滬杭高速鐵路橋上42號無砟道岔板施工技術研究

溫希華

(滬杭鐵路客運專線股份有限公司，上海 200237)

1 概況

滬杭高速鐵路共有8組橋上無砟道岔，其中4組18號(余杭南站)，4組42號(春申、筧橋線路所各2組)，均為國內自主研發高速道岔。由于橋上基礎結構高度的需要，不宜采用長枕埋入式基礎。因此，滬杭高速鐵路在全國首次采用了無砟板式道岔結構基礎，其最主要的、最核心的一個組成構件就是道岔板。

就目前的運營情況來看，板式高速無砟道岔滿足了高速鐵路的高穩定、高平順性要求，取得了不錯的效果。

橋上板式高速無砟道岔的核心結構是道岔板，道岔板的設計、生產和鋪設決定了橋上高速道岔的整體質量［1］。本文主要針對高速道岔道岔板的生產、運輸、存放和施工等各個環節做一總結。

2 橋上板式無砟高速道岔的結構組成

橋上板式無砟高速道岔由道岔、扣件、道岔板、砂漿墊層、底座、滑動層和側向擋塊等部分組成。

道岔板為工廠預制件，質量滿足《客運專線鐵路岔區板式無砟軌道混凝土道岔板暫行技術條件》(科技基［2008］173 號)［2］的要求。

道岔區底座厚度為188 mm，采用C30混凝土現場澆筑而成［3］。直、側股底座側面較相應的道岔板寬200 mm。底座寬出道岔板部分向軌道外側設置2%的橫向排水坡，變坡點向道岔板側內移150 mm。底座內設置HRB500級鋼筋貫穿于整個道岔區及相鄰的橋上區間CRTSⅡ型板式軌道，道岔區底座縱橫向鋼筋間采用塑料夾絕緣處理，以滿足軌道電路的要求。

岔區底座板下設置滑動層。滑動層由聚丙烯土工布、高密度聚乙烯薄膜、聚丙烯土工布組成。

每塊道岔板與底座間均設置剪力筋連接。原則上每塊道岔板設置8根剪力筋，道岔板上剪力筋分布為“回”字形。

道岔板側股過渡段分為有砟和無砟兩部分，無砟過渡段采用長枕埋入式型式。

3 道岔板生產(圖1)

這里僅以42號道岔板為例進行說明。42號道岔板由57塊板組成，混凝土設計強度等級為C55，整組混凝土用量約163 m3。每塊板的最大外形尺寸長度小于5.3 m，寬度小于3.1 m，最大質量為9.1 t，滿足常規汽車運輸條件。圖2、圖3為滬杭高速鐵路42號道岔板施工場景。

圖1 道岔板預制工藝流程

圖2 筧橋線路所42號道岔

道岔板內預埋扣件絕緣套管，轉換設備安裝孔、接地端子和起吊套管等，板內采用橫向環氧樹脂涂層鋼筋進行絕緣處理。道岔板生產中的一個重要的關鍵在于預埋套管位置精度控制，為保證預埋套管位置精度，道岔板采用高強度鋼模進行制造，所用鋼模全部經過高精度數控加工中心加工成型，最高精度可達到±0.02 mm，道岔鋼模板見圖4。

道岔板橫排套管直線度允許偏差±1 mm，直股最外排套管連線的直線度允許偏差為±0.5 mm;各橫排首尾套管連線與直股最外排首尾套管連線的垂直度允許偏差為±1 mm;直股最外排各套管到中間控制套管的距離允許偏差為±1.0 mm;當套管間距小于等于1.55 m，其允許偏差為 ±0.7 mm，當套管間距大于1.55 m，其允許偏差為±1 mm。全部承軌面的允許偏差為 ±1 mm，單個或相鄰兩承軌面允許偏差為±0.5 mm［4］。

圖4 高精度道岔板鋼模

道岔板澆筑混凝土之前采用高精度全站儀檢測套管埋設精度，除了對套管精度進行嚴格控制外，通過對鋼筋綁扎精度控制，混凝土澆筑、養護等工序的控制來確保道岔板強度和耐久性。廠內預制完成并水養達到齡期后，道岔板即具備發運至線上用于施工的條件。臨時存放時可采用平放形式，長期存放可采用側立堆放。

4 道岔板運輸

道岔板采用公路運輸，委托大件運輸公司用30～40 t平板汽車從預制場運輸到施工現場。每臺車可運輸的道岔板數量根據車輛載重定量和板的質量尺寸確定，原則上不超過4塊。運輸時應采取防止道岔板傾倒和三點支承的措施，并保證道岔板不受過大的沖擊。

道岔板裝卸時應利用道岔板上的起吊裝置水平吊起，使四角的起吊螺母均勻受力，嚴禁碰、撞、摔。裝載道岔板時，各塊板間加墊200 mm方木支墊，承載面應平行，在平板汽車四周加裝角鋼圍擋，道岔板與圍擋之間采用硬雜木填充，防止道岔板在運輸過程中晃動磕碰損壞。

5 道岔板堆放

道岔板成品應按型號和批次分別存放，以垂直立放為原則，用立放(長度方向著地)或平放方式進行堆放，并采取防傾倒措施。道岔板與存放基礎之間以及每層道岔板間安放4～6個墊塊隔離，墊木設置在起吊螺栓處兩套管孔之間，且上下處于同一位置。臨時(不大于7 d)平放時，堆放層數不超過4層，層間凈空不小于20 mm。

堆放道岔板的基礎要求堅固、平整，無沉陷，嚴禁出現三點支撐現象。長期儲存時不得平放。

道岔板采用立放時應用連接套管板和連接套管將緊鄰兩塊道岔板連接，使道岔板堆放成一整體，道岔板堆放端頭應有良好的防傾倒支撐架，第一塊道岔板連接在支撐架上。

6 道岔板施工

橋上板式高速道岔板施工工藝流程見圖5。

圖5 橋上板式高速道岔施工工藝流程

首組道岔板施工宜進行道岔與道岔板組裝試驗，驗證道岔板的精度能否滿足道岔安裝要求，并且在組裝試驗過程中熟悉、改進施工工藝，提高道岔板施工工效，盡可能減少后期道岔安裝精調工作量［5］。

(1)橋面打磨、兩布一膜滑動層、高強擠塑板、底座板施工均同CRTSⅡ型板。在道岔板鋪設前，首先測設GRP、定位錐點。

(2)道岔板先期存放至橋下，使用150 t汽車吊吊裝上橋，人工配合按編好的板號順序對位，安裝道岔板精調爪，人工粗鋪，粗鋪完成后，使用板式道岔精調系統，逐塊對道岔板進行精調達標。

(3)道岔板粗鋪定位使用板端定位缺口進行控制，道岔板調整使用道岔專用三向精調爪支撐調整，每塊不得少于6個，寬板中部可以增設單向調高支撐，為了防止瀝青砂漿灌注時道岔板上浮，必須使用道岔板扣壓裝置。

(4)道岔板可以逐塊精調逐塊灌注，全部道岔板砂漿澆筑完成，達到一定強度后(通常至少養護7 d)，開始拼裝高速道岔，使用軌檢小車精調道岔。

(5)道岔前后的特殊板、補償板施工，應在道岔精調完成后進行，此段作為道岔與區間軌道縱向搭接區，必須使用工具軌連接，用軌檢小車精調順接道岔，精度按照CTRSⅡ型板施工控制。板式道岔側股之后無砟過渡段也使用工具軌與道岔連接，精調后與道床板混凝土一次澆筑完成。

(6)施工過程需要注意事項

①道岔板粗調時，高程及方向控制在2 mm內，盡可能小。滬杭高速鐵路道岔板精調采用專用的板式道岔精調系統，首先測設定位套管孔，其后復核其他控制套管孔位置坐標，每塊板不得少于6個點。方向誤差不超過1.0 mm，高程誤差均取負差，高程誤差不超過－0.5 mm，縱向搭接誤差不超過－0.3 mm，誤差過大時，應重新進行修正。

②扣壓裝置每塊板建議安裝8處，防止水泥乳化瀝青灌注時道岔板上浮。

③水泥乳化瀝青砂漿灌注厚度為(30±10)mm，抗壓強度大于3 MPa時開始后續道岔鋪設施工。

④道岔板剪力銷安裝前使用鋼筋探測雷達探明鋼筋分布情況，避免打斷板內鋼筋，鉆孔直徑35 mm，孔深410 mm，植筋膠灌注孔深的一半，植入直徑28 mm鋼筋，長340 mm。

⑤道岔前后特殊板、補償板施工，必須考慮與道岔板縱向搭接問題，可以預留1～3塊板不灌，等道岔板精調完成后，在搭接區安裝工具軌，使用軌檢小車精調后完成灌注施工。

7 結語

高速無砟道岔是鐵路施工中最新的一個課題，道岔板的設計和制造、施工技術仍處于不斷地完善和總結過程中。道岔板尺寸、吊裝孔位置、預埋套管的精度、模具制造、板的定位和精調等諸多問題都需要進一步在實踐中探索、創新，以期逐步完善高速無砟道岔板制造和施工技術，提高高速鐵路道岔板的工程質量。

［1］鐵道部工程管理中心.客運專線鐵路道岔鋪設手冊［M］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［2］鐵道部.科技基［2008］173號 客運專線鐵路岔區板式無砟軌道混凝土道岔板暫行技術條件［S］.北京:中國鐵道出版社，2008.

［3］鐵道部經濟規劃研究院.經規標準［2005］110號 鐵路混凝土工程施工技術指南［S］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［4］工管技［2010］145號 客運專線鐵路預埋套管式混凝土道岔板制造及驗收技術條件(試行)［S］.北京:中國鐵道出版社，2010.

［5］中鐵軌道系統集團道岔分公司.客運專線單開道岔安裝手冊［Z］.