高速鐵路無砟軌道施工關鍵技術和標準跨徑橋梁動力特性研究

李德龍

中鐵三局集團廣東建設工程有限公司

高速鐵路無砟軌道施工關鍵技術和標準跨徑橋梁動力特性研究

李德龍

中鐵三局集團廣東建設工程有限公司

我國近年來也意識到高速鐵路的重要性，大力發展高速鐵路建設，根據鐵道部規劃，我國到2020年要建設客運專線1.2萬公里。但是我國的高鐵研究起步比較晚，很多方面設計、施工技術還不完善，特別是無碴軌道施工技術還有很多工作需要完善。本文主要就對高速鐵路無砟軌道施工關鍵技術和標準跨徑橋梁動力特性研究進行分析。

高速鐵路；無砟軌道；關鍵技術

1 雙塊式無砟軌道的施工特點

雙塊式無砟軌道施工特征列舉如下：①軌排組裝完成后需使用特定的工具進行檢測，軌道實際變化特征可在施工中直觀地反映出來；②全程檢測所選取的是精確度較高的全站儀，這種儀器精確值較高；③多點支撐式軌排可操作性強，施工人員可通過軌道實際運行狀態實時掌握小車螺桿的調節器運行狀態，從而確保軌排處于可操控范圍內；④該施工主要采取的是流水線模式，但對施工工序也做出了嚴格的要求，即前期的施工階段要超前完成以便為后期工序的實施提供充足的時間。施工效率的影響因素是多方面的像混凝土澆筑工作的有效與否、螺桿調節器的循環速率等。

2 雙塊式無碴軌道施工技術

2.1 基底處理

無砟軌道施工中，底板處理是重要的基礎環節，將對后續工程的施工質量產生較大的影響。在該環節中，要通過人工手持風鎬的方式對隧道條填充面的混凝土進行鑿毛處理，安排專人對浮碴以及泥塊等雜物進行清理。

2.2 道床板鋼筋網鋪設

在該施工環節中，使用的為在洞內對鋼筋進行綁扎、組裝，并在運輸后在洞外進行加工的方式。綁扎方面，橫向以及縱向鋼筋的搭接位置，通過塑料綁扎帶以及絕緣卡的應用對鋼筋進行分隔處理，以此保證鋼筋階段在縱向以及橫向方面具有良好的絕緣特征。而為了對鋼筋的鋼護層厚度以及道床板結構受力條件進行保證，則需要在橫向伸縮縫位置對鋼筋網進行斷開，在網下通過5×10×10cm的預制墊塊作為支撐，預制墊塊類型為C40，將縱向間距控制為6m進行組裝。由于需要安裝絕緣卡數量較多，則需要增加人手，做好現場的監理工作，并做好絕緣檢測工作。

2.3 軌排組裝和就位

在軌排組裝中，按橋梁軌枕布置圖組裝軌排，并按順序鋪設。同時在軌排就位中，軌排組裝完成并經檢查合格后，利用龍門吊從分枕組裝平臺上吊裝軌排運至鋪設地點，按中線和高程定位，誤差控制在高程-10～0mm、中線±10mm。相鄰軌排間使用夾板聯結，每接頭安裝4套螺栓，初步擰緊，軌縫留6～10mm。每組軌排按準確里程調整軌排端頭位置。

2.4 線路精確調整

在軌排就位完成之后，需要在進行混凝土澆筑前的2h完成最終線形調整。在實際精調處理中，要將完成精調之后的軌道位置誤差控制在1mm的誤差范圍當中，具體操作方面，要首先在被調整軌道上對小車進行放置，通過全站儀設備的應用實現小車棱鏡點的跟蹤測量，以此能夠以實時方式對對應點目前所處的軌道位置、調軌方向進行顯示，并在對實際偏差同設計偏差間大小進行顯示的同時對現場調軌作業進行指導。在線路精調時，要通過全站儀同無砟軌道軌檢小車配合的方式進行，在對軌道等間距三維坐標進行測量的基礎上對線性數據報表進行分析與生成，以此作為軌道交付時的數據資料進行應用。

2.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑前將道床板內雜物清理干凈。檢查軌排上各調整螺桿是否出現懸空，檢查接地端子是否與模板密貼。采用噴霧器對道床板底面及軌枕進行噴水濕潤，但不得有積水。扣件和軌枕采用防護罩封閉，軌排采用塑料布包裹，防止在澆筑過程中被污染。

2.6 豎向、橫向精調裝置和工具軌的拆卸要求

為了避免軌道因受熱產生的力對混凝土的結構性能產生影響、對道床板混凝土以及軌枕的粘結性造成破壞，則需要先以實驗室數據實驗獲得強度數據、混凝土強度在達到一定強度之后對軌道扣件進行松開，對模板、工具軌以及精調裝置進行拆卸。

2.7 混凝土養護及后續工作

在完成混凝土材料的澆筑之后，需要在澆筑完成的12h內對混凝土表面進行土工布的覆蓋、并做好灑水養護，避免出現將絨狀材料覆蓋在混凝土表面上的情況。同時，要做好混凝土養護時間的控制，保證其時間在14d以上。

3 橋梁結構分析

3.1 逐階段形成結構體系

在不同的施工階段、邊界條件、結構布置、荷載條件下橋梁結構均在發生變化。例如，結構是逐段澆筑混凝土并施加預應力，當其采用懸臂法澆注施工連續橋梁時結構逐漸合攏時，為了確保結構分析能夠真實反應橋梁的實際受力情況，必須根據實際的施工程序，分階段逐步分析，逐步累加每一分階段發生的內力和變形，直到全橋結構完全形成的條件下在進行橋梁結構分析，這是因為結構形成過程不同其恒載內力也不同所導致。

3.2 活載效應

橋梁結構承受汽車、火車等移動荷載的作用，且活載占了相當的比重是橋梁結構分析的另一特點。采用影響線加載的方法是在進行線性分析時最常用的方法之一，這種方法的運用程序是首先對控制截面的內力或位移影響線進行計算，然后找出在影響線上布置活載最不利位置，最后對計算出該加載位置對應的位移和內力。

3.3 荷載的橫向分布問題

結構通常在進行靜力荷載作用下的內力及變形計算時，一般將空間結構簡化為平面結構的設計計算圖示來計算，是對恒載的影響較小的一種空間結構體系。值得強調的是將空間結構簡化的這種方法通常得考慮采用荷載橫向分布系數的辦法和其空間的作用效應。梁格法、梁系法、比擬正交異形板法、杠桿法是荷載橫向分布影響線最常用的四種方法。

3.4 結構分析的層次計算

在結構分析計算中，由于橋梁結構是由大量的結構構件組成，構件之間相互影響，共同承受各種荷載，因此采用分層次的計算方法來對問題進行簡化計算分析，即分別對各構件在荷載傳遞的先后次序進行分析，再考慮其他結構的影響，這種方法不僅簡化計算而且對結構的受力特性有更好把握。

[1]蔣全.武廣客運專線無砟軌道施工關鍵技術[D].中南大學，2008.