桥上CRTSⅠ型双块式无砟道床关键施工技术

王潇潇+钱海亮

摘 要：本文以新建西宝客运专线——我国“四纵四横”快速客运网徐（州）兰（州）客运专线组成部分为例，介绍了用于铁路客运专线桥梁上的一种最为经典的轨道结构―GRTSⅠ型双块式无砟道床关键施工技术，该工艺在同类工程中得到了推广应用，为公司客运专线双块式无砟轨道施工积累了非常宝贵的经验。

关键词：双块式无砟轨道 轨排架 道床板 精调

国内双块式无砟轨道道床施工方法从最早的引进德国全套施工设备的机组法，经过不断的优化、改进，形成了两种施工方法，即工具轨法和轨排框架法。与工具轨法相比，轨排框架法采用整体框架固定钢轨，固定了钢轨的轨距、轨底坡等几何位置，减少了施工调节的项目，虽其采用的工装成本略高，但在控制轨道几何线性和施工效率方面优势突出，施工中轨道线形的控制得到了很好的保证。

1.工程概况

新建西宝客运专线是我国“四纵四横”快速客运网徐（州）兰（州）客运专线的组成部分，也是国家实施西部大开发战略的重点项目，桥面采用目前最经典、适用范围最广的GRTSⅠ型双块式无砟轨道结构，由钢轨、扣件系统、现浇道床板、隔离层、单元式混凝土底座板等部分组成。GRTSⅠ型双块式无砟轨道结构是将预制的双块式轨枕组装成轨排，以现浇混凝土方式埋入钢筋混凝土道床内。

2.工前准备

2. 1轨排的制作及验收

本段内无砟道床采用轨排框架法施工，用轨排架来模拟轨道几何状态，排架整体结构为框架式，集工具轨、轨枕、调整系统为一体。排架验收合格后方可使用，并定期进行检验。

2.2双块式轨枕生产制作、进场及验收

双块式轨枕在工厂预制，平板车运送现场，使用专用吊具吊装，使用前应符合《客运专线铁路双块式无砟轨道双块式混凝土枕暂行技术条件》（科技基[2008]74号）的相关规定。

3.CRTS-I型双块式无砟道床施工关键工艺及优化

3. 1测量放样、隔离层和弹性垫层铺装

（1）轨道中线：在底座上，直线段每隔10m，曲线段每隔5m，测设一个轨道中线点，然后墨线弹线将轨道中线引至每块板端下方标识。隔离层铺设完成后，利用板端下方标识在隔离层上弹出轨道中线，并以此弹出轨枕两端外露钢筋边缘线。

（2）轨面高程：用电子水准仪将轨面高程标识在待施工道床侧的防护墙上。

（3）隔离层铺装：采用4mm厚聚丙烯土工布，幅宽3m以适应底座宽度施工偏差，沿底座边缘裁剪多余部分，铺装平整后沿底座边缘用胶带与底座粘贴，以防止隔离层出现滑移或褶皱。

（4）弹性垫层：与凹槽侧面粘贴牢固，顶面与底座表面平齐，接缝处及边沿无翘起、空鼓、皱折、脱层或封口不严等缺陷。3.2排架组装

提前绑扎底层钢筋和散布凹槽钢筋，事先将轨枕垛分成不高于3层/垛，四人一组进行人工散枕，用50m钢尺通长调整轨枕间距，为了保证板端轨枕中心至板端间距不小于225mm，当实际梁长出现偏差时，轨枕间距集中在板端6.625m板上进行调整，调整范围600～650mm。然后安装扣件系统，组装排架。

3.3轨道粗调

利用排架的螺旋支腿和轨向锁定器分别调整高程和中线，调整原则按先中线后高程顺序循环进行。中线利用排架中线标通长用锤球调整，高程调整时放松中间支腿（略微受力），利用两端支腿调整，然后调整中间高程。

经反复调整，中线和高程偏差均可控制在1mm内，为后续精调作业提高了工效。

3.4 线形控制

（1）结构特点：底座和道床等宽度，道床等厚度。

（2）优化方案：a.纵模2m/节，底部只包裹底座上沿3cm，顶部为道床设计顶标高，底部两段设高程可调节支腿；b.纵模安装在横模外侧；c.横模两钢板间焊接宽度可调节螺栓，上下设置加劲肋；d.侧向支撑采用三角架。

3.5轨道精调

（1）精调方法：将轨检小车放置在轨排架上，在排架支撑螺柱支腿处停放小车，拧紧刹车；用全站仪精确找准轨检小车的棱镜，使用全站仪精测模式测量出轨检小车的几何定位情况，通过小车内的传感器计算出轨道定位的几何偏差，使用调整螺杆和轨向锁定器对排架进行调整。

（2）精调顺序：对两榀特定的排架而言，其精调顺序见图1，为1→3→1→2→3→2→3→4→5→3→4→6→4→5→6→5→6。

（3）精调原则：确保两轨排架邻近的两个支腿螺柱处连续进行至少2次精调；确保在单个轨排上的3个支腿螺柱处连续进行过精调；确保每两个支腿螺柱处都连续进行过精调。

（4）特殊区段调整：在曲线段，轨排架以直代曲模拟轨道几何形位，现以6.5m排架和最小曲线半径4500mm验算最大偏差，见图2。

由图5可得以下公式：

R：线路曲线半径；L：轨排架长度；l1轨排架中心线与线路中心线的交点到轨排中点的长度；Δ1、Δ2：分别为轨排架中点与轨排架端点的偏移量。

令Δ1+Δ2=Δ，则得（R-？）2+L/2=（R+？）2 ③

选择第2，9根轨枕块处为粗，精调时线路中心线对中零点位置，6.5m长度范围内以直代曲，则可以算出Δ1、Δ2分别为0.178mm，0.183mm。完全满足验标2mm要求，精调标准见表1。

3.6轨排稳定保护

此项工作是保护精调成果和提高轨道精度的最后一道环节。混凝土浇筑后严禁扰动轨排架；及时监测轨温变化，轨温温升达到10℃时，立即采取降低轨温措施，养护棚遮盖已浇筑段，隔断阳光直射，并同时采用浸水棉布织物覆盖整个钢轨。混凝土初凝后（1-2h，指压无明显压痕，以同养试块为准），立即松开全部扣件和纵向鱼尾板，释放轨道在施工过程中由温度和徐变引起的变形。

3.7轨道几何状态模拟精度分析

轨排框架法显著特点是工具轨的精度和扣件系统的组装精度对轨道最终精度影响较大，且维修困难。道床板施工中轨道几何状态模拟的精度对无砟轨道结构的平顺性、稳定性和列车运行的舒适性与安全性以及运营维修成本等有着重大影响，是GRTSⅠ型双块式无砟轨道的核心技术之一。

结合本段内无砟道床施工经验，影响轨道最终精度的关键因素有以下几点：轨排架的制作精度；扣件系统的安装精度；排架上作业的施工荷载；排架的侧向支撑约束体系；全站仪的设站偏差和环境因素。复测前后的轨道几何状态数据，均能满足验标要求。

4.结语

综上所述，根据桥上双块式无砟道床的施工经验，总结出一套完整的施工工艺，为以后无砟轨道的施工提供坚实的技术基础。双块式无砟轨道作为目前最适用、最为经典的一种轨道结构，因其具有高平顺性、稳定性、弹性、足够的强度，在国内已经开始广泛应用于高速铁路和客运专线。而无砟道床作为双块式无砟轨道的核心技术，在很多方面还不够完善，如现浇道床与预制轨枕间新旧混凝土间粘结应力差引起的后期混凝土开裂，在运营中列车动荷载和温度应力作用下新旧混凝土结合部位的分离问题等有待进一步研究。

参考文献：

[1]TB10754-2010.高速铁路轨道工程施工质量验收标准[S].中国铁道出版社，2011.

[2]栾永平.现浇双块式无砟轨道板裂缝控制机理和预防措施[J].铁道建筑，2010（01）：21-22.

[3]胡新明等.无砟轨道道床翻浆修复技术[J].国防交通工程与技术，2010（01）：54-55.