高速铁路无砟轨道施工关键技术和标准跨径桥梁动力特性研究

李德龙

中铁三局集团广东建设工程有限公司

高速铁路无砟轨道施工关键技术和标准跨径桥梁动力特性研究

李德龙

中铁三局集团广东建设工程有限公司

我国近年来也意识到高速铁路的重要性，大力发展高速铁路建设，根据铁道部规划，我国到2020年要建设客运专线1.2万公里。但是我国的高铁研究起步比较晚，很多方面设计、施工技术还不完善，特别是无碴轨道施工技术还有很多工作需要完善。本文主要就对高速铁路无砟轨道施工关键技术和标准跨径桥梁动力特性研究进行分析。

高速铁路；无砟轨道；关键技术

1 双块式无砟轨道的施工特点

双块式无砟轨道施工特征列举如下：①轨排组装完成后需使用特定的工具进行检测，轨道实际变化特征可在施工中直观地反映出来；②全程检测所选取的是精确度较高的全站仪，这种仪器精确值较高；③多点支撑式轨排可操作性强，施工人员可通过轨道实际运行状态实时掌握小车螺杆的调节器运行状态，从而确保轨排处于可操控范围内；④该施工主要采取的是流水线模式，但对施工工序也做出了严格的要求，即前期的施工阶段要超前完成以便为后期工序的实施提供充足的时间。施工效率的影响因素是多方面的像混凝土浇筑工作的有效与否、螺杆调节器的循环速率等。

2 双块式无碴轨道施工技术

2.1 基底处理

无砟轨道施工中，底板处理是重要的基础环节，将对后续工程的施工质量产生较大的影响。在该环节中，要通过人工手持风镐的方式对隧道条填充面的混凝土进行凿毛处理，安排专人对浮碴以及泥块等杂物进行清理。

2.2 道床板钢筋网铺设

在该施工环节中，使用的为在洞内对钢筋进行绑扎、组装，并在运输后在洞外进行加工的方式。绑扎方面，横向以及纵向钢筋的搭接位置，通过塑料绑扎带以及绝缘卡的应用对钢筋进行分隔处理，以此保证钢筋阶段在纵向以及横向方面具有良好的绝缘特征。而为了对钢筋的钢护层厚度以及道床板结构受力条件进行保证，则需要在横向伸缩缝位置对钢筋网进行断开，在网下通过5×10×10cm的预制垫块作为支撑，预制垫块类型为C40，将纵向间距控制为6m进行组装。由于需要安装绝缘卡数量较多，则需要增加人手，做好现场的监理工作，并做好绝缘检测工作。

2.3 轨排组装和就位

在轨排组装中，按桥梁轨枕布置图组装轨排，并按顺序铺设。同时在轨排就位中，轨排组装完成并经检查合格后，利用龙门吊从分枕组装平台上吊装轨排运至铺设地点，按中线和高程定位，误差控制在高程-10～0mm、中线±10mm。相邻轨排间使用夹板联结，每接头安装4套螺栓，初步拧紧，轨缝留6～10mm。每组轨排按准确里程调整轨排端头位置。

2.4 线路精确调整

在轨排就位完成之后，需要在进行混凝土浇筑前的2h完成最终线形调整。在实际精调处理中，要将完成精调之后的轨道位置误差控制在1mm的误差范围当中，具体操作方面，要首先在被调整轨道上对小车进行放置，通过全站仪设备的应用实现小车棱镜点的跟踪测量，以此能够以实时方式对对应点目前所处的轨道位置、调轨方向进行显示，并在对实际偏差同设计偏差间大小进行显示的同时对现场调轨作业进行指导。在线路精调时，要通过全站仪同无砟轨道轨检小车配合的方式进行，在对轨道等间距三维坐标进行测量的基础上对线性数据报表进行分析与生成，以此作为轨道交付时的数据资料进行应用。

2.5 混凝土浇筑

混凝土浇筑前将道床板内杂物清理干净。检查轨排上各调整螺杆是否出现悬空，检查接地端子是否与模板密贴。采用喷雾器对道床板底面及轨枕进行喷水湿润，但不得有积水。扣件和轨枕采用防护罩封闭，轨排采用塑料布包裹，防止在浇筑过程中被污染。

2.6 竖向、横向精调装置和工具轨的拆卸要求

为了避免轨道因受热产生的力对混凝土的结构性能产生影响、对道床板混凝土以及轨枕的粘结性造成破坏，则需要先以实验室数据实验获得强度数据、混凝土强度在达到一定强度之后对轨道扣件进行松开，对模板、工具轨以及精调装置进行拆卸。

2.7 混凝土养护及后续工作

在完成混凝土材料的浇筑之后，需要在浇筑完成的12h内对混凝土表面进行土工布的覆盖、并做好洒水养护，避免出现将绒状材料覆盖在混凝土表面上的情况。同时，要做好混凝土养护时间的控制，保证其时间在14d以上。

3 桥梁结构分析

3.1 逐阶段形成结构体系

在不同的施工阶段、边界条件、结构布置、荷载条件下桥梁结构均在发生变化。例如，结构是逐段浇筑混凝土并施加预应力，当其采用悬臂法浇注施工连续桥梁时结构逐渐合拢时，为了确保结构分析能够真实反应桥梁的实际受力情况，必须根据实际的施工程序，分阶段逐步分析，逐步累加每一分阶段发生的内力和变形，直到全桥结构完全形成的条件下在进行桥梁结构分析，这是因为结构形成过程不同其恒载内力也不同所导致。

3.2 活载效应

桥梁结构承受汽车、火车等移动荷载的作用，且活载占了相当的比重是桥梁结构分析的另一特点。采用影响线加载的方法是在进行线性分析时最常用的方法之一，这种方法的运用程序是首先对控制截面的内力或位移影响线进行计算，然后找出在影响线上布置活载最不利位置，最后对计算出该加载位置对应的位移和内力。

3.3 荷载的横向分布问题

结构通常在进行静力荷载作用下的内力及变形计算时，一般将空间结构简化为平面结构的设计计算图示来计算，是对恒载的影响较小的一种空间结构体系。值得强调的是将空间结构简化的这种方法通常得考虑采用荷载横向分布系数的办法和其空间的作用效应。梁格法、梁系法、比拟正交异形板法、杠杆法是荷载横向分布影响线最常用的四种方法。

3.4 结构分析的层次计算

在结构分析计算中，由于桥梁结构是由大量的结构构件组成，构件之间相互影响，共同承受各种荷载，因此采用分层次的计算方法来对问题进行简化计算分析，即分别对各构件在荷载传递的先后次序进行分析，再考虑其他结构的影响，这种方法不仅简化计算而且对结构的受力特性有更好把握。

[1]蒋全.武广客运专线无砟轨道施工关键技术[D].中南大学，2008.