红岩寺隧道双块式无砟轨道整体道床施工技术

(中铁十二局集团第二工程有限公司，山西太原 030032)

1 工程概况

红岩寺隧道是宜万铁路W10标合同段内的一条长大隧道，位于建始县红岩寺镇境内，设计为两条并行单线隧道(Ⅰ，Ⅱ线)，线间距为 21 m～30 m，Ⅰ，Ⅱ线隧道长度分别为 3469 m和3474.23 m。隧道轨下结构设计为双块式无砟轨道结构，Ⅰ线隧道无砟轨道里程为DK160+367～DK163+788.75，全长3421.75 m，Ⅱ线隧道无砟轨道里程为ⅡDK160+359.75～ⅡDK163+792，全长3432.25 m。

2 双块式无砟轨道结构介绍

钢轨采用U75V，60 kg/m，25 m焊接用钢轨;扣件采用WJ-7A型扣件;轨枕采用宜万线专用的双块式轨枕，由业主提供;轨道结构高度为561 mm。道床板采用C40钢筋混凝土现场浇筑，厚度为30 cm，宽度为2.8 m，每隔6.25 m设置一条伸缩缝，缝宽20 mm，道床板施工完成后用沥青嵌缝;直线地段，道床板顶部自中间向两边设1%的排水横坡;在设置超高曲线地段，道床板顶部采用单面排水坡。在道床板上利用抬高外轨的方式设置曲线超高，缓和曲线上用内插法调整。

3 施工方案

3.1 道床板布置

红岩寺隧道(Ⅰ线)共铺1块4.23 m道床板、1块4.98 m道床板、546块6.23 m道床板;红岩寺隧道(Ⅱ线)共铺1块5.46 m道床板、547块6.23 m道床板。

3.2 施工方法

我们采用组合式轨道排架法施工，组合式轨道排架集工具轨、调整器、纵横板为一体，用于悬挂双块式混凝土轨枕，形成道床排架结构，方便定位和浇筑混凝土施工。具体操作为:在加工场集中组装好6.25 m短轨排与钢筋网，在工作面利用隧道原有的结构，固定支撑轨排，各工序间形成平行流水作业，提高施工效率。该方法主要机具设备见表1。

表1 组合式轨道排架法主要施工机具

3.3 组合式轨道排架法综合技术指标

施工作业效率:在满足施工机具配套前提下，最高250 m/d延米，日均不小于150 m/d;施工轨道精度:满足设计及施工规范要求。

4 整体道床施工工艺

4.1 施工工艺流程

整体道床施工工艺见图1。

图1 双块式无砟轨道整体道床施工工艺

4.2 施工准备

1)熟悉无砟轨道相关技术要求，现场调查后编制详细的施工组织设计。2)原材料进场前严格验收。3)配合设计院布设线路控制网，并进行复测。4)对线下结构物进行量测、评估，确认符合设计和相关规范要求后方可施工无砟轨道。

4.3 操作要点

4.3.1 地面清理

根据隧道铺底高程复测结果，按照“高凿低补”进行处理，对混凝土道床板范围内的地面进行凿毛处理，并用高压水冲洗浮渣。

4.3.2 测设中线桩与标桩

全站仪后视四个CPⅢ进行自由设站，通过测量放样程序按每6.25 m测设一个中线桩，钢钉做点，红油漆标识。利用水准仪，后视CPⅢ，在水沟电缆槽边上测设内轨顶以下20 cm的高程，红油漆标识。中线与高程的偏差均控制在±5 mm。用墨线弹线将中线点与高程点连成一条线，然后利用钢尺与三角板，将两侧模板的位置定出。

4.3.3 轨排和钢筋网

1)轨排组装:抽检轨排。保证轨平直性、无弯翘及扭曲，轨头无硬弯，就位前检查轨底及轨面是否干净;使用扭矩扳手将扣件定位，并按规定扭矩拧紧螺栓，使钢轨与垫板贴合，弹条两端下缘必须压在轨脚上;2)钢筋网绑扎:根据纵向钢筋与横向钢筋的数量、设计位置，在地上划线;然后依次将纵向钢筋与横向钢筋散布在划线位置，用绝缘卡绑扎。

4.3.4 轨排粗调

轨排安装就位后，即可进行粗调，具体步骤如下:

1)根据设计院提供的线路拟合后的数据进行放样，在衬砌左右侧边墙上每隔6.25 m设置一对内轨顶标高点，并用墨线弹出通长的轨面线，作为高程控制的依据。在仰拱顶面上，沿线路中线每隔6.25 m打入一钢钉作为中桩标记来控制中线。2)高程控制:轨排就位后，采用3 m水平尺，以衬砌边墙上的轨面线作为依据，根据水平尺反馈数据，通过轨排螺杆调节器调整轨排顶面高程，曲线地段设超高时，钢轨一侧顶面保持在内轨顶标高处，另一侧按设计超高值调整。粗调轨排时，轨排顶面高程控制误差在5 mm之内。3)中线控制:利用铅垂线调整线路中线上已经打好的中线点及轨排上的中桩标记，至大致重合。要求中线误差控制在5 mm之内。4)全站仪自由设站:在任意位置安放全站仪，将棱镜固定在设站点相邻的8个CPⅢ点上，由全站仪自动搜索，照准目标CPⅢ点，平差计算出设站点三维坐标，完成设站。

4.3.5 轨排精调

1)全站仪设站:任一点架设全站仪，利用测站前后各80 m的控制点，观测4对连续的CPⅢ点，自动平差、计算确定设站位置。当出现偏差超过1 mm时，必须换一位置重新架设全站仪，架设完成后交叉观测之前利用过的4个控制点，并复测刚才调整过的两组轨排，当偏差超过2 mm时，必须重新换一位置设站。

2)利用轨检小车测量轨道数据，根据反馈数据调整中线和高程。a.将轨道技术参数输入轨检小车配套计算器中，使轨检小车就位于经过粗调的排架轨道上，将轨检小车双轮一侧放置在曲线内侧轨道上，全站仪照准轨检小车上的棱镜，看通信状况是否良好，然后使全站仪锁定轨检小车棱镜(此时应关闭全站仪强力搜索)。在施工模式中，看数据偏差是否超过允许值(偏差允许值为0.7 mm)，如果超过允许值时，移动轨检小车，直至数据偏差在允许范围之内，然后重新设站。b.第一次精调:通测一下该设站测量区间，如果轨道数据与设计值偏差过大(超过5 mm)，则对轨排整体进行调整，将大部分位置偏差调整至2 mm以内。c.第二次精调:测量螺杆调节器处轨道中线的平面坐标及轨面高程，并根据测量数据将所有螺杆调节器处轨道调整到设计位置。d.浇筑前精调:测量所有的螺杆调节器处轨道中线的平面坐标及高程数据，调整至设计位置后，采集数据。e.利用轨检小车测量最后一对螺杆调节器处轨道中线的平面坐标及高程数据，将该处轨道调整至设计位置后采集数据，然后保持轨检小车的位置不动。f.将全站仪重新搬离设站，按之前步骤调整好设站后，观察上一站最后一对螺杆调节器处轨道中线的平面坐标及高程数据，如果数据偏差在2 mm之内，则重新采集数据，由软件自动交叠补偿，如果偏差超过2 mm，必须重新设站。

4.3.6 混凝土灌注

在工作面前方安放输送泵，连接泵送管到工作面，混凝土泵送入模，混凝土完成灌注后工作面前移。

4.3.7 振捣、抹面、养生

在浇筑混凝土当中，要对混凝土进行振捣，捣固棒应采用“快插慢拔”的方法。在浇筑完混凝土后，要对混凝土表面进行抹面，混凝土凝固后要进行洒水，麻袋覆盖，防止混凝土干裂。

4.3.8 拆除螺杆调节器与封堵螺栓孔

在混凝土强度达到5 MPa后，拆除螺杆调节器，并用等强度的砂浆封堵螺栓孔。

5 施工前注意事项

1)尽早安排水沟、电缆槽的施工，提前统筹安排站后工程元器件的预埋、过轨管线施工和缺陷处理等，否则将会干扰无砟轨道施工，以后也不方便处理。2)提前将水沟、电缆槽盖板运入洞内相应地段的避车洞内存放，方便后续施工。

6 结语

由于无砟轨道整体道床的整体性和不可修复性，因此对施工精度和施工质量要求非常高，质量符合要求的整体道床能大大减少后续换长轨、精调整道等工作的工作量。红岩寺隧道无砟轨道顺利通过了静态和动态验收，宜万铁路试车时，列车在我标段的时速是设计时速的125%。