长枕埋入式无碴轨道

第三节长枕埋入式无碴轨道

桥上长枕埋入式无碴轨道是铁道部在秦沈客运专线沙河特大桥上重点试验项目之一，是我国在混凝土梁上首次采用的新型轨道结构。其科技含量高，技术标准严，工序复杂。该桥无碴轨道施工的成功与否将决定我国今后铁路桥上无碴轨道的发展方向，其意义重大。桥上长枕埋入式无碴轨道施工在国内无任何经验可借鉴，为攻克其技术难关，我们在施工中反复试验、研究和探索，终于研究开发出了系列配套施工机具设备，并优化了轨道几何尺寸检测方法，为今后类似工程积累了宝贵的实践经验。沙河特大桥桥上长枕埋入式无碴轨道施工取得的成功，填补了我国无碴轨道施工的技术空白。

一、工程概况

秦沈客运专线在沙河特大桥上双线铺设长枕埋入式无碴轨道，采用一次铺设跨区间无缝线路。无碴轨道与有碴轨道的过渡和路基与桥台的过渡按在同一部位过渡进行，长度为25m。长枕埋入式无碴轨道（含过渡段）设计范围为DK43＋554.85～DK44+247.18，全长692.33m。线路位于直线上，纵断面坡度为-9‰和-12‰，桥上有变坡点。轨道表面排水以桥梁中心线为中心，向两侧设2％横向人字坡，通过相邻底座间的间隔及底座内设置的横向排水管与桥面排水系统相连。

二、结构设计

长枕埋入式无碴轨道道床结构主要由混凝土道床板、隔离层（TQF-I型防水卷材）及混凝土底座等三部分组成。结构宽度为3.1m，轨顶至梁面的高度为0.826m。无碴轨道结构的底座通过梁体预埋连接钢筋与桥梁相连，底座两端设置尺寸为1.0×0.7m×0.13m的凹槽，以限制上层道床板纵横向位移，确保道床结构的稳定性。每孔箱形梁上每线设置6块道床板单元，梁跨中部的A型道床板4块，单元长度为4.036m，梁跨端部的B型道床板2块，单元长度为4.028m，底座和道床板采用C40钢筋混凝土。与桥头路基相邻的一跨梁上，在道床板与底座之间隔离层下设置12mm厚的橡胶垫层（CEP—1201），底座端部凹槽的侧立面设置7mm厚的普通橡

胶垫层进行过渡。详细结构见长枕埋入式无碴轨道桥面横向布置示意图（图4－7－1）。

图4-7-1 长枕埋入式无碴轨道桥面横向布置示意图

三、施工流程和技术要求

1、施工工艺流程

桥面凿毛处理→底座钢筋绑扎→支立底座模板及质量检测→底座混凝土灌注→铺设隔离层或弹性垫层→道床板下层钢筋绑扎→轨枕吊装→安装钢轨及扣件→架设轨排支承托架→轨排检测、调整→道床板上层钢筋绑扎、立模→质量检测→WCK轨枕横向孔注浆→轨枕涂刷界面剂→道床板混凝土灌注→钢轨及支撑托架拆卸→长轨铺设及焊接→竣工验收

2、技术要求

1)、混凝土底座施工

①桥面处理

无碴轨道结构直接在梁面上构筑，通过梁体预埋连接钢筋与桥梁相连。因此在底座混凝土施工前，必须进行桥面处理。处理包括桥面表层浮浆凿毛清洗、桥

面预埋钢筋扶直，并对已断的预埋筋采取重新钻孔环氧树脂锚固处理。桥面处理工作要彻底，以增强梁面与底座之间的粘结，防止因桥梁收缩徐变产生较大的剪力造成底座破损。

②钢筋布置与立模

钢筋布置时，先在梁面上用黑墨线画出钢筋的布置位置，按设计要求布置上下层钢筋，以绑扎方式形成钢筋骨架。底座钢筋骨架与桥面预埋钢筋绑扎连接为一体，若钢筋相碰，可沿线路纵向稍作调整。

混凝土底座高程允许偏差为±3mm，因此模板的设计与安装是关键。由于桥梁徐变上拱，桥面标高产生误差，一般桥梁中部比两端高出2-3cm，所以底座模板加工时，模板高度应比设计减小2cm左右，以便利用平板震动器进行震捣，确保底座顶面的平整度及标高。模板高程不足的部位可用海绵或干硬砂浆进行调整。采用组合式模板，每24.6m为一单元。测量梁面的实际高程，按底座设计位置与高程，确定模板安装位置和高程，安装模板。模板外侧可与防护墙撑联，内侧采用对拉或支撑形式加固，以确保模板稳定。按设计要求预埋底座内的横向PVC排水管，在桥梁中心线一侧，PVC排水管端部设置PVC篦。

图4-7-2 桥面凿毛图4-7-3 底座钢筋绑扎

③底座混凝土施工

底座混凝土灌注前，应严格按照设计图纸及要求，对安装模板、钢筋骨架等加以检查，检查验收合格后方可灌注底座混凝土。混凝土用水泥、砂、石、水等

原材料应符合有关规定，石子的最大粒径不应大于40mm，混凝土标号不低于C40。混凝土采用强制式搅拌机搅拌，拌制混凝土所用各项原材料都必须按配合比准确称量，C40标号混凝土采用的配合比为。混凝土采用农用翻斗车运输，混凝土采用插入式振捣器和平板振捣器捣实。为保证底座及端部凹槽范围隔离层与弹性垫层铺设平整，混凝土灌注、振捣完成后，其表面采用平板式振动器振捣并辅以人工严格抹平。因混凝土底座顶面高程精度要求较高，混凝土施工时要严格控制底座顶面高程，现场采用水准仪进行监控。

混凝土灌注完毕后，在12小时内用麻袋、草帘等覆盖并洒水养生，养护期一般不应少于7昼夜。混凝土经24小时养生后拆除模板。

④隔离层或弹性垫层铺设

在底座混凝土养生至少48小时后，方可进行隔离层或弹性垫层的铺设。在与桥台相邻的一跨梁上，底座表面先粘贴CEP－1201型微孔橡胶垫层，橡胶垫层粘贴完成后，除底座侧立面外，均再铺设一层隔离层（TQF-I型防水卷材）。相邻橡胶垫层之间应密贴，并保证橡胶垫层不露出底座范围，如在现场对橡胶垫层进行裁剪，其裁剪面应进行封胶处理。在底座凹槽范围内，先粘贴侧立面7mm厚的普通橡胶垫层，然后粘贴槽面的微孔橡胶垫层。底座混凝土施工还应注意隔离层粘贴应平整，无气孔。

图4-7-4 底座砼浇筑图4-7-5 铺设隔离层

2)、轨排组装与架设

①轨排支承托架的设计

长枕埋入式无碴轨道施工技术的关键为轨排的架设与调整，为此我们在借鉴过去隧道整体道床施工经验的基础上设计出了上承式轨排支承托架，用于支承轨排并进行轨排高度和方向的调节。轨排支承托架采用18号槽钢制作门形框架，以作承重结构，在框架横梁上设置水平调节螺栓、竖向调节螺栓及轨排吊具。其设计结构形式见长枕埋入式无碴轨道上承式轨排支承托架示意图（见图4-7-6）。该支撑托架具有结构简单、造价低廉、调节方便、稳定性好等优点，刚度变形小，能进行上下和左右方向的调节，调整范围为上下20cm、左右8cm。

图4-7-6 长枕埋入式无碴轨道上承式轨排支承托架

②轨枕运输吊装车的改装

因桥上作业空间小，轨料运输困难，我们采用小型农用拖拉机改装成轨枕运输吊装车。采用拖拉机作为牵引动力，装拖拉机拖拉平板车轮距改为1.2m，平板宽1.2m，长1.5m，并增设三角起吊装置。该车每次可以送轨枕14根（2个单元用料），完成1孔梁轨枕运输吊装时间约90min，一般利用桥上作业间息时间运输吊装轨枕，避免不同工序作业之间的相互干扰。

③轨道几何尺寸检测方法的优化