋在道岔板內(nèi)。

3 岔區(qū)板式無砟軌道基礎施工關鍵技術

3.1 施工方法

墊層C25混凝土施工采取整組立模、一次澆筑、自動計量、拌和站拌制，混凝土輸送車運輸;底座板鋼筋采取定尺胎具，人工現(xiàn)場綁扎;道岔板鋪設按分塊粗鋪，整組精調，一次灌注，逐組鋪設的原則組織施工。單開道岔整組道岔板、渡線道岔整對道岔板一次精調到位，一次灌注自密實混凝土。采用整體式精調爪精調道岔板，混凝土澆筑采用斜坡滑槽重力式壓注自密實混凝土。

3.2 工藝流程

岔區(qū)板式無砟軌道基礎施工工藝流程見圖1。

3.3 施工工藝

3.3.1 施工準備

選定整體式精調爪，并按照能夠滿足1組渡線道岔施工所有精調爪的數(shù)量配置，同時考慮一定的儲備，購置200個4 t調整能力的精調爪;將20 cm高的槽鋼切割成每段2 m和3 m制作底座模板，適應不同寬度的道岔板，并在槽鋼上下沿鉆孔;選用上下可調，角度可變，能適應不同高度和角度的道岔板扣壓裝置。

圖1 岔區(qū)板式無砟軌道基礎施工工藝流程

道岔板鋪設前，要進行路基沉降評估，并完成CPⅢ精密測量網(wǎng)復測。

3.3.2 墊層施工

級配碎石表層驗收達標后可進行墊層施工。采用定型鋼模板，三角支承加固，自動計量拌和站拌制C25混凝土，混凝土輸送車運輸，滑槽澆筑?；炷脸跄髮ζ浔砻孢M行拉毛、收面、找坡。為防止混凝土無序開裂，采用切割機沿縱向2～5 m切橫向預裂縫。

3.3.3 施工放樣

依據(jù)京滬高速鐵路岔區(qū)板式無砟軌道設計圖“18號渡線道岔道岔板鋪設放樣圖”給出的各道岔板邊角點、精調爪墊塊角點、GRP點的LQ相對坐標換算出的施工大地坐標，分別放出每塊道岔板端三棱槽中心粗鋪點、每塊道岔板邊角點、精調爪混凝土墊塊點的角點位置，并且在混凝土墊塊點附近標明墊層高程以及到混凝土墊塊上沿的高程，其放樣的精度控制在±5 mm，高程精度控制在±1 mm。道岔板內(nèi)的放樣點由棱鏡孔與中央調節(jié)螺桿測量得到。所有道岔板-底座的連結鋼筋尺寸都由道岔板角點處測得。預制板中伸出的與底座連接的門式鋼筋，鋪設前在墊層上標示清楚，以減少鋼筋布置后期調整工作量。

3.3.4 混凝土墊塊的安裝

側邊精調爪墊塊依據(jù)放樣好的墊塊角點位置進行安裝，中部螺桿調節(jié)墊塊依據(jù)墊塊放樣中心點進行安裝。首先在支承墊塊安放位置做一層砂漿，用來調節(jié)支承墊塊的高度及平整度。砂漿采用早強、粘結性好的橋梁支座灌漿材料配制而成，厚度2 cm左右，然后安放混凝土預制墊塊就位。鋼筋保護層墊塊在鋼筋網(wǎng)片形成后，采用專用工具抬空后插入。精調爪墊塊安裝見圖2。

圖2 精調爪墊塊安裝

3.3.5 底座鋼筋的綁扎

底座鋼筋設計主要為 HRB335級φ25 mm、φ12 mm螺紋鋼筋和φ8 mm圓鋼，主筋縱向為通長的φ25 mm螺紋鋼筋，橫向主筋為φ25 mm、φ12 mm螺紋鋼筋，間距為20 cm。HRB335鋼筋可以采用套筒機械連接，短鋼筋可用套筒連接成較長的鋼筋(最長不應超過36 m)，然后進行搭接施工，但搭接區(qū)不能設置在板縫處，即搭接區(qū)不能與橫隔帶重疊。鋼筋連接接頭面積百分率不應大于50%，連接接頭應滿足最小保護層厚度要求，其他相關技術要求應滿足《混凝土結構設計規(guī)范》(GB 50010—2002)等相關規(guī)范的規(guī)定。鋼筋網(wǎng)片首鋪效果見圖3。

圖3 鋼筋網(wǎng)片首鋪效果

3.3.6 板縫隔墻的施工

為保證逐板灌注自密實混凝土，道岔板橫向縫處設置混凝土隔墻，用以分隔底座混凝土，隔墻混凝土采用與底座板同強度等級的C40混凝土，橫向隔墻長度與底座板外緣一致，在縱向方向與前后精調爪墊塊齊平，寬度按板縫寬度兩側各加5 cm，高程控制為道岔板底面以下20 mm，誤差控制在±5 mm。

渡線2組道岔在端部區(qū)域相鄰處形成縱向接縫。在灌注自密實混凝土時，可采用臨時模板劃分相鄰2塊道岔板澆筑區(qū)域，2塊板同時灌注混凝土，也可采取同橫隔墻方式，先施作橫隔墻作為側向封邊，并于隔墻支立模板。

3.3.7 GRP點的測設及平差

隔墻混凝土施工完成后(混凝土凝固)，通過CPⅢ網(wǎng)精確測量線路中心線，測設出每一塊道岔板接頭中心點，用鉆機在中心點上鉆取孔徑20 mm、深度100 mm的孔，安裝錨桿，預埋基準點(GRP點)紫銅釘，當混凝土達到一定強度而且測釘穩(wěn)固后進行基準點(GRP點)的精確坐標測量，對測量結果用平差軟件進行平差處理，在隔墻上分別放出每塊道岔板端三棱條中心粗鋪點位置。

3.3.8 道岔板的粗鋪

粗鋪前要先將道岔板下的雜物、積水清理干凈。在精調爪混凝土墊塊每側面放置雙層的木墊塊，作為粗鋪臨時就位的支承。為便于拆除木墊塊，加工成兩層，墊塊尺寸長 ×寬 ×高為150 mm×150 mm×90 mm。彈線根據(jù)放設出的邊角點，采用墨線彈出板縫處邊角連線，并將三棱條中心點標識清楚。

吊安道岔板:首先將專用吊具上的帶有吊鏈的螺栓與道岔板上預埋螺栓孔連接，并采用墊木加襯進行道岔板防護;然后根據(jù)現(xiàn)場具體實際條件采用吊車將道岔板緩慢吊起、橫移、下降，根據(jù)已彈劃出的放樣線和中心線三棱槽放樣點，準確地放置在臨時方木塊上。粗鋪平面精度控制在±10 mm，高程精度控制在±5 mm。道岔板在墊木正確就位后，吊車即可松開吊裝架。

精調爪安裝及保護:按道岔板兩側預留孔位置，安裝三向整體式改進型精調爪。精調爪安裝前用雙層塑料袋進行兜底包裹保護，并將精調爪3個方向的調整量歸零，然后擰緊道岔板與精調爪連結螺栓。安裝精調爪時，必須保證墊板與道岔板間的傳力和全面積粘貼。

去除墊木，粗鋪到位。

3.3.9 道岔板的精調

全站儀架設在道岔板之間的GRP基準點上，利用基準點進行設站(設站位置應距離精調道岔板6～25 m范圍內(nèi))和對中，利用1塊已精調到位的軌道板直股上的1個棱鏡點及對應的基準點來實現(xiàn)定向。

將道岔板上的設計坐標轉換為精調用的大地坐標，用強制對中三腳座在軌道基準點上架設全站儀和后視點棱鏡，通過快速測量系統(tǒng)測量正在調整的道岔板上的4個(或6個)定位孔上棱鏡的實際三維坐標。

采用后視點棱鏡和已調整好的道岔板上的定位棱鏡聯(lián)合定向;依據(jù)電腦屏幕顯示的偏差值，先調整4個角點(或6個角點)高程，計算出待調道岔板的調整量，再用三維精調爪調整道岔板平面位置;短板精調時，盡量使用對角兩點調整，在角點的高度及平面調整好后，再調整板中部高程，通過道岔板四周的精調爪對道岔板進行橫向、豎向、縱向的調整，消除偏差量，直到道岔板達到高程±0.3 mm、橫向±0.3 mm、縱向±0.3 mm的允許偏差范圍。

3.3.10 道岔板的封邊和扣壓裝置、模板的安裝(圖4、圖5)

板縫支模:道岔板與隔墻間隙支立模板，做到接縫嚴密，保證灌注自密實混凝土時不溢出。對隔墻上埋設的GRP點測釘采用寬膠帶進行保護。

扣壓裝置安裝:為了確保自密實混凝土澆筑過程中道岔板不發(fā)生上浮、縱橫向移動，在道岔板兩側及板間設置扣壓裝置。側邊采用高度可調的鉸接式扣壓裝置固定道岔板，側邊扣壓裝置應呈直角形安裝，傾斜的側向壓緊裝置可能導致混凝土剝落。扣壓力由錨桿和角鋼共同實現(xiàn)。扣壓裝置根據(jù)道岔板的長度、寬度設置4～6個。錨桿的植筋深度應達到10 cm以上。

側邊模板:長度3 m、高度20 cm的可接高模板為主型模板。根據(jù)灌注混凝土的位置確定架設層數(shù):小于4.5 m窄板時，在灌注側采用二層加高模板組合形式;大于4.5 m寬板時，在灌注側采用3層加高模板形式。模板支立應垂直、穩(wěn)固、平順，相鄰模板錯臺不得超過1 mm，粘貼雙面膠來確保接縫嚴密，以防混凝土細漿泄漏。

圖4 側向扣壓裝置圖

圖5 中間扣壓裝置圖

3.3.11 底座混凝土的灌注

自密實混凝土施工質量是道岔板式整體道床施工質量的關鍵。道岔板底座采用C40自密實混凝土，原材料組成包括水泥、微粒礦粉、砂、小粒徑碎石、減水劑、膨脹劑和水。

施工時先清除道岔板下的雜物，濕潤墊層表面和道岔板底面。依據(jù)計劃澆筑的道岔板號，確定混凝土拌和站每次拌和數(shù)量和罐車的運輸量。每塊板灌注前，先對混凝土的擴展度、含氣量和入模溫度進行檢測，需滿足擴展度650～700 mm、含氣量4%以下、入模溫度5～30℃的要求。混凝土灌注一次完成，嚴禁二次灌注作業(yè)?；炷吝_到一定強度后，進行收面抹光，同時在底座兩側做橫向排水坡?；炷脸跄霸谂艢饪字胁迦隨形鐵鉤，以確保灌注層和后澆混凝土更好地連接。自密實混凝土初凝后，灑水覆蓋養(yǎng)護不少于14 d;當混凝土強度大于5 MPa時，拆除精調爪及模板，繼續(xù)灑水覆蓋養(yǎng)護7 d。

3.3.12 道岔板的復測

在道岔板底座混凝土灌注完成3 d后，進行道岔板復測。利用CPⅢ點自由設站，測量道岔板上各定位棱鏡坐標及各承軌面坐標，準確提報平面及高程復測成果，根據(jù)測量成果評估道岔板鋪設精度，制定道岔組裝計劃，儲備精調所需的調整墊片。

4 結語

(1)岔區(qū)板式無砟軌道底座設計為覆蓋式空腔充填自密實混凝土，這是一項全新的施工技術，現(xiàn)場施工的指揮、技術、試驗人員必須掌握混凝土拌和性能，并做到現(xiàn)場指揮協(xié)調有序，保證順利完成混凝土的灌注。

(2)道岔板的精調是岔區(qū)板式無砟軌道施工的關鍵工序，要引起各級人員的高度重視。配備專職精調人員，掌握精調設備的性能，掌握精調時機，保證道岔板能準確安放到設計位置。

(3)整組道岔要堅持一次精調，一次灌注;渡線道岔要2組道岔依次精調，連續(xù)灌注，尤其是對交叉相連處的3塊板必須同時澆筑，以保證2組道岔相連處的位置及高程順接。

[1]鐵道第三勘測設計院集團有限公司.新建北京至上海高速鐵路工程施工圖－18號單開道岔岔區(qū)板式無砟軌道道岔板結構設計圖(京滬高京徐施軌09－03－45～55)[Z].天津:鐵道第三勘測設計院集團有限公司，2010.

[2]鐵道第三勘察設計院集團有限公司.京滬高速鐵路岔區(qū)板式無砟軌道設計－技術交底資料[Z].天津:鐵道第三勘測設計院集團有限公司，2010.

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[4]中華人民共和國鐵道部.鐵建設函[2005]754號 客運專線無砟軌道鐵路設計指南[S].北京:中國鐵道出版社，2005.

[5]中國工程建設標準化協(xié)會標準CECS203:2006 自密實混凝土應用技術規(guī)程[S].北京:中國計劃出版社，2006.

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[7]京滬高速鐵路股份有限公司.京滬高速工[2010]43號 關于對《京滬高速鐵路道岔板充填層自密實混凝土暫行技術要求》修訂說明的通知[Z].北京:京滬高速鐵路股份有限公司，2010.

[8]盧祖文.客運專線鐵路軌道[M].北京:中國鐵道出版社，2005.

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