預(yù)制軌道板無砟道床技術(shù)在鐵路裝煤倉下的應(yīng)用

岳學(xué)峰　張建民

摘 要：預(yù)制軌道板采用工廠化預(yù)制，不僅美觀而且結(jié)構(gòu)耐久性好，規(guī)格尺寸可以根據(jù)現(xiàn)場實際要求定制，匹配性強(qiáng)，后期易檢修更換，較傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土道床硬化方法在施工質(zhì)量和進(jìn)度等方面明顯提升。本文通過對大準(zhǔn)鐵路南坪裝煤倉下既有軌道應(yīng)用新的預(yù)制軌道板無砟道床技術(shù)軌道結(jié)構(gòu)方案，有效解決道床臟污、固結(jié)等病害，實現(xiàn)軌道幾何狀態(tài)良好、軌道維修量少的目的，為今后大范圍整治裝煤倉軌道病害提供技術(shù)支撐，并對施工方案和改造后的效果進(jìn)行了對比分析。

關(guān)鍵詞：預(yù)制軌道板;裝煤倉;整體道床;現(xiàn)澆混凝土

中圖分類號：U213.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

裝煤倉下線路長期受煤粉堆積、污水浸泡、固化劑和防凍液侵蝕等，造成有砟道床板結(jié)嚴(yán)重、灑落煤塵清理困難、夏季翻漿冒泥、冬季積冰、線路狀態(tài)難于保持，成為長久以來困擾鐵路運煤專線工務(wù)專業(yè)站內(nèi)線路維修的一項“頑疾”，大準(zhǔn)鐵路公司一直在不斷的研究、探索、實踐和總結(jié)，從早期的鋪防塵罩（或防塵膠板）到最終聚焦的混凝整體道床，有效的解決了裝煤下道床污染和線路病害的問題，但傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土整體道床施工存在諸多現(xiàn)實問題，如施工困難、影響裝車、施工質(zhì)量難于控制等，為了切實解決整體道床施工中存在的問題，大準(zhǔn)鐵路在南坪站環(huán)1線裝倉下開展預(yù)制軌道板無砟道床技術(shù)代替現(xiàn)澆混凝土實現(xiàn)道床整體硬化試驗。

1 施工段現(xiàn)狀

大準(zhǔn)鐵路南坪裝煤倉下既有軌道結(jié)構(gòu)為有砟軌道、有縫線路，鋪設(shè)50 kg/m鋼軌、新Ⅱ型軌枕、彈條I型扣件，煤粉侵入道床嚴(yán)重，導(dǎo)致道床表面被煤粉覆蓋，道床板結(jié)嚴(yán)重、彈性差。

2 軌道結(jié)構(gòu)方案

2.1 斷面組成

預(yù)制板軌道結(jié)構(gòu)由鋼軌、扣件、預(yù)制軌道板、調(diào)平層、底座板、水溝等組成。軌道結(jié)構(gòu)橫斷面如圖1所示。

2.2 施工技術(shù)方案

軌道結(jié)構(gòu)下部基礎(chǔ)采用夯實處理并采用水泥沙找平處理，處理完成后在基礎(chǔ)上部鋪設(shè)預(yù)制底座板，底座與軌道板間設(shè)置0.1 m厚調(diào)平層，調(diào)平層下部鋪設(shè)土工布，軌道板通過支墩支撐。

（1）鋼軌：采用50 kg/m、25 m定尺長的U75V無螺栓孔新鋼軌。鋼軌質(zhì)量符合《鋼軌使用規(guī)范》（Q/CR 583—2017）的相關(guān)規(guī)定。

（2）扣件：采用WL型扣件，由蓋型螺母、平墊圈、T型螺栓、彈條、橡膠墊圈、錨固螺栓、重型彈簧墊圈、平墊塊、鐵墊板、絕緣緩沖墊板、絕緣套管、軌下調(diào)高墊板、鐵墊板下調(diào)高墊板及軌距塊等組成?？奂g距為600 mm，滿足25噸軸重。適用于50 kg/m及60 kg/m鋼軌。

（3）軌道板：軌道板采用單元預(yù)制結(jié)構(gòu)，軌道板混凝土等級為C60，預(yù)制軌道板長2.98 m、寬2.5 m、厚0.27 m。軌道板下部預(yù)埋門型筋，每塊軌道板布置5對承軌臺，軌枕間距600 mm，軌道板中心設(shè)直徑170 mm的灌漿孔，板邊兩側(cè)設(shè)置兩對吊裝孔。軌道板下部布置三對支墩支承軌道板。軌道板設(shè)計如圖2所示。

（4）預(yù)制軌道板單元之間設(shè)置寬20 mm伸縮縫，伸縮縫下部采用閉孔聚乙烯塑料泡沫板填充，上部及側(cè)面20 mm采用密封材料密封。

（5）調(diào)平層：軌道板下設(shè)調(diào)平層，采用快硬早強(qiáng)自密實混凝土，強(qiáng)度等級為C40，厚度100 mm[2]。

（6）底座：底座直接鋪設(shè)于路基基床表層，底座采用單元預(yù)制結(jié)構(gòu)，混凝土等級為C60，廠內(nèi)預(yù)制。底座板長2.98 m，板寬2.7 m，板厚0.2 m。

相鄰底座間設(shè)置20 mm伸縮縫，伸縮縫下部采用閉孔聚乙烯塑料泡沫板填充，上部及側(cè)面20 mm采用密封材料密封。在底座板端部側(cè)面設(shè)置連接鋼板，每兩塊底座板進(jìn)行縱向連接。

底座頂面與調(diào)平層之間設(shè)置土工布隔離層。每塊軌道板對應(yīng)一塊底座，底座中部設(shè)限位凹槽，凹槽側(cè)面鋪設(shè)8 mm厚的彈性墊板。

3 施工工藝流程

既有線鋪設(shè)有砟軌道結(jié)構(gòu)，采用50 kg/m鋼軌、新II型軌枕及配套彈條I型扣件，道床厚度約0.3 m。拆除既有軌道并處理好地基后，開始施工軌道結(jié)構(gòu)工程。

3.1 施工工藝[2]

拆除既有線路——清除道床至設(shè)計標(biāo)高，寬3 m底座施工—布置支墩——軌道板吊裝就位——軌道結(jié)構(gòu)調(diào)整——灌注自密實混凝土——安裝鋼軌——軌道精調(diào)。

3.2 施工時間節(jié)點

本次施工段總長度為15 m，申請封鎖本線路6小時，同時申請封鎖鄰線和接觸網(wǎng)停電。

（1）封鎖給令后人員進(jìn)入現(xiàn)場，確認(rèn)接觸網(wǎng)停電后，機(jī)械進(jìn)入施工現(xiàn)場，時長20分鐘。

（2）拆除25 m鋼軌，時長30分鐘。

（3）用裝載機(jī)、小型挖掘機(jī)清除15×3 m范圍內(nèi)原道床和石砟，找平夯實，時長60分鐘。

（4）用20～50 mm厚水泥沙精平，鋪設(shè)底座板，時長60分鐘。

（5）鋪設(shè)土工布隔離層，安裝支座，時長20分鐘。

（6）放置軌道板，并初調(diào)，時長60分鐘。

（7）軌道板精調(diào)，時長30分鐘。

（8）焊接實現(xiàn)縱聯(lián)，灌注支座硫磺混凝土，灌注自密實混凝土，時長50分鐘。

（9）恢復(fù)鋼軌并調(diào)整到位，檢查線路，時長20分鐘。

（10）整理現(xiàn)場，申請開通線路和接觸網(wǎng)，時長10分鐘。

4 與傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝對比

4.1 現(xiàn)澆混凝土整體道床

（1）傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土整體道床在同等的設(shè)備和人力投入條件下，長15 m的施工作業(yè)至少需要3個四小時天窗。

（2）人工挖樁孔、預(yù)制條梁等準(zhǔn)備工作較多，施工安全風(fēng)險高。

（3）現(xiàn)場澆筑的美觀度和質(zhì)量難于把控。

4.2 新型預(yù)制拼裝式軌道板無砟道床

（1）鋪設(shè)15 m，完成主體項目作業(yè)時間6小時，相比作業(yè)效率有明顯的提升。

（2）軌道板采用C60混凝廠內(nèi)預(yù)制，鋪設(shè)后質(zhì)量和效果都比較好。

（3）單塊板為2.5×3 m，施工作業(yè)時比較靈活，單次施工長度可根據(jù)開窗時間和環(huán)境條件來確定，全部作業(yè)項目均在天窗內(nèi)進(jìn)行，對裝車影響小，施工作業(yè)風(fēng)險小。

5 施工后效果

（1）預(yù)制軌道板整體性好，便于清理、沖刷煤灰殘渣。

（2）軌枕與道床一體化，不僅美觀而且結(jié)構(gòu)性能良好。

（3）采用雙層雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，具有抗裂能力強(qiáng)、耐久性好的特點。

（4）軌道板為單塊式結(jié)構(gòu)，且規(guī)格尺寸可以根據(jù)現(xiàn)場實際要求定制，匹配性強(qiáng)，后期易檢修更換。

6 結(jié)束語

軌道板技術(shù)在高鐵、地鐵等領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，但在重載運煤專線上的應(yīng)用屬于探索創(chuàng)新階段，通過改進(jìn)和創(chuàng)新試驗，為解決鐵路裝煤倉下道床整體硬化提供了一條新途徑，通過工廠化加工和現(xiàn)場流水線鋪設(shè)，可以有效的減少對既有裝車線的影響、提升裝煤倉下軌道質(zhì)量。通過不斷的技術(shù)改進(jìn)和工法完善，預(yù)制軌道板無砟道床技術(shù)為今后解決裝煤站道岔污染道床整體硬化提供參考方案[3]。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹金銘.城市軌道交通工程預(yù)制板式道床施工技術(shù)[J].上海建設(shè)科技，2016（4）：27-30.

[2]寇平.預(yù)制板式道床施工技術(shù)在地鐵中的應(yīng)用與研究[J].中國科技期刊數(shù)據(jù)庫科研，2016（17）：252-253.

[3]板式道岔技術(shù)在武廣鐵路客運專線建設(shè)中的應(yīng)用[J].鐵道建筑，2010（1）：49-50.