長枕埋入式無砟道岔施工技術

馮渭和

(中鐵一局集團 新運工程有限公司，陜西 咸陽 712000)

1 工程概述

烏龍泉車站中心里程DK1237+850，設計共鋪設60 kg/m 18號可動心軌單開道岔8組，均為無砟道岔，并按無縫道岔設計。其中北咽喉區鋪設4組國產18#道岔，1#、5#道岔由山橋廠生產，3#、7#道岔為寶橋廠生產。南咽喉區鋪設4組德國BWG18#道岔。

2 道岔的主要結構

BWG無砟道岔主要由水硬性支承層、岔枕、道岔鋼軌組件和C40混凝土道床板組成。國產無砟道岔主要由鋼筋混凝土底座、岔枕、道岔鋼軌組件和 C40混凝土道床板組成。其中道岔鋼軌組件主要包括以下幾部分:①道岔轉轍器部分包括直線段基本軌、曲線段基本軌、曲線段尖軌和直線段尖軌;②連接部分包括直線段導軌和曲線上導軌;③轍叉部分包括基本軌、護軌和轍叉。

3 道岔檢查及驗收

道岔檢查驗收首先是在廠內對組裝情況進行檢查驗收。檢查內容包括:岔枕質量、道岔鋼軌件尺寸質量和道岔組裝質量。道岔組裝質量嚴格按照《客運專線無砟軌道道岔鋪設暫行技術條件》的要求進行檢查驗收，要求達到A類檢查項點合格率為100%，B類檢查項點合格率為90%，C類檢查項點合格率為80%。其次是道岔產品進場后的檢查驗收，主要是檢查道岔產品在運輸過程中是否發生損壞和變形，保證道岔的安裝質量。

4 道岔運輸

烏龍泉車站國產道岔完全分解，汽車從道岔廠直接運輸到工地。BWG道岔則先采用火車運輸到咸寧車站，再用汽車二次倒運到施工現場，運輸過程中BWG道岔尖軌—基本軌和轍叉組件部分整體運輸，其余部分采用分解運輸方式。

5 道岔鋪設

道岔采用原位組裝的施工方法。對于BWG道岔，其基本軌—尖軌和轍叉部分采用了單元整體的運輸方式，組裝時支承層以上部分作為整體進行拼裝。道岔幾何尺寸完全調整到位后方可進行混凝土澆筑。北咽喉區國產道岔豎向支撐采用鋼軌調整螺栓，橫向采用調整錨具和三角側向支撐架的雙加固方式;南咽喉區BWG道岔豎向支撐采用岔枕調整螺栓，橫向采用錨具的支撐方式。

5.1 工藝流程

道岔施工工藝流程見圖1。

5.2 施工準備

在進行道岔原位組裝前，必須在水硬性支承層或鋼軌混凝土底座上定出道岔的位置控制點。道岔樁位放樣除測設道岔岔心、岔首、岔尾中心樁位外，還應在道岔前后50～100 m范圍測放線路中線樁，以便控制線路同道岔平順連接。道岔區測量控制樁位置如圖2所示。

圖1 道岔施工工藝流程

控制點測設注意事項:①道岔中心控制基樁宜與站線軌道同時測設，誤差調整應在站線測量中消除。②應在道岔始端、道岔中心、道岔終端直股和側股的兩側位置及道岔直股前后50～100 m范圍內設置控制基樁，距線路中線的距離應為3～4 m，按坐標直接測設。③控制基樁應參照CPⅢ樁位的要求埋設，在穩固、可靠、不易破壞和便于測量處設置，并應防凍、防沉降和抗移動，控制點標識應清晰、齊全。④施工前應增設加密基樁。

5.3 道岔組裝

5.3.1 國產道岔的組裝

國產道岔完全分解后運輸到施工現場，其組裝過程包括散布岔枕、安裝扣件、鋼軌件安裝和連接等幾個步驟。

1)散布岔枕。人工按設計要求的編號位置將岔枕搬運到組裝平臺上?？筛鶕恐被拒壱粋鹊牡啦砟０灏惭b線控制岔枕的橫向位置。用剛尺檢查岔枕的縱向距離，將其調整到設計要求的位置上。

2)安裝扣件。根據鋪設圖紙的要求，將扣件安裝到對應的岔枕位置上，扣件的安裝方法要滿足相關技術要求。

3)鋼軌件安裝和連接。道岔鋼軌件按從前至后、先直向后側向、先外股后里股的順序安裝。

圖2 道岔控制點位布置示意

①將道岔鋼軌組件按設計圖紙要求，用專用吊具將其吊放到扣件上。其中基本軌—尖軌和轍岔鋼軌組件需要整體吊放安裝。鋼軌間預留8 mm的縫隙，并用魚尾板連接。將直、曲基本軌端頭用方尺方正，并與道岔岔首控制樁位對齊。

②先將直基本軌扣件上緊，用弦線法校正直基本軌的直線度，誤差控制在2 mm/10 m內。

③以直基本軌為控制軌，通過軌距和支距來調整其他鋼軌件的安裝位置。軌距和支距可通過采用偏心套筒或軌距塊來進行調整。

④幾何尺寸滿足要求后，用定扭距扳手將道岔扣件擰緊，扣壓力為300～350 N·m。

5.3.2 BWG道岔組裝

由于BWG道岔是采用單元整體與分解相結合的運輸方式，現場組裝道岔時，基本軌—尖軌和轍叉部分以單元整體方式組裝，其余部分組裝方式同國產道岔。

首先組裝“岔前”單元(即尖軌與基本軌單元)。單元軌節用汽車吊吊裝鋪設，吊裝過程中使用18 m長吊梁作為吊具。在軌節落到組裝平臺上之后，通過道岔位置控制點定位第一單元軌節的縱橫向道岔組裝位置，其位置校正作業用鋼軌千斤頂來完成。道岔連接部分人工散布岔枕，安裝扣件，將鋼軌件吊裝到位。以直基本軌一側為控制軌，通過軌距、支距控制其他位置鋼軌件的位置。最后整體吊裝轍叉部分，其定位方法同“岔前”單元，所有鋼軌件連接完成后，對道岔的直線度、軌距和支距再次進行校正，使其滿足要求。轍叉部分長短枕連接處采用剛性連接。

5.4 道岔初調

5.4.1 初調的方法和標準

道岔初調作業時測量工具用軌檢小車。其調整時采用鋼軌千斤頂。檢查項目主要包括:道岔的高程和中線。要求道岔高程誤差控制在0～-5 mm范圍內，中線誤差控制在±2 mm范圍內。

5.4.2 支撐體系的安裝

1)國產道岔支撐體系的安裝。國產道岔豎向支撐采用鋼軌豎向調整螺栓，在道岔初調到位后，每隔2根岔枕在鋼軌底安裝一對;橫向調整采用錨具和三角支撐的組合方式。橫向調整錨具在道岔組裝平臺拆除后安裝，主要用于道岔的精調作業。三角架支撐主要是在道岔精調作業完成后安裝，原則上不對道岔施加作用力，只是起到加固作用，防止在道床板混凝土澆筑過程中道岔出現移位，見圖3。

圖3 國產道岔支撐體系的安裝

2)BWG道岔支撐體系的安裝。BWG道岔豎向支撐采用岔枕調整螺栓，道岔初調作業完成后，在每根岔枕端頭安裝支撐螺桿，下面都墊設有壓痕的小鋼片以保持支撐的穩固。橫向調整采用錨具。在組裝平臺拆除后每隔2根枕木將橫向調整錨具絲桿與岔枕橫向鋼筋焊連，見圖4。

圖4 BWG道岔支撐體系的安裝

5.5 道床板鋼筋施工

將加工制作好的鋼筋運送到施工現場，人工現場綁扎?？v橫向鋼筋、縱向鋼筋與岔枕桁架鋼筋接點位置處安裝塑料絕緣夾，并用塑料綁扎絲帶固定，以滿足軌道電路傳輸的要求。根據設計圖紙要求，利用結構鋼筋做接地處理，要求鋼筋單面焊焊縫長度不小于200 mm。

模板為槽鋼改制的定型鋼模，安裝時對齊模板安裝線位置。按設計要求，國產道岔道床板分為4個單元，單元間用軟板分隔。BWG道岔道床板為整體結構。在道岔轉轍基坑位置安裝模板，要保證其安裝穩定，同時要形成一定排水坡度。在鋼軌接縫處也需要安裝模板控制道床板混凝土高度，以滿足后期鋼軌接頭鋁熱焊的要求。

5.6 道岔測量調整

安裝道岔轉轍機，對道岔進行工電聯調，確認道岔組裝質量。主要內容包括:檢查道岔軌向、水平、軌距、支距和密貼等。根據《無砟軌道道岔鋪設暫行技術條件》的要求，道岔軌向允許偏差為:2 mm/10 m弦;軌距、支距允許誤差為 ±1 mm;道岔第一牽引點前尖軌(或心軌)與基本軌(或翼軌)的縫隙要求≤0.2 mm;其他部分要求≤0.5 mm。主要檢測工具有軌距尺、支距尺、塞尺和10 m弦線。該項工作需要道岔供應商配合。道岔調整滿足要求后，拆除轉轍機，用夾具夾緊心軌與基本軌，使其保持密貼。

道岔組裝質量檢查完成后，用軌檢小車對道岔直向、側向線形進行優化測量調整。實際施工過程中，道岔直向、側向位置與理論設計位置存在偏差，且兩者在調整過程中會相互影響。施工過程中通過分析直、側向位置的偏差情況，確定調整方案，將線形優化到最佳位置，保證道岔位置的絕對偏差和相對不平順性滿足要求。

5.7 道岔檢查與評估

澆筑道床板混凝土之前，業主、設計、監理和施工等單位人員聯合對道岔質量進行檢查驗收。檢查內容包括鋼筋絕緣性能測試，接地安裝情況，道岔組裝質量、模板安裝和清潔情況等。檢查評估合格后方可開始混凝土澆筑作業。

5.8 道岔精調及混凝土澆筑

5.8.1 道岔精調作業

所有清理檢查工作完成后，用軌檢小車對道岔的線形作最后檢查。具體的檢查項目包括道岔水平和方向的絕對位置偏差;間隔5 m距離的2個點方向和水平的偏差值;間隔150 m距離的2個點方向和水平的偏差值;道岔軌距和水平。其精度要求詳見表1。檢查合格后，各方簽字確認。

5.8.2 道床板混凝土澆筑

1)澆筑前準備工作。道床板混凝土施工前采用自制木盒對鋼軌螺栓進行保護，并對道岔鋼軌進行包裹，避免因混凝土施工污染螺栓及鋼軌?；炷潦┕み^程中，安排專人對軌枕、螺栓、鋼軌進行及時清理。對支撐螺栓涂刷油脂，便于混凝土澆筑后拆除。對岔枕基礎頂面和岔枕底面噴水預濕，且表面不得有積水。

表1 道岔靜態幾何尺寸允許偏差

2)混凝土澆筑。道床板混凝土澆筑方向最好選擇從道岔的中央位置向兩側澆筑。單開道岔一次澆筑完成，渡線道岔分兩次澆筑。先澆筑道岔渡線部分，后澆筑道岔尖軌部分?；炷猎跀嚢枵緝葒栏癜磁浜媳劝柚疲炷翝仓捃囘\輸到施工現場，現場坍落度測試滿足要求后，泵送入模?；炷寥肽囟瓤刂圃?°～30°之間。按一個方向澆筑混凝土，使混凝土在軌枕下方自由流動以填滿軌枕底部。用插入式振搗棒將混凝土振搗密實，人工用抹子將混凝土表面摸平。

3)混凝土澆筑后的工作。一旦混凝土初凝，應松開調整螺栓半圈到一圈，以確保其不被混凝土固定，同時松開道岔鋼軌扣件。環境溫度與混凝土配合比影響初凝時間，要確保調整螺栓松開時間合適。混凝土終凝后取出調整螺栓。

混凝土達到強度后拆除模板(一般是1 d時間)，對新澆筑的混凝土用養護劑養護。采用無收縮砂漿填補調整螺栓取出后留下的孔眼。

5.9 二次精測

道床板混凝土養護作業完成后，重新組裝道岔，對道岔的幾何線形再次做檢查，對比檢查道岔在混凝土澆筑前后是否發生變化，對整個支撐體系的穩定性進行評估。檢查道岔內部是否存在有超限點，為制定道岔修正方案提供數據支持。道岔方向修正作業一般是通過更換偏心椎來完成，水平修正一般是更換調高墊板來完成。

5.10 道岔焊接和鎖定

焊接前安裝轉換設備，進行聯合調試，道岔狀態應滿足《無砟道岔鋪設暫行技術條件》的要求。應先焊接道岔區各鋼軌接頭，再與道岔兩端區間鋼軌焊接。無縫道岔岔區內部鋼軌接頭的焊接宜在設計鎖定軌溫范圍內進行，無縫道岔與相鄰無縫線路的焊聯應在設計鎖定軌溫范圍內進行。無縫道岔與相鄰軌條的鎖定軌溫差不應大于5℃。道岔與兩端無縫線路應在軌面高程、軌向和水平達到設計標準的條件下施焊。并準確記錄實際鎖定軌溫。無縫道岔內焊接接頭平直度應滿足表2要求。應按TB/T 1 632的要求對無縫道岔內焊接接頭進行超聲波探傷，并填寫探傷記錄。記錄應包括儀器、探頭、焊接接頭編號、測試數據、探傷結果及處理意見。焊接完成后，兩尖軌尖端相錯量不得大于3 mm。焊接完成后應進行初磨作業，平直度按0.3～0.5 mm控制，正式開通前進行精磨，要求達到鋼軌焊接平直度允許偏差的要求。應采取措施防止產生低接頭。不應在道岔區進行溫度放散，特殊條件下可僅對直曲基本軌進行溫度放散。

表2 工地鋼軌焊接接頭平直度允許偏差

5.11 成品保護

道岔組裝調整作業完成后，對道岔進行封閉，禁止非作業人員上下。

6 施工關鍵技術

6.1 保證測量及調整精度

1)控制好初調精度。初調精度控制在高精度范圍以內，可以加快后期精調速度，有效保證道岔整體尺寸。

2)保證精調精度。一組道岔精調點位較多、測量工作量很大、需要占用的時間較長、要求測量的精度較高。因此，混凝土澆筑前，一定要認真檢查道岔前后連接段的整體測量成果。

3)保證竣工測量精度。混凝土澆筑完成后，鋼軌扣件需要拆除。因此，在進行竣工測量前，需要將扣件清洗干凈并按標準安裝到位，才能進行竣工測量。否則，可能會因扣件安裝質量而影響測量成果。

6.2 做好道岔調整及整體加固

1)調整與加固功能分開。道岔調整采用豎向支撐架及橫向錨具，主要調整道岔結構的軌向、軌距、高程、線型變化率等檢測指標，并控制道岔整體結構尺寸滿足設計要求。道岔加固則采用三角形支架進行整體固定。

2)道岔整體加固。精調作業完成后，混凝土澆筑前，必須在豎向支撐架位置，分別在道岔兩側對稱安裝三角形支架，將整組道岔進行固定，保證其在混凝土澆筑作業期間不發生變形及位移，確保道岔在混凝土澆筑前后的平面位置及幾何尺寸保持一致。

6.3 精調注意事項

1)精調前對所有調整螺桿、扣件進行檢查。

2)使用至少8個控制點自由設站。在軌檢小車數據穩定后，從置鏡點遠端往近端進行逐一測量調整螺桿處的平面位置和高程偏差，盡可能將偏差調整到零，在全站儀移站時，必須測量復核上一站最后一點的偏差數據，務必使其＜2 mm。

6.4 混凝土施工要求

要求對鋼軌及扣件采取包裹防護處理，對軌枕進行灑水濕潤，混凝土施工坍落度以控制在120～160 mm為宜，混凝土入模溫度控制在30℃以內。一組道岔混凝土澆筑時間盡量控制在4 h以內完成。

7 經驗與體會

做好道岔廠內的組裝驗收工作，道岔產品的制作精度對保證鋪設質量影響很大。道岔產品運輸裝卸工作應該由專業化的運輸隊伍來完成，配備完整的工裝設備。道岔構件的運輸、裝卸、包裝及標識等必須滿足設計要求及相關技術條件，并嚴格按施工方案實施。道岔測量及配合調整人員應該相對固定，因為調整作業時的施工經驗極為重要。道岔施工的工裝設備要保證有足夠精度和穩定性，同時盡量縮小道岔調整的施工周期，道岔擺放時間越長幾何形位越難保證。混凝土入模溫度控制在5°～30°范圍內，加強養護工作。道岔鋼軌焊接時，要采取措施保證鋼軌的頂面和工作邊平順性滿足有關要求。

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵建設［2007］85號 客運專線無砟軌道鐵路工程施工質量驗收暫行標準［S］.北京:人民鐵道出版社，2007.

［2］中華人民共和國鐵道部.TZ216—2007 客運專線無砟軌道鐵路工程施工技術指南［S］.北京:人民鐵道出版社，2007.

［3］趙智，秦瑞謙，萬軼.時速350 km 無砟道岔施工技術［J］.鐵道建筑，2010(1):17-20.

［4］張曉華.武廣鐵路客運專線8#高速道岔板施工技術［J］.鐵道建筑，2010(1):32-35.