CFT 枕式无砟道床施工技术研究

王 刚

(中铁十一局集团有限公司 湖北武汉 430061)

1 引言

钢管混凝土(以下简称CFT)枕式无砟道床吸收了目前国内高铁推荐应用的板式无砟轨道、双块式无砟轨道的优点，改进提升而来，相比较CRTSⅠ型、Ⅱ型及Ⅲ型板式无砟轨道，CFT 枕式无砟轨道采用了自下而上施工工艺，轨道结构不需要CA 砂浆、自密实混凝土等结构调整层，经济优势明显，同时轨枕两侧自带凹槽，与道床混凝土的结合更好，结构受力更合理，可靠性好。 本文依托于上海地铁申通2 号线试验段开展的CFT 枕式无砟道床工艺性试验，对该类型道床施工技术开展研究，以期对后续该类型道床施工提供借鉴意义。

2 CFT 枕式无砟道床简介

2.1 CFT 轨枕简介

CFT 轨枕采用钢管混凝土构件连接两个轨枕块构成，钢管端部采用扩口处理并灌注自密实微膨胀混凝土，轨枕块内设置箍筋，底部设置门型钢筋，侧面设置凹槽[1-3]。 CFT 轨枕形式见图1。

图1 CFT 轨枕简图

2.2 道床结构简介

CFT 枕式无砟道床是将CFT 轨枕通过钢筋混凝土浇筑形成的无砟道床结构，见图2。 道床表面中部为平坡，两侧设置2.5%横向排水坡，曲线地段道床表面排水坡为超高自然倾斜坡度，纵向坡度与线路纵坡一致。 道床下部用于支承混凝土道床板的现浇混凝土底座与常规的无砟轨道混凝土底座基本相同，在此不再赘述。

图2 CFT 枕式无砟道床横断面示意

3 CFT 轨枕吊装和运输技术

3.1 专业吊具设计

常规钢筋混凝土长枕刚度大，直接采用吊带吊装时轨枕中部截面上的弯矩造成的轨枕变形极小，可以忽略。 但CFT 轨枕中部由小直径钢管连接，刚度要小于钢筋混凝土，常规的吊带吊装法有可能造成钢管弯曲变形[4]，影响到轨排组装后的轨底坡控制。 为避免变形的发生，运用刚性吊架结合柔性吊带的原理设计出新型吊具，解决了该类问题。

3.2 CFT 轨枕运输与存放

CFT 轨枕存放、运输时水平放置，枕面朝上，层间承轨槽处须设置支垫，其高度不应低于外露门型钢筋高度，各层支垫物位置应上下对齐，堆码层数不应超过8 层，且要符合《客货共线铁路轨道工程施工技术规程》(Q/CR 9654-2017)[5]的相关规定。

4 CFT 基地标准轨轨排组装技术

组装前根据设计图纸编制轨排表，曲线地段的轨排表要考虑缩短量，先在场地排放两排CFT 枕，每排布置两根钢轨，确保CFT 轨枕不歪斜。 然后根据轨枕间距在钢轨上做点，两点连线即为轨枕横向中心线，根据轨枕中心线依次摆放轨枕，再进行扣配件摆放。 扣配件种类繁多，应按照先后顺序摆放，避免配件遗漏[6]。 扣配件摆放完成后进行钢轨落槽，可在钢轨上对轨枕间距进行划分，以便于轨枕间距的微调。 螺旋道钉在拧紧前还需要涂铁路专用防腐油脂。轨排组装见图3。

图3 CFT 枕轨排组装

5 CFT 枕轨排运输技术

CFT 枕轨排在高架线和地面线的吊装和运输可参照双块式轨枕轨排的相应操作方法，难度低，本文不再赘述。 传统的地下线轨排吊装和运输采用的是轮轨式铺轨小龙门吊，这种门吊在走行轨上行走，走行轨支腿的固定方式是在土建基础或盾构管片上打孔，采用膨胀螺栓固定，这种方法对盾构管片造成了一定程度的破坏，对管片的强度和长期防水性能留下了一些隐患，不利于隧道结构的长期维保，针对此问题，设计出一种利用盾构管片自带的手孔进行安装的一种走行轨支腿，无需钻孔，避免了传统钻孔式支腿对管片的破坏，能够节省安装成本，提高安装效率，有利于盾构管片的成品保护，在进行盾构隧道CFT 轨枕无砟道床轨排法机铺时优势十分明显。 该类型走型轨支腿由上部拉紧装置、中部支撑结构、下部凸起部分三部分组成，具体见图4。 轨排运输见图5。

图4 无钻孔走行轨支腿

图5 盾构隧道内轨排运输

6 CFT 枕轨道精调技术

6.1 轨排运输架设与粗调

轨排吊卸就位后，应进行轨排支撑架和顶托的布置，支撑架间距布置不应过大，直线上宜每隔3 m设置一个，曲线上宜每隔2.5 m 设置一个[7]。 架设时，同时拧动左右螺杆整体抬高托盘及轨排，再以加密基标为控制点，分别利用直角道尺和轨距尺调整轨排的高度、方向和轨距、水平，直至初步满足要求，在混凝土浇筑前利用轨检小车进行精调。

6.2 轨排精调

轨道精调后的几何状态应满足验标中各项轨道几何尺寸要求均不超过相关验收标准，上紧接头螺栓并保持轨缝对接[8]。 综合运用全站仪在CPⅢ控制网下自由设站，采用安伯格小车进行精调，测量定位软件实时得出实测值与理论值的偏差等方式，能够实现轨排调整的优质高效，确保精度满足轨道安装的精调要求[9-10]。 在大坡度地段应增加斜撑，防止轨排倒塌。 精调后轨道位置误差控制在中线±0.5 mm，高程±0.5 mm[11]。

7 道床混凝土浇筑技术

浇筑混凝土时，严禁扰动轨排支撑架、斜支撑及模板加固装置。 混凝土浇筑过程中要加强轨枕底部与周边混凝土的振捣，道床抹面应光滑平整，道床抹面坡度必须保证，以确保道床面不积水。 浇筑完成后，道床应及时养护，道床混凝土强度达到5 MPa后方可拆除支撑架，未达到设计强度的70%不得在轨道上行驶轨道车以及在道床上放置重物[12]。 道床施工完成后，还应对支撑架螺杆孔进行封堵。 混凝土浇筑后用安伯格精调小车对轨道几何状态进行测量和数据采集，与混凝土浇筑前相比无明显变化。 轨道精调后的几何状态均应满足相关验收标准的要求。

8 结束语

CFT 枕式无砟轨道结构形式已于上海地铁申通2 号线试验段应用示范，并进行了试车试验，行车数据证明了该类型道床是可大面积推广应用的，该类型道床的施工技术也已初步形成，并具备可操作性：

(1)采用刚性吊架和柔性吊带相结合的新型吊具有利于减轻CFT 轨枕在吊装过程中的钢管变形，避免出现不可恢复的塑性变形。

(2)通过试验验证和试验段铺设后采集的数据分析，新型CFT 枕式无砟道床的轨道几何状态达到双块式无砟道床的水准，可应用于地面、地下、高架各种施工环境。