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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第41页1 第1章 绪论1.1 问题的提出现代高速铁路是以重型钢轨和混凝土枕为基础的有碴轨道结构，在列车速度达到250300km/h的线路上能够确保行车的安全。但这种有碴轨道在列车载荷反复作用下的不足之处是轨道残余变形积累很快，而且沿轨道纵向方向，其变形积累的分布也不均匀，从而导致轨道高低的不平顺，影响了旅客乘坐的舒适性；同时也增大了轨道养护维修的工作量，加大了铁路后期的经济投入，使铁路建设和运营的整体成本提高。为了提高轨道在高速运行条件下的稳定性和耐久性，减少轨道后期维修，实现有效降低整体成本的目的，就必须改变轨下基础的结构形式，大力发展混凝土板式轨下基础。因此
2、采用无碴轨道结构是目前国内外高速铁路发展的方向。秦沈客运专线作为国家跨世纪的重点建设项目是我国自行研究、设计、制造、建设的第一条时速200km/h运营线，是集新技术、新工艺、新材料、新设备于一体的高新技术的系统工程；是我国铁路步入高速化的起点及技术水平的标志性工程；同时它的建成也将为我国今后高速铁路的建设提供技术储备。沙河和狗河特大桥上的长枕埋入式和板式无碴轨道不仅是秦沈客运专线的高速试验项目之一，也是我中铁十一局集团公司承担施工的B26-1标段的重难点工程。由于时速200km/h以上的无碴轨道施工在我国尚无先例，因此开展对长枕埋入式和板式无碴轨道施工技术的研究将是保障无碴轨道设计平顺性的实现
3、和秦沈客运专线无碴轨道综合试验成功的关键。1.2 国内外现状日本、德国是铺设应用无碴轨道最多的国家。秦沈客运专线应用的板式无碴轨道结构基本是仿效日本的板式（Slab）轨道结构（图1-1示），长枕埋入式无碴轨道结构则基本是从德国的早期Rheda型轨道结构（图1-2示）演变而来。对无碴轨道的研究，日本和德国他们早期研究的出发点各有不同：日本的研究目标主要是少维修（省力化轨道）；德国则注重于刚度一致的高平顺性轨道。日本铁路是发展无碴轨道较早、较快的国家，早在1923年就铺设过混凝土整体道床，到了60年代中期，日本铁路成功地研制发展了板式无碴轨道。迄今为止，板式无碴轨道已成为日本高速新干线的主型轨道，
4、在日本东北、上越新干线上，板式无碴轨道分别占到了全线延长公里的90%和93%。德国最早应用无碴轨道是在1959年，其Rhade型无碴轨道结构系统是由Eisenmann教授始创，并因于1972年原西德铁路在Rhade车站试铺成功而得名。而今，Rhade系列轨道已发展到Rhade 2000型。无碴轨道的应用在德国也非常广泛，目前，正在新建的柏林汉诺威和法兰克福科隆两条高速铁路上铺设无碴轨道的长度分别为70%和100%。我国在1934年就曾铺设过混凝土整体道床轨道，从1965年即开始在长大山岭隧道内大量采用混凝土整体道床。北京地下铁道也全部采用了整体道岔无碴轨道，并取得了较好的效果。80年代初，为完
5、善和发展整体道床轨道，开始积极研究并尝试应用板式无碴轨道。进入90年代以来，为适应我国铁路高速行车，发展高速铁路的需求，经过研究和开发，提出了可适用于隧道、桥梁和大型车站等地段的弹性支承块式、长枕埋入式及板式无碴轨道。到了20世纪末，在秦沈客运专线设计适用于高速铁路的板式和长枕埋入式无碴轨道。随着无碴轨道结构技术的发展，国外对无碴轨道施工技术的研究也日益精深。其施工生产逐渐规模化和系统化。我国因社会整体发展和日本及德国存在较大差异，受配套施工设备和机具开发的制约，现有的无碴轨道施工工艺及方法均较为落后。同时，由于早期进行过尝试的板式无碴轨道施工和快速、高速铁路的板式无碴轨道施工相比较，两者存在
6、本质性差别。因而，在秦沈客运专线无碴轨道施工以前，我国尚无200km/h速度以上的板式、长枕埋入式无碴轨道施工先例。1.3 本文研究的主要内容、目标与方法立足于我国现有的施工机械发展状况，结合现场施工，参照目前国内外同类项目施工技术，对秦沈客运专线板式、长枕埋入式无碴轨道施工技术进行研究，并指导和运用于秦沈客运专线无碴轨道施工。同时，结合应用情况，探讨和完善现有施工技术，为我国今后高速铁路无碴轨道施工提供参考。2 第2章 秦沈客运专线无碴轨道工程概况2.1 概况2.1.1 长枕埋入式无碴轨道秦沈客运专线沙河特大桥(里程：DK43+573.45DK44+228.58)位于辽宁省绥中县高岭乡，全长
7、655.13m，桥墩高约10米，梁宽为12.4米。采用26孔24m预应力混凝土简支双线箱形梁，主跨桥墩采用桩基础，其余墩台采用明挖扩大基础。桥梁在平面上位于直线段，纵断面坡度为-9和-12，桥上有变坡点。沙河特大桥长枕埋入式无碴轨道(含过渡段)设计范围为：DK43554.85DK44+247.18，全长692.33m。24m箱梁上每线设置6块道床板单元，梁跨端部为B型道床板，其余为A型道床板。桥梁两侧设防护墙，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。2.1.2 板式无碴轨道秦沈客运专线狗河特大桥(里程为：DK62+975.29DK63+717.00)，全长
8、741.71米，采用28孔24米预应力混凝土简支双线箱形梁，主槽桥墩采用桩基础，其余墩台采用明挖扩大基础。24m箱梁上每线设置5块轨道板，梁跨端部的轨道板单元为B型，梁跨中部的轨道板单元均为A型，过渡段无碴轨道设置辅助轨处采用C型轨道板。桥梁两侧设防护墙、信号槽、人行道拦杆等设施。过渡段采用线路上部结构与下部结构在同一断面的过渡方式，长度为25m。2.2 主要工程数量2.2.1 沙河特大桥长枕埋入式无碴轨道沙河特大桥长枕埋入式无碴轨道主要工程数量见表2-1。沙河特大桥长枕埋入式无碴轨道工程数量表 表2-1序号材料名称单位数 量规 格1钢轨m2769.3260kg/m2辅助轨m20025m，50
9、kg/m3扣板式扣件组3444弹条型扣件组3365过渡段轨枕根136GD型轨枕32型无挡肩轨枕(枕长2.6m)6WCK枕根36设置螺栓孔2148不设螺栓孔7钢筋混凝土搭板块28钢筋混凝土m31990C409钢筋t112级热轧螺纹钢筋1296.1级热轧螺纹钢筋1410WJ-2型扣件套4368垫板采用复合橡胶垫板11道床板下弹性垫层m2301微孔橡胶弹性垫层CEP-120115厚度为7mm的普通橡胶垫层12隔离层m24015TQF-1型防水卷材(厚度为1.2mm)13挡水墙素混凝土m311C4014桥梁预埋钢筋t12.5级热轧螺纹钢筋15一级碎石道碴m327316PVC排水管根31280mm，长3
10、.1m17PVC篦个31218018010m18沥青板m294.4长3100mm厚20mm高度由2排水坡确定2.2.2 狗河特大桥板式无碴轨道狗河特大桥板式无碴轨道主要工程数量见表2-2、表2-3、表2-4。狗河特大桥板式无碴轨道主要工程数量表 表2-2序号材料名称单位数量规格1钢轨m2966.8460kg/m2钢轨m20050kg/m3A型轨道板块16849302400190mm/块4B型轨道板块10847652400190mm/块5C型轨道板块447652400190mm/块6CA砂浆缓冲层m31707橡胶弹性垫层m2230微孔橡胶弹性垫层CEP-1201102厚度为10mm8不锈钢板m2
11、99厚度为1mm9弹性分开式扣件组4480(垫板采用复合橡胶垫板)10扣板式扣件组336见附页11过渡段有碴轨道基本轨扣件组272型弹条分开式扣件64弹条型扣件12过渡段轨枕根136设置辅助轨螺栓孔32型无挡肩轨枕(枕长2.6m)13沥青板块165250288020mm/块，厚度20mm14底座混凝土m31005C4015底座中钢筋t107级螺纹钢筋16桥面预埋钢筋t17.19级螺纹钢筋17一级碎石道碴m327318基准底板个280见说明19基准器个依施工情况而定20挡水墙素混凝土m37C40注：过渡段采用特殊设计的轨枕，详图见铁道部专业设计院编设专线9617。每个基准底板由2根总长为375m
12、m、直径为10mm的级钢筋和1块1008020mm的特制钢板组成。凸形挡台防护材料表 表2-3序号材料名称单位数量规格1A3钢板kg55.2厚3mm2树脂砂浆m30.23粘贴胶带条208102502mm/条4橡胶弹性防护垫m21.8厚20mm梁面防排水数量表 表2-4序号材料名称单位数量规格1保护层混凝土m375.6C402防水涂料t4.5聚胺酯3防水卷材(氯化聚乙烯)m688.8宽1750mm1377.6宽640mm4PVC管(硬聚氯乙烯)个560802860mm 壁厚6mm5PVC篦(硬聚氯乙烯)个56018018010mm6混凝土垫层m398C402.3 设计原则及标准2.3.1 轨道设
13、计原则轨道采用一次性铺设跨区间无缝线路，桥上采用长枕埋入式（沙河特大桥）、板式（狗河特大桥）无碴轨道，过渡段路基部分采用有碴轨道，道碴采用一级碎石道碴。2.3.2 采用标准2.3.2.1 钢轨及配件基本轨采用60kg/m非淬火钢轨（图号：TB/T2341.3-93），沙河特大桥上长枕埋入式无碴轨道及狗河特大桥上板式无碴轨道均采用一次性铺设跨区间无缝线路，其中沙河特大桥上长枕埋入式无碴轨道单元轨节长1.385km；狗河特大桥上板式无碴轨道单元轨节长1.483km。过渡段辅助轨采用8根长度为25m的50kg/m钢轨(图号：TB/T2341.2-93)，辅助轨中心距基本轨中心520mm。桥上无碴轨道
14、轨下采用刚度为5060kN/mm的复合橡胶垫板（图号：研线9705）；过渡段基本轨下采用60-10-17型号橡胶垫板；长枕埋入式无碴轨道辅助轨下采用聚乙烯垫板（图号：研线9204-8），板式无碴轨道辅助轨下采用塑料垫片（图号：专线9617）。2.3.2.2 轨枕及扣件1. 轨枕有碴轨道未设置辅助轨部分采用型无挡肩混凝土枕（图号：专线3394）；设置辅助轨部分长枕埋入式无碴轨道采用经过改动的型无挡肩混凝土枕（参见秦沈客施线07-13）、板式无碴轨道采用特殊设计的过渡段轨枕（参见秦沈客施线08-14），每公里铺设1667根。长枕埋入式无碴轨道结构中采用WCK型枕。2. 扣件桥上无碴轨道扣件暂按WJ
15、-2型扣件设计，有碴轨道基本轨采用防腐型弹条扣件（图号：专线3328）；板式无碴轨道过渡段设置辅助轨部分的基本轨采用型弹条分开式扣件，辅助轨采用扣板式扣件（图号：专线9617）；长枕埋入式无碴轨道辅助轨采用扣板式扣件（图号：研线9204）。2.3.2.3 道床 桥上无碴轨道的道床结构型式见相应设计图纸；过渡段有碴轨道道床与相邻有碴轨道结构一致，铺设型轨枕地段道床顶面高度应与轨枕中部顶面平齐，岔枕、桥枕等其他类型轨枕地段的道床顶面应低于轨枕承轨面3cm。考虑一次性铺设跨区间无缝线路，需对道床进行分层捣固。2.3.2.4 轨道高度过渡段土质路基有碴轨道结构高度为0.91m；沙河特大桥上长枕埋入式无
16、碴轨道轨顶至梁面高度为0.83m；狗河特大桥上板式无碴轨道轨顶至梁面高度为0.70m。2.4 设计说明及施工注意事项2.4.1 沙河特大桥上长枕埋入式无碴轨道2.4.1.1 结构组成与型式尺寸1. 结构组成长枕埋入式无碴轨道结构主要由以下几部分组成：钢筋混凝土底座、隔离层（或弹性垫层）、钢筋混凝土道床板、WCK型轨枕、60kg/m钢轨及WJ-2型扣件（参见图2-1）。2. 型式尺寸(1) 长枕埋入式无碴轨道结构宽度为3.1m，结构高度与秦沈客运专线桥上有碴轨道的结构高度相同，即：轨底至梁面的高度为0.65m。底座两端凹槽尺寸为1.00.70.13m。(2) 24m梁跨内每线由6块道床板单元组成
17、。梁跨端部的B型道床板单元长度为4.028m；其余为A型道床板，其单元长度为4.036m。单元之间的伸缩缝为80mm。桥跨之间两B型道床板间距为0.1m，钢轨支承间距除梁跨端部为0.592m（梁端构造缝为0.1m时）均为0.588m。秦沈客运专线沙河特大桥位于辽宁省绥中县高岭乡，全长692.33米。大桥桥跨设计为2（2624m）双线箱形直线梁，桥墩高约10米，梁宽为12.4米。桥上长枕埋入式无碴轨道由两大部分构成，下层为底座，宽度为3100mm，厚度为250mm；上层为道床板，宽度为3100mm，厚度为300mm。上下层之间用厚度为1.2mm的TQFI型防水卷材隔离。无碴轨道结构的底座通过梁体
18、预埋连接钢筋与桥梁相连，上层道床板纵横向位移靠底座两端1000700130mm的凹槽加以限制，确保道床结构的稳定性。每孔箱形梁上每线设6块道床板单元，梁跨中部设A型板4块，单元长度为4.036m，梁跨端部设B型板2块，单元长度为4.028m。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，再通过底座间隔和横向排水管与桥面排水系统相连。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（CEP1201），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。图2-1 长枕埋入式无碴轨道结构横断面图（单位：mm）2.4.1.2 结构设计1. 底座与道床板结构设计(
19、1) 底座与道床板混凝土的强度等级为C40。(2) 底座、道床板结构配筋参照GBJ1089混凝土结构设计规范的标准设计；(3) 为保证桥面横向排水坡的连续，在底座间伸缩缝范围内设桥面混凝土垫层，并与底座同时施工，两块底座间用20mm厚的沥青板隔开，其表面防水层、保护层与桥面防水处理相同。2. 桥上无碴轨道与桥面连接设计(1) 桥上无碴轨道结构直接在梁面上构筑，在无碴轨道结构宽度范围内，桥面不设混凝土垫层、防水层与保护层。轨道施工完成后，其余桥面混凝土垫层、防水层与保护层按时速200公里新建铁路线桥隧站设计暂行规定有碴桥面相应标准施工。(2) 桥上无碴轨道结构底座通过梁体预埋钢筋与桥梁相连。3.
20、 桥面防、排水系统轨道结构表面排水自线路分界线向两侧设2横向人字坡，再通过道床板单元之间的伸缩缝、底座内设置的横向排水管与桥面排水系统相连。沿线路纵向，在桥梁中部与线路两侧每隔一定距离设置挡水墙。4. 桥上的挡碴墙设置为保证桥上列车与维修管理人员的安全，桥梁两侧按秦沈客运专线桥上有碴轨道桥面布置标准设挡碴墙。2.4.1.3 过渡段设计1. 沙河特大桥上长枕埋入式无碴轨道过渡段采用线路上部结构与下部结构在同一断面的过渡方式，过渡段的轨面弯折角控制在1.52.5以内，台后路基的允许工后沉降量为5cm，过渡段的长度为25m。 2. 线路上部结构之间的过渡采取如下处理措施：(1) 在过渡段线路基本轨之
21、间设置两根辅助轨(50kg/m)，基本轨与辅助轨之间的中心距为520mm。(2) 与有碴轨道相邻的一跨梁范围内，通过在道床板与底座之间设置12mm厚的CEP-1201泡沫微孔橡胶弹性垫层（技术条件由铁道部科学研究院铁建所提供），以降低轨道振动与竖向刚度。3. 线路下部结构之间的过渡处理措施见路基设计文件。2.4.1.4 变坡点处竖曲线设计沙河特大桥纵断面坡度为-9和-12，桥上设有变坡点。两坡段间采用圆曲线型竖曲线连接，半径为20000m。2.4.1.5 无缝线路锁定轨温设计沙河特大桥上长枕埋入式无碴轨道范围内无缝线路设计锁定轨温为183。 2.4.1.6 施工注意事项(1) 桥上长枕埋入式无
22、碴轨道是一项新技术，施工精度要求高。(2) 桥上长枕埋入式无碴轨道的施工应至少在梁体施加预应力2个月后进行，确保桥梁残余徐变上拱不超过10mm；(3) 桥上长枕埋入式无碴轨道的施工分底座和道床板两部分进行。底座施工前，结合施工情况采取相应措施以保证梁体预埋钢筋不弯折；底座施工完成后，表面抹平，上铺隔离层（在与桥台相邻的一跨梁上，铺弹性垫层后再铺隔离层）；(4) 底座、道床板混凝土采用的水泥、砂、石、水等原材料应符合GB50204混凝土结构工程施工及验收规范中的有关规定，石子的最大粒径应不大于40mm，底座与道床板混凝土的强度等级为C40；(5) WCK型轨枕的横向预留孔在道床板施工时须用水泥砂
23、浆填充密实,底座及道床板内钢筋外侧混凝土净保护层的厚度不小于30mm；(6) 桥上长枕埋入式无碴轨道的详细施工技术标准与施工工艺、机具等应参照铁道部科研计划项目秦沈客运专线桥上长枕埋入式无碴轨道制造和施工方法暂规的标准及相应装备的研制等科研成果的相应要求执行；(7) 全桥范围内（含竖曲线部分）无碴轨道底座厚度应根据施工后底座部位的梁面高程与设计轨顶高程进行相应调整，确保无碴轨道部分轨顶高程与有碴轨道按设计坡度顺接，并保证WCK型轨枕埋入道床板的深度符合秦沈客施线07-03的要求。若调整后的底座厚度与设计值出入较大(超过2cm)时，应与设计人员联系。(8) WCK型轨枕、WJ-2型扣件及轨下橡胶
24、垫板、过渡段轨枕、辅助轨扣板式扣件、道床板下隔离层（弹性垫层）的制造及验收标准应按照采用标准图、通用图一览表所列有关图纸要求与相应产品的技术条件执行。2.4.2 狗河特大桥上板式无碴轨道2.4.2.1 结构组成与型式尺寸1. 结构组成板式无碴轨道结构主要由60kg/m钢轨及WJ2型扣件、预制轨道板、乳化沥青砂浆层(CA砂浆)、钢筋混凝土底座组成 (参见图2-2) 。2. 平面布置24m梁跨内每线布置5块轨道板（其中A型板3块，B型板2块或B、C型板各1块），板间间隙除梁端外均为70mm。桥梁两侧设挡碴墙、信号槽、人行道栏杆等设施，详见桥梁专业设计图纸。3. 轨道板型式尺寸根据使用要求的不同，轨
25、道板分为A、B、C三种类型，A型轨道板的长度为4.930m，B型和C型轨道板的长度为4.765m，宽度均为2.4m,厚度为190mm。其中，A型轨道板用于梁跨中部，B型轨道板用于梁跨两端, C型轨道板用于过渡段无碴轨道设置50kg/m辅助轨处。图2-2 板式无碴轨道结构横断面图2.4.2.2 结构设计1. 底座结构设计 底座采用C40钢筋混凝土，厚度为250mm，双层配筋，通过梁体预埋钢筋与梁联为一体。底座上设凸形挡台，半径为250mm,高度为250mm，设计外弯矩11.58kNm 。 底座沿线路方向上每隔5m左右设一构造伸缩缝，宽度为2cm，用沥青板填充。伸缩缝与凸形挡台错开布置。 2. C
26、A砂浆底座与轨道板之间设厚度为50mm的CA砂浆调整层。CA砂浆设计参数应满足相应技术标准的要求。3. 桥面防、排水系统板式无碴轨道桥面排水自线路分界线向两侧设2横向人字坡，通过底座内设置的横向排水管(外径80mm的PVC管)与桥面排水系统相连。桥面纵向排水与线路坡度一致，在桥梁中部与线路两侧每隔一定距离设置挡水墙，在梁端处与桥面排水系统连通，详见秦沈客施线08-09。2.4.2.3 过渡段狗河特大桥上板式无碴轨道过渡段采用线路上部结构与下部结构在同一断面上的过渡方式，过渡段的轨面弯折角控制在1.52.5以内，台后路基的允许工后沉降量为5cm，过渡段的长度为25m。1. 线路上部结构之间的过渡
27、采取如下处理措施：(1) 在过渡段基本轨之间设置两根辅助轨(50kg/m)，基本轨与辅助轨之间的中心距为520mm。(2) 在与桥头路基相邻的一跨梁上，轨道板与底座之间设置弹性垫层（图号：专线9617）。2. 线路下部结构之间的过渡处理措施见路基设计文件。2.4.2.4 变坡点处竖曲线设计狗河特大桥纵断面坡度为3.5和12，桥上设有变坡点。两坡段间采用圆曲线型竖曲线连接，半径为20000m。2.4.2.5 无缝线路锁定轨温设计狗河特大桥上板式无碴轨道范围内无缝线路设计锁定轨温为163。 2.4.2.6 施工注意事项1. 板式无碴轨道施工为自下而上，施工误差积累于底座顶面，由CA砂浆调整层进行调
28、整（注入厚度40mm100mm，直线区间501mm为宜），保证轨面高程达到设计值。2. 桥上板式无碴轨道的施工应至少在梁体施加预应力2个月后进行，确保桥梁残余徐变上拱不超过10mm；3. 桥上板式轨道施工，应严格遵守有关的设计图纸和技术文件，按照规定的施工规范、技术要求进行。4. 全桥范围内（含竖曲线部分）无碴轨道底座厚度应根据施工完成后底座部位的梁面高程与设计轨顶高程进行相应调整，确保无碴轨道部分轨顶高程与有碴轨道按设计坡度顺接，保证底座顶面高程达到设计值。5. 桥上板式轨道的施工技术标准与施工工艺、机具等应参照铁道部科研计划项目99G08板式轨道制造和施工方法及其相应施工装备研制科研成果执
29、行。6. 板式轨道主要施工要点是轨道板的定位和CA砂浆的研制和灌注，其技术关键在于：(1) 调整螺栓及其支撑点要牢固可靠，保证轨道板架立的稳定性；(2) CA砂浆的性能要满足强度、弹性和抗冻等指标要求；(3) CA砂浆灌注前，要利用专用工具，随时检查轨道板的状态；(4) 合理确定灌注工序，确保轨道板下、凸形挡台周围CA砂浆灌注密实。3 第3章 长枕埋入式无碴轨道施工3.1 施工组织计划3.1.1 组织机构及劳动力计划为便于现场管理，施工现场设临时指挥所一处，安排现场管理人员6人和施工人员112人。其中管理人员组成为：现场施工总负责人1名；技术总负责人1名；技术工程师2名；质检工程师1名；测量负
30、责人1名。施工人员组成见表3-1。长枕埋入式无碴轨道劳动力组织表 表3-1序号工作内容人数备注1测量、基标埋设62桥面处理63底座模板安装及拆卸124道床板模板安装及拆卸125钢筋网与隔离层的铺设166混凝土灌注10单班作业7混凝土养生5单班作业8现场指导协调29轨排架设2010轨排状态调整1011汽车吊操作312质量检查员213安全员2两班倒14电工2两班倒15材料员4两班倒16长轨铺设铺轨队负责17试验员试验中心负责合计1123.1.2 主要机械设备及施工器具根据长枕埋入式无碴轨道施工工艺要求，主要选用的机械设备及施工器具见表3-2。主要机械设备及施工器具表 表3-2序号机 具型 号单 位
31、数 量1变压器100KW台12汽车吊25T辆13液压千斤顶5T台404可调式螺栓支撑托架套405插入式振动器台36平板式振动器台27钢筋切断机G740台18钢筋弯曲机台19钢筋调直机G5-14mm台110注浆机台111混凝土搅拌机JDY500台112混凝土输送泵台113人力手推车辆814底座钢模板24.6m套415道床板钢模板24.6m套316水泵扬程20m台13.1.3 材料供应计划根据长枕埋入式无碴轨道施工进度要求，主要材料5月25日前到一半，6月20日前全部到齐。主要材料供应计划见表3-4。长枕埋入式无碴轨道主要材料供应计划表 表3-3序号材料名称单位总数量5月25日前6月20日前1钢轨
32、m2769.3213852769.322辅助轨m2001002003扣板式扣件组3441723444弹条型扣件组3361683365过渡段轨枕根136681363216326WCK枕根3618362148107421487钢筋t1125611296.14896.18WJ-2型扣件套4368218443689道床板下弹性垫层m23011553011581510隔离层m240152008401511PVC排水管根31215631212PVC篦个31215631213沥青板块94.44794.43.2 施工总体安排3.2.1 施工总体方案长枕埋入式无碴轨道采用轨排支撑架法施工。轨排在现场进行组装，采
33、用千斤顶与自行设计的可调式螺栓支撑托架架设与调整。底座及道床板钢筋网进行现场组装，混凝土采用强制式搅拌机拌和，采用混凝土输送泵灌注。根据施工总工期安排，为不影响铺轨进度，我们先利用一个月时间完成左线无碴轨道。待混凝土达到设计强度后，拆除短轨，换铺长轨，铺轨机通过沙河特大桥左线，进行前方铺轨。然后进行右线无碴轨道施工，最后进行右线长轨铺设。3.2.2 临时工程施工基地建在大桥秦端左侧台尾平地上，场地内设混凝土拌和站、水泥库房、水池、砂石料存放区及临时住房。在存碴场入口处设钢筋加工场，在桥下及附近空地存放轨枕、扣件等各种原材料。3.2.3 工序安排长枕埋入式无碴轨道采用轨排流水作业法施工，各施工工
34、序以3孔梁（74.1m）为一个施工单元。工序安排如下： 100m 50m 50m 50m 50m 50m水沟及 拆模 道床板 组装调 底座砼 钢 凿毛侧壁砼 养护 砼灌注 整轨排 灌 注 筋 清洗 3.2.4 工期总体安排长枕埋入式无碴轨道的施工按左线到右线的顺序进行，以3孔梁（74.1m）为一个施工单元，左线与右线分别划分为9个施工单元。左线开工时间为6月6日，完成时间为7月14日。右线开工时间为6月20日，完成时间为7月31日。3.3 施工方法及工艺3.3.1 施工方法概述沙河特大桥桥上长枕埋入式无碴轨道采用轨排支撑架法施工，其施工步骤为：对桥面进行凿毛、清洗处理，调整桥面预埋钢筋，铺设底
35、座钢筋网、底座立模并灌注基床底座混凝土。待底座混凝土凝固达到一定强度后铺设隔离层并铺设道床板下层钢筋，用起重吊车将WCK型穿孔轨枕、25m临时钢轨及配件从材料运输车上吊装到现场。用人工组装成临时轨排后，用起道器或千斤顶按2.4m间距分别成对安置在轨排左右轨底，均匀起升轨排使其到达设计标高。同时用可调式螺栓支撑托架调整轨排方向，如此反复多次调整，使轨排方向及标高符合设计图纸及无碴轨道施工技术细则要求。然后铺设道床板上层钢筋，与下层钢筋连接成钢筋网，然后进行道床板混凝土浇注。道床板混凝土达到5MPa时拆除模板和支撑托架。当单线施工完毕后换铺250m的长轨并进行锁定焊接。3.3.2 施工工艺流程长枕
36、埋入式无碴轨道施工工艺流程如图3-1所示，图中自上而下表示施工流程，横向表示配合的工作。3.3.3 主要施工工艺3.3.3.1 桥面处理与施工排水1. 按设计要求，调整好桥面预埋连接钢筋，必要时进行防锈处理。2. 对无碴轨道宽度范围内的桥面进行凿毛处理，并用水或高压风清除浮碴及碎片。3. 在桥上无碴轨道施工过程中，应做好施工排水工作，确保工作面无积水。4. 在底座宽度范围内涂刷一层界面剂，增强桥面与底座混凝土的胶结。3.3.3.2 基标测设1. 无碴轨道施工前，在施工范围内对线路的中线、高程进行贯通性闭合测量，在桥台上按线路测量等级设水准基点标一个。按二等测量等级增设线路控制基标和加密基标。控
37、制基标和加密基标均设置在桥梁两侧的防护墙上，中心线位置到基标的距离则记录在基标下的墙面上。桥梁状态检查桥面处理桥面凿毛、清洗，整理桥梁预埋钢筋测设基标铺设底座钢筋网与桥梁预埋钢筋连接混凝土配制、运输模板、模具准备底座混凝土灌筑底座混凝土抹平、养生铺设隔离层或弹性垫层准备隔离层与弹性垫层材料铺设道床板下层钢筋网轨排就位、架设支撑架钢轨、轨枕与扣件的运输铺设道床板上层钢筋形成钢筋网架调整轨排、状态检查混凝土配制、运输道床板混凝土灌注抹面、整修钢轨支撑架拆除、清洗模板准备铺设无缝线路铺设桥面防水层长钢轨焊接竣工验收准备支撑架准备桥面防水材料 图3-1 长枕埋入式无碴轨道施工工艺流程图2. 全桥每隔四
38、跨梁于桥梁固定端梁面设置一个线路控制基标，变坡点和竖曲线起止点均应增设控制基标。设置精度为：与线路中线横向偏差不得大于2mm，相对高程允许偏差为2mm，距离允许偏差不得大于1/5000。3. 沿线每隔5m设置一个线路加密基标。加密基标间距偏差在相邻两控制基标内调整，与控制基标间的横向允许偏差和相对高程允许偏差为2mm；每两个相邻基标间的横向允许偏差和高程允许偏差不超过1mm，距离允许偏差每5m为2mm。4. 基标的埋设步骤和方法(1) 根据线路控制桩用全站仪、精密水准仪进行基标定位及高程测量，容许中线及水平与设计位置的误差不大于10mm。基标定位后，在防护墙上进行标记。(2) 基标与线路基本轨
39、的关系根据专用水平道尺确定。(3) 在基座混凝土与道床板混凝土施工前均要复核一次基标的位置和高程，确保施工精度。3.3.3.3 混凝土底座施工1. 混凝土底座施工前，结合施工情况采取相应措施保证桥体预埋钢筋不弯折，做好桥面处理与施工排水工作。2. 按要求做好基标测设工作，根据控制基标确定底座的设计位置。测量梁面的实际标高，根据实测标高与设计轨顶标高对底座的厚度作相应调整。3. 在现场焊接或绑扎底座钢筋骨架，同时放好钢筋保护层垫块。连接底座结构钢筋与桥面预埋钢筋，若钢筋相碰，可沿线路纵向稍作调整。钢筋的加工和布置除符合设计要求外，还要符合GB50204混凝土结构工程施工及验收规范的有关规定。4.
40、 按底座设计位置与位置，确定模板安装位置和高程，安装模板。采用组合式模板，每24.6m为一单元，模板外侧可与防护墙撑联，内侧采用对拉或支撑形式，以确保模板稳定。5. 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。应采取措施防止混凝土灌注时水泥砂浆堵塞管道。在每块底座侧面与端部的相应位置留出镶嵌防水卷材的凹槽。6. 每个底座单元之间均设置伸缩缝，在伸缩缝处固定好20mm厚的沥青板，沥青板的尺寸根据梁面横坡与设计标高确定。底座单元中不留施工缝，施工缝应安排在伸缩缝处。7. 底座混凝土的灌注(1) 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
41、骨架等加以检查，检查验收合格后方可灌注底座混凝土。(2) 通过试验确定混凝土配合比，选配时根据设计的混凝土强度等级、原材料质量检验结果，按铁路混凝土强度检验评定标准（TB10425-94）确定混凝土施工配制强度。(3) 混凝土用水泥、砂、石、水等原材料应符合混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-92）的有关规定。石子的最大粒径不应大于40mm。(4) 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。在灌注过程中应严格控制坍落度，每班测定不少于2次。(5) 混凝土灌注时应留取强度检验试件。同一配合比每班次应取检查试件二组。试件的强度应符合混凝土强度检验评定标准
42、（GBJ107-87）和设计文件的有关规定。(6) 采用混凝土输送泵进行输送，采用插入式振捣器捣实。混凝土灌注、振捣完成后，其表面及端部凹槽采用平板式振动器振捣并辅以人工严格抹平。(7) 混凝土施工要符合混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-92）的有关规定。底座宽度以外范围（含底座间的伸缩缝）的桥面混凝土垫层可与底座同时施工。(8) 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。(9) 混凝土经24小时养生后拆除模板。在混凝土未达到设计强度之前，严禁各种车辆通行。(10) 复测底座顶面标高，检查各部尺寸及平整度，底座及端部凹槽的施工允许偏差应符
43、合表3-4规定。底座及端部凹槽的施工允许偏差 表3-4序号项 目允许偏差1底座顶面高程3mm2凹槽的长、宽、高3mm3底座与凹槽表面平整度凹槽深度不大于2mm1m或低洼长度不超过50mm(11) 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。图3-2 铺设隔离层后的底座3.3.3.4 轨排的架设与调整为解决轨排支撑调整问题，我们经过反复研究，在借鉴过去隧道整体道床施工经验的基础上设计出了一种适用于长枕埋入式无碴轨道施工的上承式可调式轨排支撑托架。这种托架可以进行无级调整，左右调整范围为5cm，上下调整范围为16cm。其设计结构尺寸见示意图(图3-3)。图3-3 长枕埋入式无碴轨道上承式可调式轨排支撑托架1. 采