王 剛

(中鐵十一局集團(tuán)有限公司 湖北武漢 430061)

1 引言

鋼管混凝土(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CFT)枕式無(wú)砟道床吸收了目前國(guó)內(nèi)高鐵推薦應(yīng)用的板式無(wú)砟軌道、雙塊式無(wú)砟軌道的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)提升而來(lái)，相比較CRTSⅠ型、Ⅱ型及Ⅲ型板式無(wú)砟軌道，CFT 枕式無(wú)砟軌道采用了自下而上施工工藝，軌道結(jié)構(gòu)不需要CA 砂漿、自密實(shí)混凝土等結(jié)構(gòu)調(diào)整層，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯，同時(shí)軌枕兩側(cè)自帶凹槽，與道床混凝土的結(jié)合更好，結(jié)構(gòu)受力更合理，可靠性好。 本文依托于上海地鐵申通2 號(hào)線(xiàn)試驗(yàn)段開(kāi)展的CFT 枕式無(wú)砟道床工藝性試驗(yàn)，對(duì)該類(lèi)型道床施工技術(shù)開(kāi)展研究，以期對(duì)后續(xù)該類(lèi)型道床施工提供借鑒意義。

2 CFT 枕式無(wú)砟道床簡(jiǎn)介

2.1 CFT 軌枕簡(jiǎn)介

CFT 軌枕采用鋼管混凝土構(gòu)件連接兩個(gè)軌枕塊構(gòu)成，鋼管端部采用擴(kuò)口處理并灌注自密實(shí)微膨脹混凝土，軌枕塊內(nèi)設(shè)置箍筋，底部設(shè)置門(mén)型鋼筋，側(cè)面設(shè)置凹槽[1-3]。 CFT 軌枕形式見(jiàn)圖1。

圖1 CFT 軌枕簡(jiǎn)圖

2.2 道床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

CFT 枕式無(wú)砟道床是將CFT 軌枕通過(guò)鋼筋混凝土澆筑形成的無(wú)砟道床結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖2。 道床表面中部為平坡，兩側(cè)設(shè)置2.5%橫向排水坡，曲線(xiàn)地段道床表面排水坡為超高自然傾斜坡度，縱向坡度與線(xiàn)路縱坡一致。 道床下部用于支承混凝土道床板的現(xiàn)澆混凝土底座與常規(guī)的無(wú)砟軌道混凝土底座基本相同，在此不再贅述。

圖2 CFT 枕式無(wú)砟道床橫斷面示意

3 CFT 軌枕吊裝和運(yùn)輸技術(shù)

3.1 專(zhuān)業(yè)吊具設(shè)計(jì)

常規(guī)鋼筋混凝土長(zhǎng)枕剛度大，直接采用吊帶吊裝時(shí)軌枕中部截面上的彎矩造成的軌枕變形極小，可以忽略。 但CFT 軌枕中部由小直徑鋼管連接，剛度要小于鋼筋混凝土，常規(guī)的吊帶吊裝法有可能造成鋼管彎曲變形[4]，影響到軌排組裝后的軌底坡控制。 為避免變形的發(fā)生，運(yùn)用剛性吊架結(jié)合柔性吊帶的原理設(shè)計(jì)出新型吊具，解決了該類(lèi)問(wèn)題。

3.2 CFT 軌枕運(yùn)輸與存放

CFT 軌枕存放、運(yùn)輸時(shí)水平放置，枕面朝上，層間承軌槽處須設(shè)置支墊，其高度不應(yīng)低于外露門(mén)型鋼筋高度，各層支墊物位置應(yīng)上下對(duì)齊，堆碼層數(shù)不應(yīng)超過(guò)8 層，且要符合《客貨共線(xiàn)鐵路軌道工程施工技術(shù)規(guī)程》(Q/CR 9654-2017)[5]的相關(guān)規(guī)定。

4 CFT 基地標(biāo)準(zhǔn)軌軌排組裝技術(shù)

組裝前根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙編制軌排表，曲線(xiàn)地段的軌排表要考慮縮短量，先在場(chǎng)地排放兩排CFT 枕，每排布置兩根鋼軌，確保CFT 軌枕不歪斜。 然后根據(jù)軌枕間距在鋼軌上做點(diǎn)，兩點(diǎn)連線(xiàn)即為軌枕橫向中心線(xiàn)，根據(jù)軌枕中心線(xiàn)依次擺放軌枕，再進(jìn)行扣配件擺放。 扣配件種類(lèi)繁多，應(yīng)按照先后順序擺放，避免配件遺漏[6]。 扣配件擺放完成后進(jìn)行鋼軌落槽，可在鋼軌上對(duì)軌枕間距進(jìn)行劃分，以便于軌枕間距的微調(diào)。 螺旋道釘在擰緊前還需要涂鐵路專(zhuān)用防腐油脂。軌排組裝見(jiàn)圖3。

圖3 CFT 枕軌排組裝

5 CFT 枕軌排運(yùn)輸技術(shù)

CFT 枕軌排在高架線(xiàn)和地面線(xiàn)的吊裝和運(yùn)輸可參照雙塊式軌枕軌排的相應(yīng)操作方法，難度低，本文不再贅述。 傳統(tǒng)的地下線(xiàn)軌排吊裝和運(yùn)輸采用的是輪軌式鋪軌小龍門(mén)吊，這種門(mén)吊在走行軌上行走，走行軌支腿的固定方式是在土建基礎(chǔ)或盾構(gòu)管片上打孔，采用膨脹螺栓固定，這種方法對(duì)盾構(gòu)管片造成了一定程度的破壞，對(duì)管片的強(qiáng)度和長(zhǎng)期防水性能留下了一些隱患，不利于隧道結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期維保，針對(duì)此問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一種利用盾構(gòu)管片自帶的手孔進(jìn)行安裝的一種走行軌支腿，無(wú)需鉆孔，避免了傳統(tǒng)鉆孔式支腿對(duì)管片的破壞，能夠節(jié)省安裝成本，提高安裝效率，有利于盾構(gòu)管片的成品保護(hù)，在進(jìn)行盾構(gòu)隧道CFT 軌枕無(wú)砟道床軌排法機(jī)鋪時(shí)優(yōu)勢(shì)十分明顯。 該類(lèi)型走型軌支腿由上部拉緊裝置、中部支撐結(jié)構(gòu)、下部凸起部分三部分組成，具體見(jiàn)圖4。 軌排運(yùn)輸見(jiàn)圖5。

圖4 無(wú)鉆孔走行軌支腿

圖5 盾構(gòu)隧道內(nèi)軌排運(yùn)輸

6 CFT 枕軌道精調(diào)技術(shù)

6.1 軌排運(yùn)輸架設(shè)與粗調(diào)

軌排吊卸就位后，應(yīng)進(jìn)行軌排支撐架和頂托的布置，支撐架間距布置不應(yīng)過(guò)大，直線(xiàn)上宜每隔3 m設(shè)置一個(gè)，曲線(xiàn)上宜每隔2.5 m 設(shè)置一個(gè)[7]。 架設(shè)時(shí)，同時(shí)擰動(dòng)左右螺桿整體抬高托盤(pán)及軌排，再以加密基標(biāo)為控制點(diǎn)，分別利用直角道尺和軌距尺調(diào)整軌排的高度、方向和軌距、水平，直至初步滿(mǎn)足要求，在混凝土澆筑前利用軌檢小車(chē)進(jìn)行精調(diào)。

6.2 軌排精調(diào)

軌道精調(diào)后的幾何狀態(tài)應(yīng)滿(mǎn)足驗(yàn)標(biāo)中各項(xiàng)軌道幾何尺寸要求均不超過(guò)相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，上緊接頭螺栓并保持軌縫對(duì)接[8]。 綜合運(yùn)用全站儀在CPⅢ控制網(wǎng)下自由設(shè)站，采用安伯格小車(chē)進(jìn)行精調(diào)，測(cè)量定位軟件實(shí)時(shí)得出實(shí)測(cè)值與理論值的偏差等方式，能夠?qū)崿F(xiàn)軌排調(diào)整的優(yōu)質(zhì)高效，確保精度滿(mǎn)足軌道安裝的精調(diào)要求[9-10]。 在大坡度地段應(yīng)增加斜撐，防止軌排倒塌。 精調(diào)后軌道位置誤差控制在中線(xiàn)±0.5 mm，高程±0.5 mm[11]。

7 道床混凝土澆筑技術(shù)

澆筑混凝土?xí)r，嚴(yán)禁擾動(dòng)軌排支撐架、斜支撐及模板加固裝置。 混凝土澆筑過(guò)程中要加強(qiáng)軌枕底部與周邊混凝土的振搗，道床抹面應(yīng)光滑平整，道床抹面坡度必須保證，以確保道床面不積水。 澆筑完成后，道床應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)，道床混凝土強(qiáng)度達(dá)到5 MPa后方可拆除支撐架，未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%不得在軌道上行駛軌道車(chē)以及在道床上放置重物[12]。 道床施工完成后，還應(yīng)對(duì)支撐架螺桿孔進(jìn)行封堵。 混凝土澆筑后用安伯格精調(diào)小車(chē)對(duì)軌道幾何狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)采集，與混凝土澆筑前相比無(wú)明顯變化。 軌道精調(diào)后的幾何狀態(tài)均應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求。

8 結(jié)束語(yǔ)

CFT 枕式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)形式已于上海地鐵申通2 號(hào)線(xiàn)試驗(yàn)段應(yīng)用示范，并進(jìn)行了試車(chē)試驗(yàn)，行車(chē)數(shù)據(jù)證明了該類(lèi)型道床是可大面積推廣應(yīng)用的，該類(lèi)型道床的施工技術(shù)也已初步形成，并具備可操作性：

(1)采用剛性吊架和柔性吊帶相結(jié)合的新型吊具有利于減輕CFT 軌枕在吊裝過(guò)程中的鋼管變形，避免出現(xiàn)不可恢復(fù)的塑性變形。

(2)通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證和試驗(yàn)段鋪設(shè)后采集的數(shù)據(jù)分析，新型CFT 枕式無(wú)砟道床的軌道幾何狀態(tài)達(dá)到雙塊式無(wú)砟道床的水準(zhǔn)，可應(yīng)用于地面、地下、高架各種施工環(huán)境。