路基段CRTSI型双块式无砟轨道工艺

李 杰

（中铁四局集团有限公司第八工程分公司 安徽合肥 230041）

路基段CRTSI型双块式无砟轨道工艺

李 杰

（中铁四局集团有限公司第八工程分公司 安徽合肥 230041）

无砟轨道是以混凝土或沥青混合料等取代散粒体道砟道床而组成的轨道结构型式，而CRTS I 型双块式无砟轨道是我国自行设计的一种无砟轨道结构型式。本文叙述了路基地段CRTS I 型双块式无砟轨道施工技术及施工工艺。

无砟轨道, 施工技术；质量控制；轨排框架

1 概述

在我国的高速铁路其轨道系统目前以无砟轨道为主，主要分为板式和双块式。双块式又分为CRTS I双块式结构和CRTSⅡ双块式结构。CRTSⅡ双块式无砟轨道其施工工艺较为特殊，CRTSⅡ板式成本较高，施工工艺较为复杂，从目前建设情况来看使用较少。CRTS I双块式和板式因其结构受力好、施工操作方便，难度相对较小，目前大量应用于各客运专线。本文以当前合肥枢纽南环线路基段CRTS I双块式无砟轨道施工工艺进行介绍。

2 无砟轨道结构形式

CRTS I型双块式无砟轨道自上而下依次由：钢轨、扣件、轨枕、道床板和支撑层构成。而路基轨道板主要由钢轨、扣件、双块式轨枕、道床板、支承层等部分组成。

（1）路基地段无砟轨道工程由钢轨(60kg/m、U71Mn（G))、扣件、双块式轨枕、钢筋混凝土道床板（C40）、支承层（水硬性混合料或C15混凝土）组成，结构高度815mm。

（2）单元道床板厚度260mm，宽度2800mm，一般均为11.7m，在路基合拢、路桥、路隧结构调整段可采用 4.8m～7.8m单元板，直线段道床板顶部设向外侧0.7%的排水坡。道床板的长度均按11.67m设计，并每隔3.9m设置一道宽10mm，深65mm假缝，假缝采用嵌缝胶材料填充。单元道床板间伸缩缝宽30mm，伸缩缝中层设置φ30无粘结护套式传力杆，传力杆以下采用聚乙烯泡沫板填充，传力杆以上部分采用锯齿形聚乙烯泡沫板填充，并以树脂胶灌注封闭。

（3）路基段在路基基床表层铺设支承层。支承层宽度为 3400mm，厚度为265mm。支承层连续摊铺并每隔3.9m设一深度不少于90mm,宽度不大于5㎜的横向假缝（与单元道床板伸缩缝及假缝对齐设置）。假缝位置在两轨枕的中间设置，避免假缝位置处于轨枕块的下方。支承层上表面道床板范围内设置锯齿形凹槽，采用滑膜一次成形，成形后不需要拉毛。在单元板道床板中部设置 3排，每排 3根，共计9根Φ25锚固钢筋，加强道床板和支承层连接。

3 程序与工艺流程

3.1 施工程序

按照施工组织总体进度安排，提前进行无砟轨道道床施工前的各项准备工作，做好设备、仪器工具的校验，对需要的进场材料做好施工前的检测与试验。确认路基沉降符合设计要求后，进行CPIII控制网的布设、测量与评估工作完成后，进行无砟轨道支承层及道床板施工。

CRTS I型双块式无砟道床轨排框架法施工，主要由标准工具轨、型钢框架、轨道扣件、双块式轨枕等组拼成形后现浇成整体道床，施工方法是采用精度、刚度满足规范要求的轨排框架进行现场组装、测量放线轨道中心线以及轨枕边线，根据设计间距铺设底层钢筋，并用绝缘扎带绑扎，人工散枕均枕,将组装好的轨排框架利用龙门吊装铺设定位，轨排初步粗调定位后，绑扎安装上层钢筋，焊接综合接地并测试后安装模板及轨向锁定器等装置，利用轨道几何状态测量仪对轨排进行精调、合格后覆盖轨枕、扣件、工具轨保护套，拌合站集中拌制混凝土，罐车运至现场泵车泵送人工配合浇筑方式，混凝土初凝以后对扣件、支脚螺栓、鱼尾板螺栓拧松，终凝后上紧扣件，采集轨道数据。

4 主要施工工艺

4.1 施工准备

（1）主要包括施工设施准备，测量准备，结构物沉降变形和无砟轨道铺设条件评估，轨道中线标高测设，砼配合比设计，施工人员岗前培训等。

（2）主要施工设备有轨排框架、专用龙门吊、专用吊具、轨排棱镜方中尺等。

（3）无砟轨道铺设条件：由建设单位组织，设计、监理和施工单位参加，对结构沉降变形观测资料和无砟轨道铺设条件分析评估，确认符合设计和《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2007]150号）要求。

（4）轨道中线测设：以全线测量设定的 CPⅢ控制网为基准，进行左右线的轨道中线标点测设，每块单元板长度一处，采用油漆标识，横向弹线导向，以避免出现长度误差积累和引导轨排框架准确就位。

（5）混凝土配合比设计：按照耐久性混凝土和施工工况进行混凝土配合比设计。路基地段采用泵车直接泵送混凝土入模，坍落度宜为18～20cm。

（6）人员培训：对相关人员进行无砟轨道施工系统性、测量专项培训，向现场技术、质检和施工人员进行各项工作施工程序、技术要点、质量标准、控制措施的交底，以及质量记录、关键施工设备及新型检测设备的正确使用和验证等。

4.2 测量准备

①选择性能稳定、测量精度满足控制目标的测量设备，本标段棱镜选用徕卡系列棱镜、全站仪及轨检小车。

②完成CPⅢ控制网的布设，通过评估单位评定，为铺设无砟轨道提供控制基准。

③对使用轨道几何状态测量仪的人员进行培训。

4.3 支承层施工

承层施工前应对路基表面进行清洁，洒水湿润但无多余积水，并至少保湿两小时，施工前对基础进行验收，基础应满足铺设无砟轨道的要求。

模板支立前，根据CPⅢ控制点按5m间距测放支承层模板放样点，为模板定位提供基准。

混凝土运输采用混凝土搅拌车或自卸车运至施工现场，通过既有道路和施工便道，进入正线后倒退进入模板尾端卸料。

4.4 道床板施工

4.4.1 双块式轨枕现场存放及验收

轨枕运输到施工现场后，在轨枕卸车前，由施工单位质量检测人员检验轨枕垛，检验项目包括：表面损坏情况、混凝土表面裂缝、钢筋变形、钢筋突出长度。有质量缺陷的轨枕必须标记并从轨枕垛中取出，严禁应用于工程中。

4.4.2 道床工作面清理、施工放样

道床板施作前，应清除支承层表面的浮渣，灰尘及杂物，提前洒水预湿，并保持几小时的湿润状态但无多余的水。根据路基长度计算单元板布置，标记轨枕位置，根据轨道中线位置弹出轨枕边缘线，偏差不超过2mm。

4.4.3 道床板底层钢筋布设

以11.7m标准道床板为例，先将14根N4（HRB335-φ16）纵向钢筋以轨道中线对称进行铺设，然后在N4钢筋上面铺设36根N1（HRB335-φ14）钢筋。在每个底层纵横钢筋交点处挂设钢筋绝缘卡。

4.4.4 轨排验收

轨排框架由工厂制造，其主要部件有托梁、定位夹板、楔形夹板、调整夹板、双块式轨枕定位标、中心标、螺柱支腿和轨向锁定器等。螺柱支腿进行轨道排架高低、水平的调整，轨向锁定器进行轨道排架的横向调整和固定。

4.4.5 散枕及轨排安装

散枕采用吊车配合人工散枕法，首先用吊车将轨枕吊放至路基上，人工抬放轨枕至支承层上，将轨枕根据在支承层上标记点均匀布置轨枕，单元板标准轨枕间距为650㎜。对轨枕表面进行清理，检查调整轨枕块位置，并弹线将一侧的螺栓孔布成一条线，偏差小于5mm。按照轨排位置依次布设，根据测设的支承层轨道中心点位，辅助弹线，用3T龙门吊使轨排框架准确就位。将轨排架扣件螺栓孔位置与轨枕上螺栓孔位置对齐，平稳、缓慢的将排架放置在轨枕上。

4.4.6 轨排粗调

本工程轨排粗调采用全站仪、道尺完成轨排初步调整。调整原则为先中线后高程，高程误差宁低勿高，中线误差越小越好。

4.4.7 道床板上层钢筋绑扎、接地焊接

1）钢筋绑扎

轨排粗调完成后，按照设计要求绑扎道床板顶层钢筋。

2）接地焊接

接地钢筋采用焊接方式进行连接，将纵横向接地钢筋采用L型钢筋焊接。单面焊接长度不小于100mm，双面焊接长度不小于55mm，焊接厚度至少4mm。

3）钢筋绝缘检测

道床板钢筋绑扎并焊接完成后，应进行绝缘性能测试，检测采用欧姆表。非接地钢筋中，任意两根钢筋的电阻值不小于2MΩ。钢筋绝缘卡的绝缘电阻应大于1010Ω。

4.4.8 道床板模板安装

本工序主要作业内容包括：模板抽检及设备就位；安装横向模板；安装纵向模板，横向模板和纵向模板连接。

道床板模板分横向模板、纵向模板。横向模板设计总长度为2800mm，纵向模板长度4000mm。

4.4.9 轨道精调

本工序的主要内容：全站仪设站；测量轨道数据；调整轨道中线；调整高程及稳定轨排。

1）全站仪设站

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2mm时，应重新设站。改变测站位置后，必须至少交叉观测后方利用过的4个CPⅢ点，并复测至少已完成精调的一组轨排。

2）测量轨道数据

检轨小车放置于轨道上，安装棱镜。全站仪测量轨道状态测量仪顶端棱镜，小车自动测量轨距、超高、水平位置等，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）调整轨道中线

采用双头调节扳手，调整轨道中线，双头调节扳手联组工作，一般2～5根为一组，左右同时调整轨向锁定器。

4）调整轨道高程

用普通六角螺帽扳手，旋转竖向螺杆，调整轨道水平、超高。调整螺杆时要缓慢进行，每旋转90°其高程变化1mm，调整后用手检查螺杆是否受力，如未受力则调整附近的螺杆。高程调整完成后对轨道进行检查验收。

5）顺接过渡

前一站调整完成后，下一站调整时需重叠上一站调整过的8至10根轨枕。过渡段从顺接后第一个轨排架开始，每枕的数据递减值宜小于 0.2mm，直到绝对偏差约为零为止。

4.4.10 道床板混凝土施工

1）准备工作

清理浇筑面上的杂物，在浇筑前6小时内需喷水湿润支承层及轨枕底部，浇筑前用防护罩覆盖轨枕、扣件。隔离套是否装好。

2）检查和确认轨排复测结果

浇筑混凝土前，如果轨道放置时间过长（超过12h）或环境温度变化超过15℃，或受到外部条件影响，必须重新检查或调整。

3）混凝土输送

混凝土输送到施工现场，试验员必须在现场对混凝土的塌落度(160-180mm)、入模温度(5℃-30℃)、含气量(2%-4%)进行测试，符合要求后方可利用泵车泵送至工作面，人工配合进行浇筑。

4）抹面及清洗

混凝土振捣完成后，及时修整、抹平混凝土裸露面。直线段道床板面表设置外向0.7%的单面坡。收面工严格按照现场技术人员下发的交底断面标高进行收面。混凝土入模振捣后半小时内用木抹完成粗平，1小时后再用钢抹抹平。

5）施工缝的处理

单元板浇筑过程中不允许出现施工缝，必须连续浇筑。

6）混凝土养护

道床板混凝土采用喷涂养护液养护或喷雾、覆盖和洒水养护；混凝土浇筑后4h螺杆放松1/4～1/2圈，提松横向模板和施工缝模板，扣件全部松开，释放轨道在施工过程中由温度和徐变引起的变形。

7）数据采集

在浇筑混凝土后框架拆除前，并且无太阳直射和温度变化不大的环境条件下，按要求扭矩紧好扣件，然后精调小车采集每一个轨枕处的数据。

8）纵横向模板拆除

道床板混凝土抗压强度达到5MPa后，先将纵横向模板连接和横向模板连接以及与地面或其它建筑物的连接松开，然后人工使用撬棍配合龙门吊进行纵向模板的拆除，依次逐块拆除、清洗、涂油，将各种型号模板等分别归类、集中。

9）轨排框架拆除

顺序旋升螺柱支腿1～2 mm，松开单元轨的全部扣件，并取下进行清理，扣件重新安装。扣件取下后，用龙门吊吊装排架运至轨排组装区清理待用，进入下一循环施工。

10）水泥砂浆填塞螺杆孔洞

调整轴螺杆孔洞内的波纹管或PVC管等隔离材料清理干净，人工用M40高强度无收缩水泥砂浆将调整轴螺杆在混凝土中形成的孔洞进行封堵密实，并将表面抹平。

4 结论

4.1 加强现场施工管理

以施工作业面为管理单元进行管理,一是配齐施工管理人员、工程技术人员、测量人员以及关键工序的操作人员,应相对固定;二是做好人员培训工作;三是加强过程控制,无砟轨道施工应按照工序要求展开施工,严格过程控制,每道工序完成后经过监理验收方可转入下道工序。

4.2 建立首段评估制度

施工单位现场施工的第一个作业面或新增加作业面施工的第一段无砟轨道(100～150m)应通过建设单位组织的评估,方可继续施工。

[1]《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2007]150号）

[2]《客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件》

[3]《时速300～350km客运专线铁路设计暂行规定》

U45

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1007-6344（2016）03-0064-02

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