1、无砟轨道铁路路基沉降观测及评估摘要：本文结合笔者工作实际，对兰新铁路无砟轨道铁路路基沉降观测评估及施工进行了分析。 关键词：无砟轨道；施工 中图分类号： U445 文献标识码：A 1.工程概况 1.1 地质情况 兰新铁路 DK930-DK1015，其地层岩特性如下： 圆细砾土：分布于地表层，厚度 0.21.5m. 粗砂：分布于 DK930-DK1015+000,地表层，厚度 0-0.5m。 砾岩：厚 510m 灰白色，砾状结构，层状构造，钙质胶结，岩心多呈散粒状，局部呈碎块、短柱状。强弱风化。 泥岩：局部地段分布，泥质结构，层状构造，泥质胶结，强弱风化。砂岩：局部地段分，泥质结构，层状构造，泥
2、质胶结，强 弱风化。1.2 气候恶劣，施工难度大 我工区承建的兰新铁路第二双线双块式无砟轨道里程范围为 DK930-DK1015+911，地处三十里强风区全年降雨量极少、早晚温差极大、气候干旱、夏季炎热冬季寒冷、环境极度恶劣。根据气象统计资料及20042005 年气象资料，5 级大风天数为 105d，每次持续时间为 47h。而精调作业对天气条件要求极为严格，光线强烈、温差过大、风力大于 3 级均对其都有影响。 1.3 工艺参数“无史可鉴” 兰新铁路无砟轨道施工，相对于武广、京沪等大型项目的经验借鉴性很少，主要表现在测量控制、拆模时间、松扣件及调整螺杆时间、拆除工具轨时间、养护方案等方面。 1.
3、4 控制网布设 高速铁路工程施工测量具有线路长、精度高的特点，控制网的布设从设计勘察到施工及运行维护采用了三级网模式（CPI 为基础平面控制网、CPII 线路控制网、CPIII 轨道控制网） ，高程控制网为两级布设，第一级为线路水准基点控制网，第二级为轨道控制网（CP）高程精密水准。融三网合一形式给无砟轨道施工期间沉降观测和后期运营维护提供了最好的基本技术保障。 沉降监测网由基准网和变形点测量网组成，基准网由基准点和工作基点组成；变形点测量网由工作基点和变形点组成。 1.5 区内沉降观测观测断面布置 施工区段自 DK930-DK1015+000 共有 245 个沉降观测断面，观测点断面间距一般
4、为 50m 左右，路涵和和路桥过渡段观测断面间距为 5m，共计856 个观测点（包含大桥和涵洞） 。 2.沉降变形观测的执行标准 （1） 兰新铁路（甘青段）客运专线铁路线下工程沉降与变形观测及评估实施细则 ； （2） 客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南 （铁建设2006158 号） ； （3） 高速铁路工程测量规范TB 10601-2009； （4） 客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准 。 （5） 国家一、二等水准测量规范 。GB/T12897-2006 （6）兰新铁路（甘青段）客运专线铁路工程设计文件。 3.沉降变形观测过程控制 沉降变形观测的施工顺序为：布设沉降观测点埋设观测原
5、件进行沉降观测收集观测数据观测结果分析、评估。 3.1 沉降变形观测作业指导书 沉降变形观测之前必须根据设计规范要求，编制沉降变形观测系统实施细则，它是进行沉降变形观测作业的指导书，也是沉降变形观测的约束性文件，一切沉降变形观测工作必须以此为标准进行。 沉降变形观测系统实施细则编制内容包括编制依据、工程概况、沉降监测的目的原则及技术要求、沉降观测组织机构及仪器配置、沉降位移观测测量、沉降观测资料整理等等。 3.2 沉降变形点的埋设、保护与观测 路堤沉降板（L1）在原地面清表和压（夯）实之后进行埋设，在路堤填筑过程中进行沉降观测，在进行沉降板埋设时保证板底土的压实度，板底不能留有残土砟。沉降板埋
6、设完成以后必须安装保护装置，防止在路堤填筑过程中对沉降管的碰撞和破坏。对于沉降管顶口应加管套封口，钢管和塑料套管之间应用土工布封住，防止填土施工中填料进入塑料套管之中造成测量数据失真，每次接管都应保证沉降管的垂直。 沉降板主要是对路基地表夯实或进行软基处理后施工情况的检测，它的沉降量和沉降速率与每日填土高度及压实度有着密切的关联，要求路堤中心线地面沉降速率不大于 10mm/d，所以，观测频次必须根据客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南中的要求进行。当两次连续观测的沉降值大于 2mm 时应加密观测频次，如发现沉降值超 10mm/d 应通知立即停止填筑。 当路基基床底层填筑完成以后需埋设 G1
7、、G2 沉降观测桩，根据客运专线铁路路基工程施工质量验收标准相关要求工后最终沉降量不大于 15mm，对于地质情况不太好的地方，设计会采用堆载预压（预压期不少于 6 个月）的方法来加快施工阶段的沉降速率以减少工后沉降，有堆载预压段设有 L2 沉降板。 L2 埋设受预压土堆载影响很容易倾斜，在进行 L2 沉降管埋设时应特别注意加强施工现场管理，保证沉降管的垂直和套管中不落入沙土。 观测桩（G1、G2）是在基床底层顶部两侧，受风沙雨雪、季节变化和外界干扰因素较多，在埋设时必须按设计要求进行，埋设深度不能过深或过浅，过浅经过雨水侵泡或季节变化路基填料或少会有收缩膨胀，容易造成测量数据失真。 沉降观测外
8、业测量受气温气压、风速、阳光照射等影响较大，应选择在早上 10:00 之前或下午 16:00 之后观测，确保观测数据的质量。每次测量必须做好外业工况记录，以备数据处理过程中出现沉降突变问题的查询。 3.3 沉降观测数据的收集处理与分析 沉降观测数据收集必须遵循当天测量当天收集当天处理的原则，这样便于对出现沉降量发生突变的点进行分析、处理和对于超出规范要求的进行重新测量。 兰新二线（甘青段）沉降观测数据处理是由西南交通大学铁发公司提供的高速铁路沉降观测与数据管理系统软件进行严密平差计算与数据管理、报表打印。 对于沉降数据的分析主要以下几个方面： （1） 、相邻断面沉降沉降值相差不大于 5mm。
9、（2） 、同一断面沉降值相差不大于 3mm。 （3） 、正常频次观测情况下连续两次的沉降值不宜大于 2mm。 （4） 、过渡段不同结构物间的沉降差异不大于 5mm。 （5） 、沉降引起沿线路方向的折角不应大于 1/1000. （6） 、沉降值有没有突变现象，查明形成的原因。 （7） 、沉降曲线是否趋于平稳。 3.4 沉降评估 兰新二线（甘青段）沉降评估是由西南交通大学负责的，在施工单位整理好评估数据和资料后提交给评估单位进行评估。 根据客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南要求，路基填筑完成或对载预压后不少于 3 个月的实际观测数据作多种回归曲线分析，确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不
10、应低于 0.92。 4.无砟轨道具体施工情况 思路决定出路。2012 年初复工动员会上，无砟轨道施工确定为工作的主线。面对 80 多公里的线路，项目采取扁平化管理模式，化段子、分任务，让大跨度的管理由粗放转化为集约，全线划分为三个分部，如同三个作战单元，配备相应的技术、管理人员与成套施工设备、装备，承担 20 到 30 公里的施工任务。平时各自为战，关键时刻按照项目要求相互合作，上下一盘棋，共推节点任务完成。 无砟轨道施工中，施工组织的科学与否决定了进度。项目第一时间成立了项目经理任组长的无砟轨道施工领导小组，安全总监任现场总指挥，曾参加过客专建设的他具有丰富的无砟轨道施工经验。在项目编写无砟
11、轨道总体施工组织设计的基础上，各个分部编写自己的专项施工方案，确定了质量报检和安全防护等环节，集体讨论通过后实施，在实施中发现问题及时纠偏，避免出现决策失误造成重大损失。 为培养出技术合格、业务熟练的无砟轨道施工人员，项目加大员工培训力度，采取先培训后上岗，在组织内部培训的同时，还派技术骨干到外面学习取经。为了提高实战能力，项目在现场建立了两个无砟轨道培训基地，线外开设两个试验段。不但请来科研院所的专家、教授，项目的主要技术骨干也纷纷登台讲课，培养近百名无砟轨道施工的技术、质检、测量、试验和现场操作技术工人，达到每套施工排架、每个工点都有配套人员，满足无砟轨道施工对人的需求，源头上杜绝了由于不
12、懂而蛮干造成的返工。 试验段施工中及时总结经验，为正式施工探索道路。通过反复比对，对施工工艺、混凝土配合比、养护方式等环节进行总结，确定作业控制要点，找到混凝土的配合比与养护方法以及每套排架作业人员的配备。项目总工程师主编了无砟轨道施工操作要点 ，系统叙述了无砟轨道施工中从基层面检查到测量等 15 个关键环节的施工方法和注意点，成为无砟轨道施工的“宝典秘籍” 。 为解决技术难题，项目开展科技创新和攻关，成立了无砟轨道施工科技攻关组和无砟轨道施工综合组，分别对试验段的技术参数进行评估分析，对无砟轨道施工的作业面资源配置进行评定确定工地标准。三个分部设立 QC 科技攻关小组，针对极干旱环境下，无砟
13、轨道混凝土容易产生裂缝的共性问题，在甘青公司、玉门指挥部及兰州交大监理站的指导下，由项目经理总牵头，总工程师带领技术干部展开科技创新及攻关，他们总结出在排架精调过程中采取建起精调防风棚来克服极干旱荒漠区大风、高温带来的天气影响，对无砟轨道养护使用内掺养护剂，对混凝土的振捣采取二次补捣以消除混凝土骨料沉淀及应力释放而导致裂纹的产生，混凝土收光抹面时在排架下部及轨枕周边采用压面收光，收光抹面后在混凝土表面均匀涂刷外养护剂，后用土工膜覆盖以防止混凝土内外温差而产生裂纹等，保证了混凝土质量。 为确保质量，项目以样板引路，先开 4 公里先导段，做到“高标准起步、高效率推进、高质量达标” ，运用干旱风沙地
14、区混凝土和无砟轨道施工质量控制措施研究课题的研究成果，积极推行标准化施工，落实甘青公司和玉门指挥部提出的“机械化、精细化、标准化、程序化”要求，在混凝土配合比设计上采用“三低一高”原则，在混凝土浇筑方式上采用斗送入模，采取二次振捣工艺，收面在作业棚内进行，采用喷洒养护液，覆盖棉被、土工布等措施养护，创出排架法施工日进度 175.5单线米记录。 5.结语 过程控制标准化管理就是在施工全过程中依据规范编制的施工作业指导书进行施工作业，约束和规范操作人员的行为，提高各个施工环节中质量，提高施工测量管理的整体水平。 由于我们在沉降观测施工中严格执行了全过程控制标准化管理，将控制工作具体化、定量化，确保了沉降观测数据的真实性和可靠性，2011 年 5 月，在兰新铁路第二双线（甘青段）率先并一次性通过专家对堆载预压卸载技术条件评估，给工程的后续工程施工赢得了时间。 参考文献： 1 李阳.新建石太铁路客运专线铺轨施工技术J. 山西建筑. 2008(19) 2 李朝锋.高速客运专线铁路铺设无砟轨道过渡段结构设计J. 铁道标准设计. 2009(07)
