浅析黄草山隧道双块式无砟轨道施工技术

■罗桢琦 ■广西路桥工程集团有限公司，广西 南宁 530000

1 工程概况

黄草山隧道无砟轨道全长6621米，DK79+311～DK85+932全长6621m，其中DK79+311～DK79+316、DK85+927～DK85+932为无砟轨道过渡段共10m。整个隧道设计为人字坡，坡度分别为13．5‰、9．0‰、3．0‰。隧 DK79+653．78 ～ DK80+870 段和 DK79+653．78 ～DK85+932位于R=7000m的左偏曲线上，隧道左偏曲线偏角为áZ=8°19'04″和 áZ=13°16'58″，其余地段位于直线上。试验段采取工具轨法施工工艺施工，施工队伍由无砟轨道专业队负责。其中将无砟轨道专业队分为两个施工班组分别进行隧道左线、右线的无砟轨道的施工。试验段分两次施工，分别于2011年5月10日和5月13日完成DK85+300～DK85+150和DK85+150～DK85+000两段的施工。

2 工程主要技术标准

2．1 钢轨及扣件

正线铺设100mU75V、60kg/m全长淬火无孔新轨。

正线扣件基本轨采用WJ-8A型弹性扣件，无砟轨道过渡段基本轨采用WJ-7A型扣件、辅助轨采用扣板式扣件。

2．2 轨枕

采用SK-Ⅱ型双块式轨枕及无砟轨道过渡段轨枕。轨枕在厂内预制，其质量符合相关技术要求，一般情况下，轨枕间距650mm，每公里铺设1540根，特殊情况下，可根据实际情况调整，轨枕间距控制在600mm～650mm。

2．3 轨道结构高度

隧道内双块式无砟轨道结构高度为515mm，分无砟轨道过度段、距洞口200m范围内和距洞口200m往内三种地段位置分别采用不同的设计图。

2．4 道床板设计

道床板采用C40钢筋混凝土现场浇筑，标准道床板宽2800mm，厚260mm。隧道范围内道床板连续浇筑，在结构缝处断开，在仰拱回填层上钻深250mmΦ40孔，用耐疲劳高强粘结剂置入4*8排M24销钉。

2．5 道床排水

隧道内设中心排水沟，直线地段道床顶部设0．7%的横向排水坡排向中心沟;在曲线设置超高地段，在道床板顶部设置不小于0．7%的排水坡。

2．6 曲线超高设置

曲线超高设在道床板上，采用外轨抬高的方式，实设超高值根据设计单位给定的超高值设定。

2．7 道床板绝缘及接地设计

除纵、横向基底钢筋交叉点按规定进行焊接外，其余纵向钢筋与横向钢筋(含轨枕桁架横向钢筋)的交叉点均设置绝缘卡做绝缘处理。在道床板浇筑前应对绝缘性能进行测试，满足相关技术要求后方可浇筑混凝土。

无砟轨道中的接地钢筋利用道床内的结构钢筋，每线轨道设三根纵向钢筋，利用道床板上层轨道中心和最外侧两根钢筋;对于单元道床板内设一根横向接地钢筋;对于连续道床不超过100m设置一根横向接地钢筋。纵横向接地钢筋交叉点应焊接，接地钢筋不得构成电气环路。接地钢筋与其它钢筋交叉时应进行绝缘处理;道床板接地每100m形成一个接地单元，接地单元中部“贯通地线”单点“T”型可靠连接，接地单元之间的接地端子不连接。

3 无砟轨道施工技术及流程

3．1 施工总体方案

根据工程自身特点，本工程总体施工部署为:试验段共投入12对工具轨，每根工具轨长12．5m，从黄草山隧道出口直线段DK85+300为起始里程，左线先施工250m无砟轨道试验段(含5m无砟轨道过渡段)，先施工125m，然后进入下一循环后125m试验段的施工。为优质、高效、按期完成管段内的施工任务，项目部专门成立组成“无砟轨道领导小组”，组长由项目经理担任，副组长由副经理和总工程师担任。项目部设工程部、安质部、机运物资部、财务部、计划合同部、中心实验室和办公室“五部二室”，全面负责管段内无砟轨道的组织、管理和实施。

3．2 施工准备及物流组织

在无砟轨道施工前，隧道铺底按高程复测结果采用打磨机对基底砼面进行凿毛处理，并用高压水清理干净。根据设计及施工进度情况，计算确定所需的轨枕及钢筋数量。根据现场进度，分批进料，确保施工的正常进行。钢筋以及轨枕需验收合格后方可卸车，并且需按要求堆放在制定地点。

钢筋在加工棚加工，按照每施工循环用量用农运车运至洞内施工作业面，纵向筋按单位长度用量卸放在道床底板上，横向筋及架立筋摆放在两侧水沟盖板上，按不同型号分类摆放整齐，底部采用方木垫起，上用彩条布覆盖，并对各种型号进行标识。轨枕按照标识好的指定位置堆放整齐、平稳，1层4根，每垛4层，层间用10×10cm方木支撑，枕垛应绑扎牢固，两枕垛之间要求的最小间距为0．5m。

3．3 钢筋、轨枕以及工具轨的铺设布置

按照设计图纸布置底层纵向钢筋和横向钢筋，纵向钢筋根据不同里程段采用Φ18或Φ20螺纹钢，横向钢筋采用φ16螺纹钢。待钢筋布置完毕后安装绝缘卡，要求每一与纵向连接处都有绝缘卡。

轨枕布置前应对轨枕进行检查，伤损掉块、桁架变形的轨枕不得使用。轨枕采用人工散布，专人对所摆放的轨枕位置进行调整，使其与标识线吻合。与此同时，布置过程中需确保同组轨枕间距误差不大于±5mm，左右偏差不大于±10mm，两组轨枕间距偏差不大于±10mm，并应保持轨枕基本平顺，与线路中心垂直。

安装工具轨前应进行测量，并对承轨槽和扣件进行清理，变形超标的钢轨不得使用。随后采用12．2m和12．8m的工具轨搭配12．5m工具轨排布，使接头避开轨枕位置。每12人一组进行人工铺设，首先将单根钢轨先抬放至要摆设区段旁边，用方木垫起，采用钢刷、抹布或凿子对轨底及轨顶进行清理，清理完成后摆放就位，采用扳手将扣件螺栓预紧。

3．4 轨排的组装与粗调

工具轨安装完成后，采用方尺对枕距进行精调使轨枕方向垂直于钢轨。在工具轨上和控制扣件螺栓上作出中心标识，并采用方尺按中心标识垂球控制轨枕间距，起道机、撬棍调整枕距。调整完成后安装绝缘垫块，初拧扣件螺栓，拧紧程度以手拧不动为宜，施拧时先同步拧钢轨内侧两螺栓，然后同步拧钢轨外侧两螺栓，待轨枕间距调整完成后进行扣件螺栓施拧，形成轨排。其中，必须确保轨距调节后为钢轨的真实轨距，避免钢轨扭曲或倾斜。

在完成轨排组装后对其进行粗调，粗调前需对枕距、轨距及轨道落槽情况进行检查，确定其符合要求后方可进行粗调。随后利用起道机抬升轨排51cm，并按轨道中心位置标识调整轨道中心。最后安装螺杆调节器托盘，利用起道机、螺杆调节器按“先标高、后中线，再复核标高、中线”的顺序循环完成轨排的粗调工作。粗调后中心线偏差应在3mm内，高度应低于设计标高约3～5mm。

3．5 横向限位器及模板安装

为防止轨道在调整后因外力干扰造成滑移，须在在轨道一侧设置横向限位装置用来锁死轨道。横向限位器每隔2根轨枕安装一个，同时每轨头处安装一个锁死轨头。横向限位器采用地锚或斜撑形式，地锚形式是采用丝杆与轨枕底钢筋桁架中一根横向钢筋焊接相连，双螺帽固定，从而达到横向限位的目的;斜撑形式是用可调节丝杆两端分别支撑在侧沟和工具轨上，通过调节丝杆来实现精调。

安装模板时采用定型钢模，底部采用木楔块调整角度以保证模板竖直。模板使用前应先打磨，涂刷脱模剂，随后按放样点位在铺底层植入钢筋，卡住模板底，模板外侧用角钢或钢管加斜撑，内侧加撑杆加固。模板安装后内侧面的允许偏差为:顶面高程，±5mm;宽度±5mm;中心位置2mm。

3．6 混凝土浇筑及养护

混凝土浇筑前，先采用喷雾器喷水湿润轨道下部结构、轨枕表面、轨枕块侧面及底部。并采用防护罩覆盖轨枕、扣件、螺杆调节器、轨距撑杆。浇筑时，采用输送泵浇筑，泵管沿模板方向铺设在水沟电缆槽盖板上，随着浇筑的进行，逐节拆除泵管;同时，必须待混凝土完全漫过下一个轨枕底边缘时，方可移动料槽进行下一格浇筑，防止轨枕底部有汽泡形成空洞，形成质量隐患。紧接着进行人工整平、抹面以及清刷钢轨和轨枕。

混凝土浇筑完成半小时到1小时之间，松动螺杆调节器1/4圈，使轨排下降不超过1mm，消除桁架弯矩和混凝土竖向沉陷产生的间隙;2小时后，松开鱼尾板、轨距撑杆、调节螺杆、轨枕扣件螺栓1/2圈，释放混凝土凝固过程中产生的温度应力及收缩应力，防止混凝土与钢轨变形不同步，造成混凝土拉裂、轨槽被拉动;24小时后可松掉全部约束，拆除螺杆调节器和轨距撑杆。

混凝土浇筑完成后需进行养护，养护时采用覆盖无纺布洒水养护，无纺布覆盖要注意到边到角，并尽量与混凝土面密帖，专人专班洒水保湿养护。覆盖养护时间不少于7天，混凝土养护时间不少于14天。

4 施工技术要点及注意事项

(1)由于道床板一旦施工成型，进行拆除或重新施工相当困难。因此需在无砟道床施工前，做好“四电”预埋件(特别是过轨预埋件)的清理工作。

(2)引入CPⅢ施工基标精密控制网、高精度的绝对定位测量控制手段，高度重视测量仪器的选用、测量方法的掌握和数据结果的综合评判。

(3)抓好施工过程控制，保证无砟轨道施工质量(关键是道床板砼质量及轨道的几何尺寸，三度:强度、尺度、平整度)。

(4)由于空间狭小，组织平行作业受限，必须合理安排各施工工序衔接组织。其中，收面抹光及后期清理工作时间紧、工作量大，需合理安排人员来确保混凝土施工质量达到高标准。

(5)由于洞内湿度较大，半成品钢筋不宜过早放入洞内，否则容易致使钢筋生锈并对绝缘电阻测试不利。

(6)为确保施工精度及抹面效果，每次轨排组装前需对扣件及轨排进行全面清洁。

5 结语

黄草山隧道无砟轨道地属剥蚀低山地貌，是一项专业技术非常强的工程，要求过硬的专业知识和丰富的工作经验。在施工过程中，严格按照作业指导书合理衔接各项工序，并加强材料和机械管理以确保工程进度和质量;同时引入CPⅢ施工基标精密控制网确保施工精度。黄草山隧道无砟轨道施工顺利完成，经检测全部满足验收标准要求。

［1］中华人民共和国铁道部．TB10210-2001铁路混凝土与砌体工程施工规范［S］．北京:中国铁道出版社，2001．

［2］赵国堂．高速铁路无砟轨道［M］．北京:中国铁道出版社，2006．

［3］陈默．板式无砟轨道施工工艺及成本分析［J］．铁路工程造价管理，2006(2):4-8．

［4］赵国祝．金子山隧道无砟轨道施工技术探讨［J］．科技创新与生产力，2012(2):80-83．

［5］彭彦彬等．双线隧道双块式无砟轨道施工技术［J］．铁道建筑，2009(11):89-91．

［6］马红星．浅谈长大隧道无砟轨道平交道口施工［J］．科技与生活，2012(17):132-134．

［7］李小二．红岩寺隧道双块式无砟轨道整体道床施工技术［J］．山西建筑，2012(25):220-221．

［8］伍岭．都亭山隧道CRTSI双块式无砟轨道施工技术［J］．黑龙江交通科技，2012(2):66-67．