整体道床施工浅谈

整体道床施工浅谈

随着铁路事业的不断发展，特别是国内铁路不断提速，对铁路线路的质量提出了新的要求，其理论研究和实践应用也愈来愈受到重视，并在实践中不断创新和发展。如整体道床无碴轨道工程就已成为现代高速铁路研究和发展的新产物。近几十年来国外的整体道床无碴轨道有很大发展，如日本新建铁路的无碴轨道已超过全线铁路的80％。而我国铁路在1934年就曾铺设过整体道床轨道，从1965年开始在长大山岭隧道内大量采用混凝土整体道床。九十年代以来，我国整体道床无碴轨道的研制进入了一个新阶段，先后在秦沈线、渝怀线、赣龙线的一些桥梁和隧道内试验铺设不同形式的无碴轨道，取得了一些成功经验。大家都知道整体道床不同于有碴道床是它具有很大优越性，可以提高承载能力，使道床的下沉量比普通道床减小约90%，而且可使线路的纵向、横向阻力增加约0.7～4倍，排水性能也大大得到改善，具有防脏、防冻、不长草等的特点，故从整体道床无碴轨道开始试用到现在大面积应用，一方面是因为整体道床无碴轨道可减少线路维修工程，并直接提高作业的效率和质量，另一方面线路采用整体道床无缝线路，能更好地保证列车运行安全。现在既有有碴道床线路因长期运营，使线路方向、高低、水平及曲线状态发生了一定的变化，道床厚度、高度也发生了变化，有些地段的道床板结，翻浆冒泥，钢轨磨损速度加快，以及其他一些轨道病害渐渐暴露出来。而整体道床可避免这些病害，使整体道床无碴轨道的建设对探索高速铁路新型轨道结构建造技术具有重要价值，对促进铁路向少维修、免维修方向发展具有深远意义。

1整体道床概念述论

1）整体道床就是道床整体化，是用某些胶合材料（如沥青砂浆、快硬水泥砂浆、某些粘性的聚合物等）和碎石道碴浇灌在一起形成整体化道床。整体道床具有维护工作量少、结构简单、整体性强及表面整洁等诸多优点，在国内外铁路上均已大量使用。但另一方面，由于整体道床是连续现浇的混凝土，一旦基底发生沉陷，修补极为困难。因此要求设计和施工的质量较高，同时也应将整体道床尽可能铺设于隧道内或石质路基等坚硬的基础之上。我们早期铺设的整体道床多采用素混凝土，为了增强整体道床的抗裂性能，近年来已更多地采用钢筋混凝土。现阶段整体道床主要有三种结构形式：支承块侧沟式整体道床、整体灌筑侧沟式整体道床及中心水沟式整体道床。

2）整体道床结构分析。弹性整体道床由预埋设混凝土支承块、块下橡胶垫板、橡胶套靴组成的弹性支承块为主体构件，将其埋设在长度6.25m、宽2.6m、高0.34m的钢筋混凝土内组成单元道床结构，在连续的单元道床结构上铺设钢轨，形成弹性整体道床轨道。

整体道床主体结构在隧道内修筑于坚硬围岩上，支承块侧沟式整体道床由预制的支承块和就地灌筑的道床混凝土组成。道床混凝土通常采用C30混凝土，并配置钢筋以防止裂纹扩展。支承块预制采用标号较高的C50混凝土，支承块底部有伸出钢筋，与道床混凝土连成整体。整体灌筑侧沟式整体道床与支承块侧

沟式整体道床的结构基本相同，只是没有支承块，道床全部为现浇混凝土，整体性强但要求施工精度更高。中心水沟式整体道床可采用短木枕和支承块。中心水沟严重削弱了道床截面，水沟中易出现沿沟底纵向的裂纹，因此现在已不常用。

3）整体道床施工工艺特点叙述。整体道床施工现一直采用先进的机械设备进行平行流水化作业，在各工序间保持适当距离并有机衔接与配合，以此保证每道工序满足规范要求。施工工艺特点有以下几方面：①混凝土生产实现工厂化生产，固定专业化，在运输、灌注中实行机械化，并采用平行流水化作业。②所采用的轨道排架整体型比较好，几何尺寸保持及调整锁定牢固；轨道轨距，弹性支撑块间距、位置，轨道的轨底坡均已设定好。③快速悬挂扣件系统方便快捷，使悬挂支承块的效率提高三倍以上。④自行式龙门吊设有轨排专用吊架，方便、高效地拆装装配式轨排架和起吊其它物体，大大减轻了现场的劳动强度。⑤组装平台提供了可移动快速悬挂支承块的作业平台，提高了效率，减少了污染。

4）国内外整体道床施工情况。国内前期铺设的整体道床基本上均为刚性支承块式结构，施工时使用上（下）承式钢轨支撑架固定轨道，轨道铺设标准长度（12.5m或25m）钢轨，钢轨下按轨枕间距悬挂支承块，轨面几何形状的调整以本身钢轨为基准，钢轨定位后，浇筑支承块间混凝土固定轨道。这种整体轨道的特点是结构简单，造成直接经济损失价低，设备投入少，施工操作性较强。施工难点在于工艺繁杂，各工序之间干扰大，精度和质量不易保证，无法实现机械化作业。同时生产效率低，每日进度约25m。若铺设无缝线路时需要倒换全部

钢轨。

国外的整体道床施工主要采用机械化作业，比较成熟的有两种形式：一是分层式结构，施工程序是先铺设混凝土承力面板，然后在面板上铺设弹性支承块式长轨排(约180m)，再经调整定位后浇筑枕间混凝土固定轨排形成轨道。二是预铺道槽，再在槽内铺设长钢轨，调查整轨道尺寸后用合成材料固定钢轨形成轨道。两种形式的特点都是将混凝土道床铺设与钢轨铺设分开进行。这样就有利于施工全过程的机械化作业。国外施工使用的主要机械设备是滑模式混凝土摊铺机和长轨铺设列车，机械化铺设作业的进度可达200m/d。

现我们通常采用的以组合式轨道排架的道床整体浇筑方法。该方法通过各有关专家组评审认定，且经过白清隧道、大瓢沟两处试验段验证，效果较好，近阶段实施于西康线秦玲隧道并推广应用在西南线东秦岭隧道、桃花铺隧道、摩沟隧道和兰武线乌鞘岭隧道工程中以及本人参建的宜万铁路堰湾二号隧道。

2整体道床（以宜万铁路堰湾二号隧道为例）施工作业程序及要点的叙述

2.1工艺流程（如图1所示，弹性整体道床施工工艺流程图）

2.2工艺要点

1）施工现场要做好以下几方面的准备工作。①施工现场清理超前施工段

100m，中心水沟清理200m左右，将作业现场的施工遗留物品、碎石、浮土和积水清理干净，彻底清除一切杂物后用水冲净；②道床两侧水沟电缆槽应完成养生，达到28天强度指标，满足铺设门吊轨道要求；③待铺轨料运至现场指定位置码放整齐；④保证路、水、电三通和施工段照明。

2）施工测量工艺要点。①施工测量体系采用隧道贯通一次测量成果并按施工要求增设控制桩和标桩；②根据施工图要求及线路线形、坡度调整资料设置控制基标和加密基标。控制基标按直线段为50-100m、曲线段为50m以及曲线起止点、缓圆点、圆缓点各设1个；混凝土道床加密基标按直线6.25m、曲线5m 各设1个；③基标设置允许偏差:控制基标的方向为6″，高程为±2mm，直线段距离相对较差为1/5000、曲线段距离相对较差为1/10000；加密基标的方向为±1mm，高程为±2mm，直线段距离较差为±5mm，曲线段距离较差为±3mm；④中线控制桩设置按“弹性整体轨道暂行技术条件”执行。桩体埋设牢固，施工中不易损坏，复测查找方便；⑤标桩使用可调式基准器，埋设时需用标桩固定支架，保证位置准确。标桩位置准确。标桩定位用经续仪和水准仪进行；⑥在混凝土浇筑过程中实施监控测量，时刻注意排架轨面系的变化，发现有超标情况立即校正。

图1弹性整体道床施工工艺流程图

3）钢筋网、间隔板、检查井安装工艺要点。①道床钢筋网按设计尺寸捆扎牢固，铺设水平面中心距轨面符合设计要求，下面用预制水泥块垫平，无歪斜扭曲现象。伸缩缝处的道床钢筋应断开，整体道床两侧与侧沟之间设施工纵向伸缩缝，防止道床混凝土收缩后带动侧沟开裂；②伸缩缝间隔沥青板按设计里程安装在两支承块中间，与线路中线垂直，板两侧钻孔插入固定钢筋。整块间隔板分为固定和活动两部分，固定板高度低于道床顶面高程60mm，活动板与固定板浮放对齐，高度超出道床顶面。当浇筑道床混凝土达到一定强度时，及时取下活动板使道床顶面在固定板上形成一条60mm深的横缝，供后工序填充沥青胶砂；③检查井按设计尺寸制作模具，模具在规定里程处安设牢固。检查井周边钢筋与道床下部钢筋网联结成一体，井口高程同道床顶面；④钢筋网安设时利用线路标桩定位，将钢筋网安放在高于弹性道床基底5cm混凝土垫块上。安设钢筋网施工至少超前轨排架50m。

4）整体道床混凝土浇筑施工要点。①混凝土输送泵整备与管道布置，输送泵位于组装平台后部，本身需要整备完好，有处理各类故障的应急措施。输送管道布置在排架上面或侧面，应有支架与排架隔开。浇注混凝土时做到布料充实均匀，不污染排架和支承块，随浇筑数量逐根拆短管道长度。混凝土浇筑结束后及时检修保养输送泵和清洗管道；②混凝土输送，混凝土由搅拌式输送车从洞外运至工点，运输过程中要保证混凝土质量，卸车时做到卸料准确、均匀、避免遗撒；

③道床捣固与平整，道床捣固使用插入式振捣棒，作业时分前后两区间隔2米捣固，前区主要捣固下部钢筋网和支承块底部，后区主要捣固支承块四周与底部加强。捣固时应避免捣固棒接触排架和支承块，遇混凝土多余或不足时及时处理。道床使用专用量具控制断面形状，做到一步到位，表面修平抹光后的平整度5mm。道床与支承块内侧结合部，低于橡胶套靴下沿2～3mm；④道床养生及清理，道床拆模后应及时修补支腿孔部位和进行养生工作，养生期依道床所在位置