高铁CRTS II型双块式无砟轨道施工技术重难点

甄治国

高铁CRTS II型双块式无砟轨道施工技术重难点

甄治国

Gao tie CRTS II xing shuang kuai shi wu zha gui dao shi gong ji shu zhong nan dian

现阶段，无砟轨道铁路运营速度越来越高，施工质量和精度也要求更高，为满足其高速、舒适、安全的特点，应对轨道的平顺性、稳定性以及均匀性、连续性进行严格控制。纵观中国高速铁路快速发展的10年，大量的采用了无砟轨道，本文结合本人实际工作针对CRTS II型双块式无砟轨道施工中，可能影响铁路运行其平顺性、稳定性等关键难点进行论述。

一、CRTS II型双块式无砟轨道施工重难点

1.轨道过渡段施工问题。过渡段是指沿轨道结构横向或竖向存在刚度突变的轨道结构形式，如路桥过渡段、有砟无砟过渡段、道岔过渡段等。这些地段是高铁线路的薄弱环节，由于强度、刚度、沉降等差异的存在必然引起钢轨的弯折变形，致使不平顺的产生，为保证无砟轨道为高平顺性，必须对线路有刚度突变的区域进行过渡段处理，使轨道刚度逐步变化，最大限度减缓轨道结构变形和沉降差，以保证列车安全舒适运行。

2.无砟轨道精调精整作业问题。按图施工将混凝土底座浇筑结束，进行无砟轨道铺设过程中，应严格按照施工流程，做好一次成型和加固工作，使无砟轨道符合稳固和平顺的需求；为了有效地保障线路的施工质量与轨道的平顺性，结合使用高精度设备进行精调精整是高铁轨道无砟轨道施工重难点之一。

3.轨道板CA砂浆灌注问题。作用是支承轨道板、缓冲高速列车荷载与减震等作用，其性能的好坏对板式无砟轨道结构的平顺性、耐久性和列车运行的舒适性与安全性以及运营维护成本等有着重大影响。此工序不繁杂往往得不到足够的重视，而大大影响后期运营效果。

二、常见的无砟轨道施工技术难点控制措施

1.无砟轨道过渡段技术控制

为了保证有砟轨道由于疏松性可能产生的比无砟轨道更大的沉降，造成不均匀变形，国内通常采用设置护轮轨并使用不同弹性扣件及对无砟有砟道床差异灌注技术以达到减小刚度差异的目的。以青荣城际铁路为例，无砟轨道和有砟轨道过渡时，将无砟轨道支承层的一部分伸入有砟轨道路段8～15m，同时将无砟轨道一端的支承层加厚，这样同时保证了有砟轨道的厚度和强度要求；采用道床差异灌注，自无砟轨道侧向有砟轨道侧不同级别灌注，第一段将枕下、枕边和边坡全部灌注粘结，第二段只在枕下和道砟边坡部分灌注，第三段仅对枕下进行局部灌注（如下图所示）。另外在过渡段辅设两根25m护轮轨，护轮轨固定在道床板和过渡枕顶面，为了使过渡段刚度过渡更均匀，设置不同刚度的扣件，有砟轨道侧扣件板刚度较大，采用垫板刚度为55～75KN/mm的II型或III型扣件，无砟轨道侧的扣件刚度较小，采用刚度为22.5±2.5KN/mm的Vossloh扣件。所以，保证过渡段的平顺和刚度线性过渡，可采用多种工艺结合的方法，按质保量施工，方可取得理想效果。

过渡段灌注示意图

2.无砟轨道钢轨精调精整技术控制

轨道精调是无砟轨道施工中最关键的工序，精调是否能达到要求是无砟轨道施工成功与否的标准，精调中必须使用高精度的轨检小车结合精准的定位与测量技术，对无砟轨道的精度进行准确定位，利用定位控制、工程定位与线形、构筑定位等，基于精密测量网上的测量技术，应与CPI、CPII以及CPIII进行结合。CRTS II型双块板无砟轨道铺设应事先做好安装定位、轨排粗调以及混凝土浇筑等。为保证高精度测量，建站精度要高，仪器要在外轨中心线上，并且越低越好，以减小仪器自身误差，同时精调工人要将轨道顶面和内侧面的干混凝土等杂物清理干净，以保证小车的测量准确。进入精调过程时，要对标高严格控制，把轨排调节器作为调整控制点，第一遍一般采用跟踪模式测量。首先调整线路中线，用轨排的对称斜撑杆左右调整轨向，一定时边松一边紧，保证轨距不发生变化；然后再调标高，通过两个或三个调整器的螺杆，快速将轨顶标高调整到位；最后调整轨距，通过轨距拉杆和轨距撑杆减小和增大轨道间距。由于轨向、标高、轨距三者是相互联系的，调整任一项，有可能引起其他两项变化，所以精测过程中定要加强复测，做到轨道板精调后要达到的竖向精度：≤0.3mm，纵向精度：≤10mm，横向精度：≤0.3mm。特别需要注意的是，路基和桥梁精调要开率天气因素，强光、大风等对全站仪等测量仪器影响较大，遇大风天气应暂停精测，路基桥梁段精测最好选在夜间。

3.CA砂浆质量控制

CRTS II型无砟轨道混凝土基床和轨道板之间一般铺有50mm左右水泥-沥青砂浆（简称CA砂浆）作为垫层，其作用是支承预制的钢筋混凝土轨道板，给轨道提供需要的刚度、强度和适当的弹性。CA砂浆作为无砟轨道施工的核心技术之一，其配比、制拌、实验、运输、灌注等都会直接影响轨道的耐久性。CA砂浆拌制过程中要严格按照施工配合比的要求你材料进行准确计量，按工艺投料顺序、搅拌速度进行搅拌，首盘拌制后进行砂浆温度、扩展度、流动性、含气量等检测，合格后方可继续生产。CA砂浆灌注前先检查轨道板接缝处封边压紧装置是否存在裂缝，检查灌浆孔是否有脏污等。灌注时，应持续对砂浆进行搅拌，砂浆通过PVC管注入，其塌落度应满足要求，避免砂浆的分成离析，灌注应先慢后快，待观察孔中有砂浆经过时候，逐步降低灌注速度以便排除空气使底座砂浆饱满。砂浆表面高度至少达到轨道板底边且不回落，灌浆结束。施工中值得注意的是，CA砂浆灌注必须一次完成，中途不得中断；砂浆拌制施工时温度适宜10℃～25℃，界限温度5℃～30℃，需控制在界限温度内施工；灌浆后需进行养护，当砂浆强度达到1MPa时方可拆除精调爪，砂浆抗压强度达到3MPa时方可在轨道板上承重。

4.确保无砟轨道的刚度

无砟轨道铺设的刚度问题，取决于轨道的过渡段与岔区段的刚度，在实际的无砟轨道铺设过程中，需对高速铁路过渡段的长度和类型、材料及施工技术等进行严格要求，并对其进行合理分配，同时在铺设期间依据施工现场的实际条件，对无砟轨道刚度和长度等进行严格监控，确保轨道过渡段刚度不会对无砟轨道整体刚度造成影响。在此过程中，无砟轨道铺设过程应以轨道刚度和扣件刚度为前提，对轨道岔区的设计创造有利条件。

三、科学管理，注重实效，注重无砟轨道流程管控

无砟轨道具有施工技术复杂和接口多样化等特点，在无砟轨道施工过程中，应坚持将“精细施工，精确定位”施工理念贯穿于整个工程，并且强化施工组织编制等工作，根据实际情况，合理制定物流组织规划以及施工组织规划，使其具有科学性和可行性。科学管理及基础上配置专业的施工团队，选择先进施工设备，强化专业的培训教育，加强施工技术和施工管理，有效控制工程质量，方能提高整体施工效率。

四、结语

综上所述，要保证高铁无砟轨道的平顺、舒适和安全，需对无砟轨道的设计理念和施工技术等方面进行重点加强，才能有效改善高速铁路整体建设水平，为无砟轨道的技术进步提供有力帮助。所以，建设、施工监理等相关技术人员应在实际施工中，须以“精细化”为施工标准，加大各环节监督力度，并对重难点工序工艺重点把控，保证达到预期建设目标。

（作者单位：中铁二十局集团第四工程有限公司）