CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨排框架法施工技术

杜方元

(中铁十二局集团第一工程有限公司，山西临汾 041000)

1 工程概况

大西铁路客运专线岔口河特大桥DK497+322～DK514+505段正线全部采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道，全长17.183 km(双线)。轨道结构自上而下依次为:钢轨、扣件、轨枕、道床板和底座板。道床板沿线路纵向在梁面上分块构筑，分块长度为5.0 m～7.0 m，相邻道床板间隔缝为100 mm。道床板宽度为2 800 mm，厚度为260 mm，道床板顶面设置0.7%的横向排水坡。

正线焊接用钢轨采用60 kg/m，100 m定尺长、非淬火无螺栓孔新轨;扣件采用WJ-8A型弹性扣件，扣件支点间距一般为650 mm，施工时可根据道床板分段情况合理调整，但不宜小于600 mm，梁缝处最大扣件节点间距按700 mm控制，但不应连续设置;轨枕采用SK-2型双块式轨枕。

2 施工方案的选择

2.1 施工方法的确定

CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工方法一般分为“机组法”“排架法”和“轨排框架法”三种。“机组法”施工需采用的大型机械设备投入较大，“排架法”施工精度指标不易达到，扣件更换率较大，综合考虑施工精度、施工成本控制等因素，选择“轨排框架法”施工能有效提高轨道精度和节约施工成本。

2.2 轨排框架与模板的组合方式

轨排框架与道床板模板采用分离系统。轨排粗调、精调时与安装好的模板互不干扰，提高了施工精度;道床板混凝土浇筑完成初凝后即可拆除轨排框架，缩短了单位轨排框架占用时间，增加了轨排框架倒用次数，降低了设备采购或加工成本。

2.3 轨排框架的结构形式

轨排框架采用单托梁结构，包括2根工具轨、4根拖梁、4对竖向螺杆(通过螺纹无极调整高低、水平)和4对轨向锁定器(通过螺纹无极调整中线)，与道床板顶面空间较大，便于混凝土浇筑时收面;支撑竖向螺杆设置在道床板外侧，能够减少轨排对道床混凝土浇筑的影响，提高施工效率;施工后在道床板中不遗留螺栓孔，减少后期孔洞封堵的工序。

3 施工机具配置

CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨排框架法施工主要机具分为以下几类，分别为:测量设备、轨排设备、起重设备、混凝土设备及小型机具。

4 施工工艺

4.1 工艺流程

施工工艺流程见图1。

图1 CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道施工工艺流程图（轨排框架法）

4.2 操作要点

4.2.1 测量放线

1)通过CPⅢ控制点按设计道床板位置在每块底座板土工布上放出轨道中线控制点，用墨线弹出轨道中心线。2)根据弹出的轨道中心线定位出道床板底层最外侧纵横向钢筋的位置。3)在最外侧纵横向钢筋位置线上采用红色记号笔按设计纵横向钢筋间距标识出所有纵横向钢筋的位置。

4.2.2 底层钢筋加工与安装

1)钢筋加工。在钢筋加工厂内按钢筋尺寸设计进行下料、加工，钢筋半成品分类存放，下垫上盖，并进行标识。因轨排框架影响，凹槽纵向钢筋在加工过程中顶面直角弯钩先不弯折，待轨排放置后采取后弯成型的方式。2)钢筋安装。a.采用角钢制作专用卡具，摆放凹槽钢筋并绑扎成型后整体放入凹槽内，在凹槽钢筋底面放置25 mm厚C40混凝土保护层垫块，凹槽四角及中部各1个。b.根据每块道床板端头横向钢筋上标出的纵向钢筋位置放置纵向钢筋。c.从道床板一端向另一端按两侧纵向钢筋上画出的横向钢筋位置逐根安装横向钢筋，并用绝缘卡绑扎，绑扎牢固后及时将绝缘卡伸出部分剪除。d.钢筋绑扎完成后在钢筋网纵向钢筋下安装35 mm厚C40混凝土保护层垫块，每个横断面上安装5个，纵向间距0.8 m，确保每平米不少于4个。

4.2.3 纵横向模板安装

1)模板检查。模板安装前应先检查模板清洗、脱模剂涂刷情况;更换损坏或变形的模板。2)安装横向模板。横向模板高度为32 cm，下端插入底座板板缝内4 cm，模板顶部通过定位器与轨排工具轨连接，底部在两端采用8 cm×8 cm×21 cm木块支撑。3)安装纵向模板。纵向采用与框架配套的模板，高度32 cm(外包底座混凝土4 cm，安装前在底座侧面四周顶部粘贴2 mm厚双面胶条，确保不漏浆)，出厂前统一编号，确保轨排框架顺利安装。

模板安装时采用竖向水平尺控制模板垂直度，采用紧线器拉通线(φ2 mm钢丝)的方式控制模板线形。

4.2.4 轨排组装

1)人工清理轨枕并将扣件安装于轨枕上，螺旋道钉不需拧紧。2)吊装，将待用轨枕使用龙门吊与轨枕专用吊具吊放在轨排组装平台上，每次起吊每垛的1层4根轨枕。3)匀枕，按照分枕平台上轨枕块的定位线并使用枕间距专用卡具人工匀枕，轨枕应方正，间距误差控制在5 mm内。4)检查调整轨枕位置，并拉线将一侧的螺栓孔布成一条线，偏差小于1 mm。5)安装轨下垫板及螺旋道钉，吊装轨道排架，人工配合龙门吊，平稳、缓慢地将排架放置于轨枕上。6)复查轨枕位置并上紧扣件，扣件安装应注意:a.安装前检查套管内是否有杂物，螺旋道钉上是否有砂粒等，并在螺旋道钉上涂抹专用油脂;b.将螺旋道钉旋入套管内，用手试拧螺栓，看是否能顺利旋进，若出现卡住现象，则调整后重新对准、旋入;c.使用扭矩扳手按照160 N·m扭矩要求上紧螺旋道钉，轨枕与弹性垫板、弹性垫板与钢垫板、钢垫板与轨下垫板必须密贴，弹条前端三点要与轨距块密贴(双控措施)。

4.2.5 轨排就位

1)布设轨排。龙门吊从分枕组装平台上吊起轨排运至铺设地点，按中线和高程定位，误差控制在高程－10 mm～0 mm、中线±10 mm。相邻轨排间使用鱼尾板联结，每接头安装4套螺栓，初步拧紧，轨缝预留6 mm～10 mm。2)安装轨向锁定器。靠近防护墙一侧轨向锁定器一端支撑在防护墙底部，另一端支撑在轨排托梁的支腿上;靠近线路中线侧:在距离轨排拖梁支腿外侧100 cm处钻孔预埋φ16钢筋头，作为轨向锁定器的支撑。

4.2.6 轨排粗调

对某两个特定轨排框架而言，粗调顺序为:1→4→5→8→2→3→6→7→1→2→3→4→5→6→7→8。轨排粗调顺序见图2。采用全站仪配合轨检小车进行粗调，按照先中线后水平的顺序循环进行，中线调整时采用54 mm开口扳手对轨向锁定器进行调整，高程调整时采用36 mm套筒扳手对竖向螺杆进行调整，竖向螺杆每旋转120°将升降1 mm。粗调后的轨道位置误差控制在中线±2 mm、高程－2 mm～0 mm。

图2 轨排粗调顺序

轨排粗调时应注意:1)先对偏差较大部位进行调整，分多次进行，避免钢轨出现硬弯;2)粗调完成后应按1→3→4→2的顺序将鱼尾板螺栓拧紧，钢轨接头处应平顺，不得有错牙;3)要防止每榀框架就位带来的纵向错位误差，每就位一榀就要量出该榀框架纵向就位误差，在下一榀框架就位时抵消该误差。

4.2.7 顶层钢筋安装及绝缘电阻测试

顶层纵横向钢筋采用绝缘卡进行绑扎，顶层弯钩与底层弯钩需采用“一”字绝缘卡绑扎，确保绝缘效果。顶层钢筋绑扎完成后，采用专用工具对凸台纵向钢筋进行弯折，并采用绝缘卡与顶层钢筋及轨枕桁架钢筋绑扎。先目测检查绝缘卡安装是否良好，有无脱落现象。采用4根铁链分别将底层纵向、横向、顶层纵向、横向钢筋全部连接，然后采用兆欧表分别测量任意两根铁链之间的绝缘电阻值(≥2 MΩ)，如合格则所有钢筋交叉点绝缘电阻值均合格，如不合格，则需对该两根铁链缠绕的钢筋交叉点进行绝缘电阻值测试，直至找出不合格点后重新采用绝缘卡绑扎。

4.2.8 轨道精调

精调顺序同粗调顺序。精调开始前，应清扫钢轨和精调小车的轮子，严禁任何人踩踏。

1)全站仪设站。采用莱卡1201+全站仪观测4对连续的CPⅢ点，自动平差、计算确定设站位置，如偏差大于0.7 mm时，应删除1对精度最低的CPⅢ点后重新设站。改变测站位置后，必须至少交叉观测后方利用过的6个控制点，并复测至少已完成精调的一组轨排，如偏差大于2 mm时，应重新设站。全站仪设站见图3。

图3 全站仪设站

2)测量轨道数据。轨道状态测量仪放置于轨道上，安装棱镜。使用全站仪测量轨道状态测量仪棱镜。小车自动测量轨距、超高、水平位置，接收观测数据，通过配套软件，计算轨道平面位置、水平、超高、轨距等数据，将误差值迅速反馈到轨道状态测量仪的电脑显示屏幕上，指导轨道调整。

3)调整中线。采用54 mm开口扳手调节左右轨向锁定器，调整轨道中线，一次调整2组，左右各配2人同时作业。在调整过程中，全站仪一直测量轨道状态测量仪棱镜，接收观测数据，通过配套软件，将误差值迅速反馈到轨道状态测量仪的电脑显示屏幕上，直到误差值满足要求后调整结束;紧扣一侧将中线调整到位，在仪器监控下拧紧松扣一侧，在此过程中，不得扰动已调整好的中线。

4)调整高程。粗调后顶面标高应略低于设计顶面标高。用36 mm套筒扳手，旋转竖向螺杆，调整轨道水平、超高(旋松超高调整器，调整轨排倾角，使轨排框架至设计标高，旋紧两侧竖向螺杆，使竖向螺杆与基床面垂直)。调整后人工检查螺杆与混凝土是否密贴，保证螺杆底部不悬空。调整螺柱时要缓慢进行，旋转120°为高程变化1 mm。

注意:轨排精调后应尽早浇筑混凝土，如果轨排受到外部扰动，或放置时间过长(12 h)，或环境温度变化超过15℃时，必须重新检查确认合格后方能浇筑混凝土。

4.2.9 混凝土浇筑

1)施工准备。浇筑前清理浇筑面上的杂物，洒水润湿后的底座上不得有积水。为确保轨枕与新浇混凝土的结合良好，需在浇筑前对轨枕进行喷雾数次。用防护罩覆盖轨枕、扣件。用塑料布缠包钢轨和框架横梁。检查轨排上各调整螺杆是否出现悬空。检查接地端子是否与模板密贴。道床板顶面标高采用定尺(设计混凝土面至轨顶的距离)的坡度尺放置钢轨顶面将混凝面刮平。2)检查和确认轨排复测结果。浇筑混凝土前，进行轨道几何参数的复核，超过允许偏差应重新调整。3)混凝土拌和与运输。道床板混凝土由混凝土拌和站集中拌制，施工时采用泵送的方式浇筑。混凝土运输车将混凝土运至施工现场后，应检测每车混凝土的坍落度、含气量及温度指标，合格后方可卸料。4)混凝土布料。采用一端向另一端连续进行，将每一根轨枕下布满混凝土，不可从一侧自流到另一侧。泵送浇筑时，软管位于轨排上方20 cm左右，开启阀门下料。下料过程中须注意及时振捣，下料应均匀缓慢，不得冲击轨排。5)混凝土振捣。道床混凝土捣固采用4个振捣器进行人工振捣，分前后两区间隔2 m左右，前区2人用ZD50振捣棒左右对称进行振捣，不可一前一后，主要捣固轨枕底部和下部钢筋网，后区2人用ZD30振动棒主要捣固轨枕四周及模板内侧并对欠振处进行补振。插入时快插慢拔，并边提边振，以免在混凝土中留有空洞;插入式振动器振动时的移动间距，不应超过振动器作用半径(40 cm～50 cm)的1.5倍，与侧模应保持5 cm～10 cm的距离;混凝土浇筑后，应随即进行振捣，振捣时间要合适，一般控制在25 s～40 s为宜，以混凝土表面不再下沉、无气泡、表面泛浆为宜，避免漏振、过振。振捣时应避免捣固棒接触排架和轨枕，遇混凝土多余或不足时及时处理。6)抹面。表层混凝土振捣完成后，及时修整、抹平混凝土裸露面。混凝土入模后用坡度尺和木抹按设计排水坡度0.7%完成粗平，坡度尺用于两线轨枕及轨枕与模板之间。1 h后再用钢抹抹平压实。为防止混凝土表面失水产生细小裂纹，在混凝土初凝前(钢球压痕试验确定)进行第三次抹面，抹面时严禁洒水润面，并防止过度操作影响表层混凝土的质量。抹面过程中要注意加强对轨道下方、轨枕四周等部位的控制。对框架横梁与钢轨交叉部位下方，使用加长专用钢抹子仔细抹平。7)清理轨排。抹面完成后，采用毛刷和湿润抹布及时清刷轨排、轨枕和扣件上沾污的灰浆，防止污染(禁止用水清刷轨排)。8)数据采集复核。完成混凝土浇筑之后，再次用精调小车采集轨道几何形态数据。9)混凝土初凝后，松开支承螺栓1/4圈～1/2圈，同时松开扣件和鱼尾板螺栓，避免温度变化时钢轨伸缩对混凝土造成破坏。

4.2.10 混凝土养护

采用土工布+彩条布覆盖，人工配合洒水车洒水的方式养护，养护时间根据大气环境及日平均气温确定。

4.2.11 轨排框架、模板拆除

当道床板混凝土强度达到5 MPa时，方可拆除框架及模板。拆除后应采用钢丝刷清理框架上的混凝土、灰浆等污染物，以便下次使用。

5 质量控制标准

1)轨排组装用的工具轨应采用与正线轨型相同的钢轨，工具轨应无磨损、变形、损伤、毛刺等。2)精调后的轨排几何形位允许偏差应满足:轨距，±1 mm;轨向，2 mm;高低，2 mm;水平，2 mm;扭曲，2 mm;轨面高程，±2 mm;线间距，+5 mm，0。3)轨枕应方正，间距允许偏差不应大于5 mm。4)扣件应安装正确，无缺少、无损坏、无污染，扭力矩达到设计标准，弹条中枝部与轨距挡板凸出部分应密贴，最大空隙不应大于0.5 mm。5)道床板混凝土浇筑前，应复测轨排几何形位、钢筋保护层厚度，检测钢筋网绝缘性能，满足要求后方可进行混凝土浇筑。6)混凝土浇筑过程中应加强对轨枕底部及其周围混凝土的振捣。7)道床板表面应整平、抹光，并按设计做好排水坡。表面排水应顺畅，不得积水。8)混凝土初凝前后应采用喷雾保湿养护措施，初凝后应立即解开夹板螺栓、松开扣件等固定装置。9)道床混凝土未达到设计强度75%之前，严禁在道床上行车或碰撞轨道部件。10)无砟道床施工过程中应加强轨道部件的防护，避免混凝土等产生的污染。

6 结语

轨排框架采用型钢精加工而成，整体刚性高，不易变形，可循环使用。轨底坡、轨距等尺寸控制精度高，施工过程中不需调整。轨排框架法施工CRTSⅠ型双块式无砟轨道时，工序相对简单，特别是精调作业过程中，只需对轨道中线和高程进行调整，一定程度上加快了施工进度，轨道精度也有较大的提高，在客运专线双块式无砟轨道施工中具有很好的应用前景。

［1］工管工［2009］104号，客运专线铁路无砟轨道施工手册［S］.

［2］铁建设［2010］241号，高速铁路轨道工程施工技术指南［S］.

［3］TB 10754-2010，高速铁路轨道工程施工质量验收标准［S］.