板式無砟軌道施工組織設計

1、板式無碴軌道大體上可以分為日本板和德國板兩類，此次研究的對象主要參照日本板。日本無碴軌道技術以新干線板式無碴軌道結構為代表，具有無碴軌道的線路穩(wěn)定性、剛度均勻性好、線路平順性、耐久性高的突出優(yōu)點，可顯著減少線路的維修工作量。日本板式無碴軌道已有成熟的技術和豐富的施工經(jīng)驗，其鋪設范圍已從橋梁、隧道發(fā)展到土質路基和道岔區(qū)，其定型的無碴軌道包括適用于高架橋和隧道的A型板式無碴軌道、框架式軌道板，適用于土質路基上的RA型板式無碴軌道和特殊減振區(qū)段用的防振G型軌道板等。與德國博格板式無碴軌道相比，日本板式無碴軌道在基礎上設置了凸型擋臺。凸型擋臺與基礎混凝土板一起建造，依靠凸型擋臺對軌道板進行定位，施工更

2、為方便。日本板式無碴軌道用的軌道板，沒有在工廠內(nèi)機械磨削的工序，制造相對簡單。2 施工準備2.1施工調查施工前，應對以下內(nèi)容進行調查并加以落實：調查沿線軌道板存放臨時基地、CA砂漿原材料儲存基地等設置條件。了解施工前相關工程的進展情況、質量狀況及對無碴軌道工程的影響，核實施工進度計劃。收集沿線水文、氣象資料。調查沿線砂石料來源、水源、電源，了解適宜作為原材料與軌道構件儲存、構件預制以及生活與生產(chǎn)房屋等的場地條件。調查沿線道路、交通狀況；鋪板、CA砂漿灌注機械通過地段的限界情況。核查軌下基礎情況，重點了解橋梁預制、架設（現(xiàn)澆梁的預應力張拉時間）、預埋件、排水與電力管線、路基填筑質量和沉降值等。2

3、.2相關資料復核無碴軌道施工前，應熟悉已獲批準的施工設計文件（包括變更設計文件），接收與無碴軌道施工有關的已竣工工程及變更設計資料，并進行核對。對設計文件中的坐標、高程應進行詳細復核，應指派專人負責進行完整的演算，并由他人對計算結果進行獨立復核。對線下施工單位提供的相關竣工文件應予以仔細檢查，特別是沉降觀測和變形控制資料，并根據(jù)現(xiàn)場進行比對，驗證數(shù)據(jù)的真實性。2.3實施性施工組織設計編制施工前，應根據(jù)設計文件和施工調查報告編制切實可行的實施性施工組織設計，對施工過程的質量控制及進度計劃提出明確的要求，明確關鍵和特殊過程。實施性施工組織設計至少應包括以下內(nèi)容：編制依據(jù)及原則工程概況及主要工程數(shù)量

4、大型臨時工程機構設置及勞動力組織總體施工方案及主要施工方法工期安排（包括施工順序、施工進度）材料供應計劃及供應方式施工機械及試驗、測量、檢測儀器設備配置計劃安全、質量、工期保證及環(huán)境保護措施針對各工序，尚應編制相應的作業(yè)指導書，明確操作方法、施工工藝和作業(yè)標準，用于指導現(xiàn)場施工。2.4技術交底和人員培訓施工前，應進行詳細的技術交底，明確技術標準，強調施工注意事項，提出安全技術措施。所有施工作業(yè)人員均應參加崗前培訓，并通過考試后持證上崗。2.5檢測機構設置施工前應根據(jù)質量控制需要設置檢測機構，并配備相應的檢測設備。試驗檢測設備主要包括：軌道板質量檢測設備、混凝土質量檢測設備、基床表層狀態(tài)參數(shù)檢測

5、設備、CA砂漿試驗儀器等。2.6物資、機械準備根據(jù)無碴軌道施工技術要求與擬定的施工方案，選擇合適的施工設備和機具。施工材料及軌道部件必須滿足相應的技術條件，并應符合下列要求：軌道部件的取樣、試驗及驗收均應按有關規(guī)定辦理。施工材料及軌道部件、CA砂漿原材料應依照有關規(guī)定按規(guī)格分類儲存、標識，堆碼整齊。2.7與線下施工單位交接施工前，路基、橋、隧及過渡段應有檢驗合格資料，并提供沉降觀測資料及評估報告。板式無碴軌道施工單位應接收線下施工單位的線路測量資料及控制樁，核實中線貫通情況，并復測線路基樁和路面高程。中線樁、線路基樁、水準點應釘設齊全，缺損者應在板式無碴軌道施工前補齊。線路復測應符合客運專線無

6、碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定的相關要求。3 無碴軌道測量技術及基樁設置3.1無碴軌道測量技術根據(jù)引進技術及國內(nèi)前期無碴軌道施工測量研究，綜合試驗段以“三網(wǎng)合一、分級控制、多級復核、科學平差”為原則來組織測量工作。全試驗段布設一個GPS基礎平面控制網(wǎng)，每4km左右布設一對GPS(B)級控制點?？辈炜刂凭W(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運營維護網(wǎng)等三網(wǎng)共用此平面控制網(wǎng)。平面控制網(wǎng)按三級布置，分級控制。具體布置方法應復核客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定的要求。全部工程測量工作實行分級管理：成立由專職測量工程師為組長的精測組和施工測量組，分別負責各自職權內(nèi)的工作。精測組負責本標段的控制測量。施工測量組負責工程現(xiàn)場的日

7、常施工測量。實行相互復核制度。無碴軌道施工基樁控制網(wǎng)（CP）布設完成后，按照每種無碴軌道的施工工藝設置加密基樁，加密基樁采用強制對中方式。測量結果的整理計算所采用的平差軟件應通過國家有關部門的認證，施工過程測量采用后方交匯、網(wǎng)平差手段。3.2基準器設置板式無碴軌道是比較難以正確調整的結構，一旦完成鋪設便無法修改較大的不平順量。雖然板式無碴軌道是以無維護為目標的軌道結構，但鋼軌及扣件的維護與以往相同，并且可調墊板在材質上也并非具備永久性，作為軌道板下的CA砂漿填充層長期使用后也必須進行修補。所以，為了在建設中能以毫米為單位實現(xiàn)高精度、有效的軌道整理，就需要設置基準點，具體設置方式見相關科研小組成

8、果。4 板式無碴軌道施工方案4.1總體施工方案根據(jù)武廣客專綜合試驗段的施組安排，原則上板式無碴軌道先施工右線，再施工左線。施工右線時利用左線作為運輸通道，同時充分利用施工便道組織各種材料的運輸。砼采用砼運輸車直接運輸?shù)轿?，軌道板采用輪胎式汽車吊安裝，CA砂漿灌注采用拌合、灌注一體車走行在左線上進行灌注。施工左線時鋼筋、模板等散裝材料可以通過右線有軌運輸（采用簡易的、人工推運的輕型平板車），其中鋼筋等消耗物資也可以按照沿線的需求提前運輸至現(xiàn)場，這樣可以盡量減少物流沖突。 砼采用汽車泵或拖式泵泵送施工，軌道板采用輪胎式汽車吊、軌道板運輸車走行在砼底座上，倒退著鋪設。CA砂漿灌注采用拌合、灌注一體車

9、走行在施工便道上進行灌注。4.2工作面作業(yè)區(qū)劃分板式無碴軌道施工工作面按照流水作業(yè)方式劃分為九個區(qū)，依次為：橋（路基）面清理測量區(qū)、底座及凸形擋臺鋼筋綁扎區(qū)、底座及凸形擋臺立模區(qū)、底座及凸形擋臺混凝土灌注區(qū)、底座面清理及基樁測設區(qū)、軌道板鋪設區(qū)、軌道板精調區(qū)、CA砂漿灌注區(qū)、凸形擋臺周圍樹脂灌注區(qū)等。5無碴軌道施工設備、機具、測量設備及人員配置表1 底座混凝土施工機具設備序 號名 稱單 位數(shù) 量1混凝土運輸車輛62混凝土輸送泵臺23混凝土拌合站座1表2 軌道板鋪設機具設備序 號名 稱單 位數(shù) 量1輪胎式汽車吊臺12三向千斤頂臺43三角規(guī)臺24運輸汽車臺48表3 乳化瀝青及CA砂漿生產(chǎn)主要機具設

10、備序 號名 稱單 位數(shù) 量1導熱油爐臺12乳化瀝青生產(chǎn)設備套13電子秤臺14運輸車輛15移動式CA砂漿拌合車臺1表4 施工配置測量儀器設備名稱數(shù) 量精 度備 注全站儀1臺1”測距精度（1+1ppm）電子水準儀1臺0.3mm銦瓦尺1對三角架及棱鏡4套表5 施工隊伍及人員配置班組名稱班組數(shù)量每組人數(shù)備 注底座施工班組250軌道板鋪設班組210軌道板調整班組210CA砂漿灌注班組210軌道精調班組266 板式無碴軌道施工進度板式無碴軌道的施工進度施工根據(jù)國內(nèi)前期情況，主要受軌道板調整及CA砂漿灌注時間的制約。軌道板底座的鋼筋綁扎和模板支立按照200m/d計。鋼筋按照0.1t/m計，每天需要完成20t

11、鋼筋的綁扎工作。軌道板底座砼模板支立按照200m/d計。軌道板底座砼澆注按照200m/d計。路基地段砼按照0.96方/m，橋梁地段砼按照0.56方/m，每天大約完成200方砼的澆注。軌道板鋪設按照200m/d，40塊軌道板計。根據(jù)前期施工經(jīng)驗每日軌道板調整可完成40塊，夜晚不安排調整施工，因為夜晚測量能見度差，軌道板調整質量保證率低，施工進度慢。每塊板下CA砂漿拌和及灌注時間合計約需15min，單班作業(yè)時間按8h計算，能夠完成32塊軌道板（160m）灌注，綜合考慮后日綜合進度確定為150m， 月施工進度4.5km/月。7板式無碴軌道施工工藝7.1軌道板生產(chǎn)工藝（見相關科研小組的研究成果）7.2

12、板式無碴軌道施工工藝在無碴軌道施工前，由專業(yè)單位對線下工程進行無碴軌道鋪設條件評估，符合要求后方可進行無碴軌道鋪設。板式無碴軌道道床施工工藝流程圖梁面檢查、路基評估測設基樁梁面鑿毛、清理，梁面預埋鋼筋復位綁扎底座及凸形擋臺鋼筋，安裝模板 橋 梁安裝排水設施、檢測絕緣性能底座混凝土澆筑及養(yǎng)護凸形擋臺混凝土澆筑及養(yǎng)護加密基標測設鋪設準備軌道板鋪設及調整定位CA砂漿灌注軌道板運輸凸形擋臺周圍填充樹脂軌道板安裝、調整機具設備準備質量檢查CA砂漿配置就近新建制板場，預制軌道板采用公路運輸至施工作業(yè)面，汽車吊配套專用吊具吊裝至工作面方式。軌道板采用三角規(guī)配合液壓千斤頂調整。CA砂漿采用汽車運輸CA砂漿攪拌

13、機拌和，配套CA砂漿壓送機灌注。無碴軌道的總體施工順序為：軌道板的制作底座和凸形擋臺施工基準器測設軌道板鋪設及狀態(tài)調整CA砂漿灌注無縫線路施工。施工測量 底座混凝土施工底座和凸形擋臺鋼筋在工區(qū)內(nèi)集中下料，自卸汽車從施工便道運抵工作面，人工散運就位。底座混凝土施工拌合站集中生產(chǎn)混凝土，混凝土運輸車運輸，右線施工時可直接入模，左線施工時采用泵送入模。根據(jù)測設的線路中心線，綁扎基礎鋼筋骨架，并放好鋼筋保護層墊塊。將基礎結構鋼筋與預埋的基礎連接鋼筋、凸形擋臺鋼筋相連。模板采用定型鋼模板，以模板頂面高程控制底座混凝土灌注標高。曲線地段混凝土基礎施工時，外側高度應滿足曲線超高的設計要求，同時應考慮底座頂面

14、合理的排水坡度。在伸縮縫處設高程控制點。檢查合格后及時灌筑基礎混凝土?；炷凉嘀捎脵C械振搗，振搗密實后，用木抹將其抹平。在底座混凝土拆模后24小時，進行凸形擋臺的施工。在混凝土未達到設計強度之前，嚴禁各種車輛在底座上通行。主要設備有混凝土運輸車、輸送泵、自卸汽車、汽車吊。凸形擋臺施工凸形擋臺為圓形，周圍用樹脂材料填充，樹脂厚度為40mm?；鶞势髀裨O于凸形擋臺中間，見下圖所示。凸形擋臺形狀及基準器位置示意圖凸形擋臺采用圓形鋼模，并設有加強肋。擋臺模型支立時采用精密測量的辦法控制其位置，進行反復對中調平，使其距離的偏差及與線路中心線的偏差均符合標準要求，在其內(nèi)灌注混凝土并細心搗固，以確保其位置準

15、確。凸形擋臺混凝土的灌筑、振搗應采用插入式振搗器。凸形擋臺施工達到設計標高后，表面須抹平。在凸形擋臺表面測設基標，為軌道板的鋪設做好準備?；鶞势鳎ɑ蚣用芑鶚耍y設凸形擋臺施工時,應在每個凸形擋臺上設置基準器底座；安設基準器，并按要求精確測定基準器上的基準點位置，為軌道板的鋪設做好準備。在基準器底座上精密測量基準點的位置,包括水準測量、中線測量和正矢測量?；鶞庶c高程應自水準基點引出，按精密水準方法往返觀測；中線和正矢測量可采用任意點置鏡極坐標法或偏角法。 現(xiàn)場軌道板的驗收為了保證鋪設軌道板進度，需要將軌道板提前倒運和存放到鋪板現(xiàn)場。在平板拖車上驗收預制場運送來的軌道板，會同軌道板預制場質檢人員一

16、起對其外觀、損傷、龜裂及平面性等是否合格進行確認。并將其臨時放在路基上。軌道板的外觀檢驗見“軌道板驗收檢查、測量方法示意圖”。軌道板外觀合格標準為：翹曲量測量值（H）定位塊的高度平面性左翹曲量右翹曲量翹曲量：±3mm以內(nèi)平面性：1mm以內(nèi)測量位置定位塊水平線左右平面圖側面圖軌道板驗收檢查、測量方法示意圖現(xiàn)場軌道板的堆放在軌道板驗收檢查結束之后，安裝吊鉤，并使用吊裝框，在地面指揮人員的引導下，用25吊車吊起，卸到路基上配置好的臨時性支撐用四方墊塊上。26002600mm2200mm吊裝框示意圖 吊裝框吊鉤示意圖軌道板運輸安裝汽車運輸軌道板時，堆放高度不得超過2層，兩層之間采用10cm厚

17、的方木隔開，軌道板應平穩(wěn)放置并綁扎牢固。在軌道板臨時存放點應設置堅固的平臺，存放高度不得超過4層，時間不得超過4天，軌道板臨時存放方式如下圖所示。枕木枕木臨時放置用墊塊150×70×2200軌道板 軌道板臨時存放示意圖軌道板吊裝運輸軌道板通過龍門吊吊裝就位，三向千斤頂精調對位。施工要點：將CA砂漿灌注袋鋪設就位，保證CA砂漿灌注袋位置居中、平展，曲線地段CA砂漿灌注袋進行必要的加固。支撐墊木處CA砂漿袋先進行折疊，待軌道板調整時抽出墊木，鋪展CA砂漿灌注袋。軌道板運輸?shù)轿缓?，龍門吊（或汽車吊）吊裝軌道板，人工輔助就位。曲線地段每塊軌道板必須按相應的偏轉角放置。施工設備：輪胎

18、式雙向軌道板運輸車、龍門吊、汽車吊軌道板狀態(tài)調整軌道板的調整，以基準器為基礎，采用三向千斤頂、支撐螺栓、螺紋絲桿頂托等，調整軌道板的高低、方向及凸形擋臺縫。軌道板調整如下圖所示。 軌道板調整示意圖將支撐螺栓安裝到軌道板側面的聯(lián)結鐵件上，利用三向千斤頂緩慢頂起軌道板，除去軌道板下臨時支撐方木。按照預定高度值，使用三角規(guī)及三向千斤頂調節(jié)軌道板高度。調整軌道板中心線及凸形擋臺基準器之間的連線，使其與軌道板中心線重合。用鋼尺精確測量兩凸形擋臺間的縱向距離，將凸形擋臺縫均勻設置。在軌道板兩端設置軌距尺、根據(jù)基準器測設數(shù)值，使用三向千斤頂調節(jié)軌道板面的水平。軌道板面的水平、中心線、凸起間隔調節(jié)后，在凸形擋

19、臺與軌道板之間釘入楔子，固定軌道板。測定軌道板的安裝精度及CA砂漿注入厚度，提交記錄。軌道板鋪設精度要求見部頒標準。CA砂漿灌注前準備確認軌道板是否精確調整到位，是否發(fā)生偏移、有無廢物等并檢查灌注袋的位置。塑料布覆蓋在軌道板表面。在灌注位置準備注漿閥門。CA砂漿灌注在灌注口安裝控制閥門，利用重力自然灌注。灌注時派相關人員在軌道板四角進行監(jiān)控，防止軌道板受力偏斜。暫停灌注時，要及時清洗攪拌機。在CA砂漿灌注前，每一盤均應通過流動度試驗，進行流動時間、含氣量測量，不在規(guī)定范圍內(nèi)時，不能灌注。CA砂漿灌注時，要對每一塊軌道板進行連續(xù)注入，充分填充，使板下不出現(xiàn)空隙。盡量避免在雨天灌注，施工過程中若遇

20、到下雨，應采取遮雨措施。施工中應進行流動度、含氣量、溫度試驗，及時采集試樣進行膨脹率、泛漿、強度試驗并記錄結果。曲線地段超高過大時，CA砂漿灌注分23次進行，防止板塊受力漂浮，但每次灌注應在前次注入砂漿未硬化前進行。在進行CA砂漿的注入施工前，須測定流動時間、空氣含量、溫度等指標，并填寫試驗記錄，確定砂漿合格后方可注入。A、在攪拌之前，要檢查待注入地點有無積水及其他有害物質，如有就應立即清除；B、拌制好的砂漿，如果時間處于靜止狀態(tài)，就會變成假凝狀態(tài)，很快喪失流動性，為此，應一邊緩慢地攪拌砂漿，一邊運輸和注入。C、在CA砂漿即將注入之前，還應測定其流動時間，盡可能得到所規(guī)定的流動性。D、注入速度

21、以不帶入空氣那樣徐徐地連續(xù)進行，壓送泵的噴吐量控制在120L/min以內(nèi)。還應注意不致引起材料離析，并且完全充分地填充空隙。E、當注入了一半左右的程度，就應進一步降低注入速度，以便空氣排出，并觀察CA砂漿的靜態(tài)位置，并應充分確認軌道板側面的高度，保證軌道板底部注漿飽滿。F、在坡度區(qū)間進行注入，是從軌道板的低側注入孔向高側注入孔移動，沿著一側進行。G、當CA砂漿在軌道板側面或注漿孔中的高度達到30mm以上時，第一次注漿作業(yè)才算結束，此時再次檢查是否存在漏漿現(xiàn)象，如有，必須采取措施。H、待CA砂漿凝固后，拆除模板，對凸形擋臺四周再次注漿至擋臺頂部，在注入CA砂漿的過程中，應用聚乙烯薄膜覆蓋軌道板，

22、以免造成污損。養(yǎng)生采用自然養(yǎng)生。當強度達到0.1MPa且CA砂漿灌注時間達到24小時后拆除軌道板支撐螺栓。CA砂漿養(yǎng)生期間不得在軌道板上加載。凸形擋臺周圍填充樹脂施工工藝流程CA砂漿灌注24小時并清潔、整理完畢后，在凸形擋臺周圍安放樹脂灌注專用袋，采用布制橡膠帶或粘著劑防水和固定。樹脂灌注工藝流程如下圖所示。 凸形擋臺周圍樹脂灌注工藝流程圖成型后的凸形擋臺如下圖所示。凸形擋臺灌注示意圖施工方法及技術要求采用10±2MN/m聚氨脂系或者環(huán)氧樹脂系合成樹脂，在CA砂漿灌注完成24h后，安放凸形擋臺樹脂灌注袋。根據(jù)規(guī)定的比例進行計量，用手搖攪拌器等在專用特殊混合容器內(nèi)進行均勻攪拌，如下圖所

23、示。樹脂的混合每1000m軌道長度抽取3個樣品進行強度試驗，提交試驗結果。室外施工環(huán)境溫度低于10時，需將樹脂的液體溫度調到20以上混合。要對垃圾、異物、水分等進行清掃和清除。使用灌注袋時，要防止樹脂泄漏。凸形擋臺和軌道板的間距不足20mm時，應匯報后另作研究處理。為防止空氣進入，應盡量保持低位進行灌注施工。8 軌道整理8.1軌道狀態(tài)調整板式無碴軌道的鋼軌高低、水平調整采用特制的調整塊進行。墊塊分基準墊塊和微調墊塊，調整時放在鋼軌與板體頂面之間。調整墊塊形狀與安放位置如下圖所示。調整墊塊安放位置及調整墊塊示意圖軌向調整利用鐵墊板上的套管螺栓與軌道板上預埋套管的間隙，以及不同號碼的規(guī)矩塊來調整。先用20m弦線拉正矢確定一股鋼軌的軌向，再以軌距控制另一股鋼軌的軌向。由直線向曲線調整高低、水平調整軌道的高低、水平通過調高墊板與充填式墊板進行調整。充填式墊板的充填厚度為48mm，超出8mm時在鐵墊板下加墊調高墊板。8.2充填式灌注袋施工8.2.1工藝流程工藝流程見下圖使用專用墊塊調整鋼軌頂面標高軌道幾何形位調整及檢查軌頂標高檢查清理軌道下充填位置安裝充填式墊板