路基段CRTSI型雙塊式無砟軌道工藝

李 杰

（中鐵四局集團有限公司第八工程分公司 安徽合肥 230041）

路基段CRTSI型雙塊式無砟軌道工藝

李 杰

（中鐵四局集團有限公司第八工程分公司 安徽合肥 230041）

無砟軌道是以混凝土或瀝青混合料等取代散粒體道砟道床而組成的軌道結構型式，而CRTS I 型雙塊式無砟軌道是我國自行設計的一種無砟軌道結構型式。本文敘述了路基地段CRTS I 型雙塊式無砟軌道施工技術及施工工藝。

無砟軌道, 施工技術；質量控制；軌排框架

1 概述

在我國的高速鐵路其軌道系統(tǒng)目前以無砟軌道為主，主要分為板式和雙塊式。雙塊式又分為CRTS I雙塊式結構和CRTSⅡ雙塊式結構。CRTSⅡ雙塊式無砟軌道其施工工藝較為特殊，CRTSⅡ板式成本較高，施工工藝較為復雜，從目前建設情況來看使用較少。CRTS I雙塊式和板式因其結構受力好、施工操作方便，難度相對較小，目前大量應用于各客運專線。本文以當前合肥樞紐南環(huán)線路基段CRTS I雙塊式無砟軌道施工工藝進行介紹。

2 無砟軌道結構形式

CRTS I型雙塊式無砟軌道自上而下依次由：鋼軌、扣件、軌枕、道床板和支撐層構成。而路基軌道板主要由鋼軌、扣件、雙塊式軌枕、道床板、支承層等部分組成。

（1）路基地段無砟軌道工程由鋼軌(60kg/m、U71Mn（G))、扣件、雙塊式軌枕、鋼筋混凝土道床板（C40）、支承層（水硬性混合料或C15混凝土）組成，結構高度815mm。

（2）單元道床板厚度260mm，寬度2800mm，一般均為11.7m，在路基合攏、路橋、路隧結構調整段可采用 4.8m～7.8m單元板，直線段道床板頂部設向外側0.7%的排水坡。道床板的長度均按11.67m設計，并每隔3.9m設置一道寬10mm，深65mm假縫，假縫采用嵌縫膠材料填充。單元道床板間伸縮縫寬30mm，伸縮縫中層設置φ30無粘結護套式傳力桿，傳力桿以下采用聚乙烯泡沫板填充，傳力桿以上部分采用鋸齒形聚乙烯泡沫板填充，并以樹脂膠灌注封閉。

（3）路基段在路基基床表層鋪設支承層。支承層寬度為 3400mm，厚度為265mm。支承層連續(xù)攤鋪并每隔3.9m設一深度不少于90mm,寬度不大于5㎜的橫向假縫（與單元道床板伸縮縫及假縫對齊設置）。假縫位置在兩軌枕的中間設置，避免假縫位置處于軌枕塊的下方。支承層上表面道床板范圍內設置鋸齒形凹槽，采用滑膜一次成形，成形后不需要拉毛。在單元板道床板中部設置 3排，每排 3根，共計9根Φ25錨固鋼筋，加強道床板和支承層連接。

3 程序與工藝流程

3.1 施工程序

按照施工組織總體進度安排，提前進行無砟軌道道床施工前的各項準備工作，做好設備、儀器工具的校驗，對需要的進場材料做好施工前的檢測與試驗。確認路基沉降符合設計要求后，進行CPIII控制網(wǎng)的布設、測量與評估工作完成后，進行無砟軌道支承層及道床板施工。

CRTS I型雙塊式無砟道床軌排框架法施工，主要由標準工具軌、型鋼框架、軌道扣件、雙塊式軌枕等組拼成形后現(xiàn)澆成整體道床，施工方法是采用精度、剛度滿足規(guī)范要求的軌排框架進行現(xiàn)場組裝、測量放線軌道中心線以及軌枕邊線，根據(jù)設計間距鋪設底層鋼筋，并用絕緣扎帶綁扎，人工散枕均枕,將組裝好的軌排框架利用龍門吊裝鋪設定位，軌排初步粗調定位后，綁扎安裝上層鋼筋，焊接綜合接地并測試后安裝模板及軌向鎖定器等裝置，利用軌道幾何狀態(tài)測量儀對軌排進行精調、合格后覆蓋軌枕、扣件、工具軌保護套，拌合站集中拌制混凝土，罐車運至現(xiàn)場泵車泵送人工配合澆筑方式，混凝土初凝以后對扣件、支腳螺栓、魚尾板螺栓擰松，終凝后上緊扣件，采集軌道數(shù)據(jù)。

4 主要施工工藝

4.1 施工準備

（1）主要包括施工設施準備，測量準備，結構物沉降變形和無砟軌道鋪設條件評估，軌道中線標高測設，砼配合比設計，施工人員崗前培訓等。

（2）主要施工設備有軌排框架、專用龍門吊、專用吊具、軌排棱鏡方中尺等。

（3）無砟軌道鋪設條件：由建設單位組織，設計、監(jiān)理和施工單位參加，對結構沉降變形觀測資料和無砟軌道鋪設條件分析評估，確認符合設計和《客運專線鐵路無砟軌道鋪設條件評估技術指南》（鐵建設[2007]150號）要求。

（4）軌道中線測設：以全線測量設定的 CPⅢ控制網(wǎng)為基準，進行左右線的軌道中線標點測設，每塊單元板長度一處，采用油漆標識，橫向彈線導向，以避免出現(xiàn)長度誤差積累和引導軌排框架準確就位。

（5）混凝土配合比設計：按照耐久性混凝土和施工工況進行混凝土配合比設計。路基地段采用泵車直接泵送混凝土入模，坍落度宜為18～20cm。

（6）人員培訓：對相關人員進行無砟軌道施工系統(tǒng)性、測量專項培訓，向現(xiàn)場技術、質檢和施工人員進行各項工作施工程序、技術要點、質量標準、控制措施的交底，以及質量記錄、關鍵施工設備及新型檢測設備的正確使用和驗證等。

4.2 測量準備

①選擇性能穩(wěn)定、測量精度滿足控制目標的測量設備，本標段棱鏡選用徠卡系列棱鏡、全站儀及軌檢小車。

②完成CPⅢ控制網(wǎng)的布設，通過評估單位評定，為鋪設無砟軌道提供控制基準。

③對使用軌道幾何狀態(tài)測量儀的人員進行培訓。

4.3 支承層施工

承層施工前應對路基表面進行清潔，灑水濕潤但無多余積水，并至少保濕兩小時，施工前對基礎進行驗收，基礎應滿足鋪設無砟軌道的要求。

模板支立前，根據(jù)CPⅢ控制點按5m間距測放支承層模板放樣點，為模板定位提供基準。

混凝土運輸采用混凝土攪拌車或自卸車運至施工現(xiàn)場，通過既有道路和施工便道，進入正線后倒退進入模板尾端卸料。

4.4 道床板施工

4.4.1 雙塊式軌枕現(xiàn)場存放及驗收

軌枕運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，在軌枕卸車前，由施工單位質量檢測人員檢驗軌枕垛，檢驗項目包括：表面損壞情況、混凝土表面裂縫、鋼筋變形、鋼筋突出長度。有質量缺陷的軌枕必須標記并從軌枕垛中取出，嚴禁應用于工程中。

4.4.2 道床工作面清理、施工放樣

道床板施作前，應清除支承層表面的浮渣，灰塵及雜物，提前灑水預濕，并保持幾小時的濕潤狀態(tài)但無多余的水。根據(jù)路基長度計算單元板布置，標記軌枕位置，根據(jù)軌道中線位置彈出軌枕邊緣線，偏差不超過2mm。

4.4.3 道床板底層鋼筋布設

以11.7m標準道床板為例，先將14根N4（HRB335-φ16）縱向鋼筋以軌道中線對稱進行鋪設，然后在N4鋼筋上面鋪設36根N1（HRB335-φ14）鋼筋。在每個底層縱橫鋼筋交點處掛設鋼筋絕緣卡。

4.4.4 軌排驗收

軌排框架由工廠制造，其主要部件有托梁、定位夾板、楔形夾板、調整夾板、雙塊式軌枕定位標、中心標、螺柱支腿和軌向鎖定器等。螺柱支腿進行軌道排架高低、水平的調整，軌向鎖定器進行軌道排架的橫向調整和固定。

4.4.5 散枕及軌排安裝

散枕采用吊車配合人工散枕法，首先用吊車將軌枕吊放至路基上，人工抬放軌枕至支承層上，將軌枕根據(jù)在支承層上標記點均勻布置軌枕，單元板標準軌枕間距為650㎜。對軌枕表面進行清理，檢查調整軌枕塊位置，并彈線將一側的螺栓孔布成一條線，偏差小于5mm。按照軌排位置依次布設，根據(jù)測設的支承層軌道中心點位，輔助彈線，用3T龍門吊使軌排框架準確就位。將軌排架扣件螺栓孔位置與軌枕上螺栓孔位置對齊，平穩(wěn)、緩慢的將排架放置在軌枕上。

4.4.6 軌排粗調

本工程軌排粗調采用全站儀、道尺完成軌排初步調整。調整原則為先中線后高程，高程誤差寧低勿高，中線誤差越小越好。

4.4.7 道床板上層鋼筋綁扎、接地焊接

1）鋼筋綁扎

軌排粗調完成后，按照設計要求綁扎道床板頂層鋼筋。

2）接地焊接

接地鋼筋采用焊接方式進行連接，將縱橫向接地鋼筋采用L型鋼筋焊接。單面焊接長度不小于100mm，雙面焊接長度不小于55mm，焊接厚度至少4mm。

3）鋼筋絕緣檢測

道床板鋼筋綁扎并焊接完成后，應進行絕緣性能測試，檢測采用歐姆表。非接地鋼筋中，任意兩根鋼筋的電阻值不小于2MΩ。鋼筋絕緣卡的絕緣電阻應大于1010Ω。

4.4.8 道床板模板安裝

本工序主要作業(yè)內容包括：模板抽檢及設備就位；安裝橫向模板；安裝縱向模板，橫向模板和縱向模板連接。

道床板模板分橫向模板、縱向模板。橫向模板設計總長度為2800mm，縱向模板長度4000mm。

4.4.9 軌道精調

本工序的主要內容：全站儀設站；測量軌道數(shù)據(jù)；調整軌道中線；調整高程及穩(wěn)定軌排。

1）全站儀設站

全站儀觀測4對連續(xù)的CPⅢ點，自動平差、計算確定設站位置。如偏差大于2mm時，應重新設站。改變測站位置后，必須至少交叉觀測后方利用過的4個CPⅢ點，并復測至少已完成精調的一組軌排。

2）測量軌道數(shù)據(jù)

檢軌小車放置于軌道上，安裝棱鏡。全站儀測量軌道狀態(tài)測量儀頂端棱鏡，小車自動測量軌距、超高、水平位置等，接收觀測數(shù)據(jù)，通過配套軟件，計算軌道平面位置、水平、超高、軌距等數(shù)據(jù)，將誤差值迅速反饋到軌道狀態(tài)測量儀的電腦顯示屏幕上，指導軌道調整。

3）調整軌道中線

采用雙頭調節(jié)扳手，調整軌道中線，雙頭調節(jié)扳手聯(lián)組工作，一般2～5根為一組，左右同時調整軌向鎖定器。

4）調整軌道高程

用普通六角螺帽扳手，旋轉豎向螺桿，調整軌道水平、超高。調整螺桿時要緩慢進行，每旋轉90°其高程變化1mm，調整后用手檢查螺桿是否受力，如未受力則調整附近的螺桿。高程調整完成后對軌道進行檢查驗收。

5）順接過渡

前一站調整完成后，下一站調整時需重疊上一站調整過的8至10根軌枕。過渡段從順接后第一個軌排架開始，每枕的數(shù)據(jù)遞減值宜小于 0.2mm，直到絕對偏差約為零為止。

4.4.10 道床板混凝土施工

1）準備工作

清理澆筑面上的雜物，在澆筑前6小時內需噴水濕潤支承層及軌枕底部，澆筑前用防護罩覆蓋軌枕、扣件。隔離套是否裝好。

2）檢查和確認軌排復測結果

澆筑混凝土前，如果軌道放置時間過長（超過12h）或環(huán)境溫度變化超過15℃，或受到外部條件影響，必須重新檢查或調整。

3）混凝土輸送

混凝土輸送到施工現(xiàn)場，試驗員必須在現(xiàn)場對混凝土的塌落度(160-180mm)、入模溫度(5℃-30℃)、含氣量(2%-4%)進行測試，符合要求后方可利用泵車泵送至工作面，人工配合進行澆筑。

4）抹面及清洗

混凝土振搗完成后，及時修整、抹平混凝土裸露面。直線段道床板面表設置外向0.7%的單面坡。收面工嚴格按照現(xiàn)場技術人員下發(fā)的交底斷面標高進行收面?；炷寥肽Ｕ駬v后半小時內用木抹完成粗平，1小時后再用鋼抹抹平。

5）施工縫的處理

單元板澆筑過程中不允許出現(xiàn)施工縫，必須連續(xù)澆筑。

6）混凝土養(yǎng)護

道床板混凝土采用噴涂養(yǎng)護液養(yǎng)護或噴霧、覆蓋和灑水養(yǎng)護；混凝土澆筑后4h螺桿放松1/4～1/2圈，提松橫向模板和施工縫模板，扣件全部松開，釋放軌道在施工過程中由溫度和徐變引起的變形。

7）數(shù)據(jù)采集

在澆筑混凝土后框架拆除前，并且無太陽直射和溫度變化不大的環(huán)境條件下，按要求扭矩緊好扣件，然后精調小車采集每一個軌枕處的數(shù)據(jù)。

8）縱橫向模板拆除

道床板混凝土抗壓強度達到5MPa后，先將縱橫向模板連接和橫向模板連接以及與地面或其它建筑物的連接松開，然后人工使用撬棍配合龍門吊進行縱向模板的拆除，依次逐塊拆除、清洗、涂油，將各種型號模板等分別歸類、集中。

9）軌排框架拆除

順序旋升螺柱支腿1～2 mm，松開單元軌的全部扣件，并取下進行清理，扣件重新安裝。扣件取下后，用龍門吊吊裝排架運至軌排組裝區(qū)清理待用，進入下一循環(huán)施工。

10）水泥砂漿填塞螺桿孔洞

調整軸螺桿孔洞內的波紋管或PVC管等隔離材料清理干凈，人工用M40高強度無收縮水泥砂漿將調整軸螺桿在混凝土中形成的孔洞進行封堵密實，并將表面抹平。

4 結論

4.1 加強現(xiàn)場施工管理

以施工作業(yè)面為管理單元進行管理,一是配齊施工管理人員、工程技術人員、測量人員以及關鍵工序的操作人員,應相對固定;二是做好人員培訓工作;三是加強過程控制,無砟軌道施工應按照工序要求展開施工,嚴格過程控制,每道工序完成后經(jīng)過監(jiān)理驗收方可轉入下道工序。

4.2 建立首段評估制度

施工單位現(xiàn)場施工的第一個作業(yè)面或新增加作業(yè)面施工的第一段無砟軌道(100～150m)應通過建設單位組織的評估,方可繼續(xù)施工。

[1]《客運專線鐵路無砟軌道鋪設條件評估技術指南》（鐵建設[2007]150號）

[2]《客運專線鐵路無砟軌道支承層暫行技術條件》

[3]《時速300～350km客運專線鐵路設計暫行規(guī)定》

U45

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1007-6344（2016）03-0064-02

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