CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道軌排框架法施工技術(shù)

杜方元

(中鐵十二局集團第一工程有限公司，山西臨汾 041000)

1 工程概況

大西鐵路客運專線岔口河特大橋DK497+322～DK514+505段正線全部采用CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道，全長17.183 km(雙線)。軌道結(jié)構(gòu)自上而下依次為:鋼軌、扣件、軌枕、道床板和底座板。道床板沿線路縱向在梁面上分塊構(gòu)筑，分塊長度為5.0 m～7.0 m，相鄰道床板間隔縫為100 mm。道床板寬度為2 800 mm，厚度為260 mm，道床板頂面設(shè)置0.7%的橫向排水坡。

正線焊接用鋼軌采用60 kg/m，100 m定尺長、非淬火無螺栓孔新軌;扣件采用WJ-8A型彈性扣件，扣件支點間距一般為650 mm，施工時可根據(jù)道床板分段情況合理調(diào)整，但不宜小于600 mm，梁縫處最大扣件節(jié)點間距按700 mm控制，但不應連續(xù)設(shè)置;軌枕采用SK-2型雙塊式軌枕。

2 施工方案的選擇

2.1 施工方法的確定

CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道施工方法一般分為“機組法”“排架法”和“軌排框架法”三種。“機組法”施工需采用的大型機械設(shè)備投入較大，“排架法”施工精度指標不易達到，扣件更換率較大，綜合考慮施工精度、施工成本控制等因素，選擇“軌排框架法”施工能有效提高軌道精度和節(jié)約施工成本。

2.2 軌排框架與模板的組合方式

軌排框架與道床板模板采用分離系統(tǒng)。軌排粗調(diào)、精調(diào)時與安裝好的模板互不干擾，提高了施工精度;道床板混凝土澆筑完成初凝后即可拆除軌排框架，縮短了單位軌排框架占用時間，增加了軌排框架倒用次數(shù)，降低了設(shè)備采購或加工成本。

2.3 軌排框架的結(jié)構(gòu)形式

軌排框架采用單托梁結(jié)構(gòu)，包括2根工具軌、4根拖梁、4對豎向螺桿(通過螺紋無極調(diào)整高低、水平)和4對軌向鎖定器(通過螺紋無極調(diào)整中線)，與道床板頂面空間較大，便于混凝土澆筑時收面;支撐豎向螺桿設(shè)置在道床板外側(cè)，能夠減少軌排對道床混凝土澆筑的影響，提高施工效率;施工后在道床板中不遺留螺栓孔，減少后期孔洞封堵的工序。

3 施工機具配置

CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道軌排框架法施工主要機具分為以下幾類，分別為:測量設(shè)備、軌排設(shè)備、起重設(shè)備、混凝土設(shè)備及小型機具。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 CRTS Ⅰ型雙塊式無砟軌道施工工藝流程圖（軌排框架法）

4.2 操作要點

4.2.1 測量放線

1)通過CPⅢ控制點按設(shè)計道床板位置在每塊底座板土工布上放出軌道中線控制點，用墨線彈出軌道中心線。2)根據(jù)彈出的軌道中心線定位出道床板底層最外側(cè)縱橫向鋼筋的位置。3)在最外側(cè)縱橫向鋼筋位置線上采用紅色記號筆按設(shè)計縱橫向鋼筋間距標識出所有縱橫向鋼筋的位置。

4.2.2 底層鋼筋加工與安裝

1)鋼筋加工。在鋼筋加工廠內(nèi)按鋼筋尺寸設(shè)計進行下料、加工，鋼筋半成品分類存放，下墊上蓋，并進行標識。因軌排框架影響，凹槽縱向鋼筋在加工過程中頂面直角彎鉤先不彎折，待軌排放置后采取后彎成型的方式。2)鋼筋安裝。a.采用角鋼制作專用卡具，擺放凹槽鋼筋并綁扎成型后整體放入凹槽內(nèi)，在凹槽鋼筋底面放置25 mm厚C40混凝土保護層墊塊，凹槽四角及中部各1個。b.根據(jù)每塊道床板端頭橫向鋼筋上標出的縱向鋼筋位置放置縱向鋼筋。c.從道床板一端向另一端按兩側(cè)縱向鋼筋上畫出的橫向鋼筋位置逐根安裝橫向鋼筋，并用絕緣卡綁扎，綁扎牢固后及時將絕緣卡伸出部分剪除。d.鋼筋綁扎完成后在鋼筋網(wǎng)縱向鋼筋下安裝35 mm厚C40混凝土保護層墊塊，每個橫斷面上安裝5個，縱向間距0.8 m，確保每平米不少于4個。

4.2.3 縱橫向模板安裝

1)模板檢查。模板安裝前應先檢查模板清洗、脫模劑涂刷情況;更換損壞或變形的模板。2)安裝橫向模板。橫向模板高度為32 cm，下端插入底座板板縫內(nèi)4 cm，模板頂部通過定位器與軌排工具軌連接，底部在兩端采用8 cm×8 cm×21 cm木塊支撐。3)安裝縱向模板。縱向采用與框架配套的模板，高度32 cm(外包底座混凝土4 cm，安裝前在底座側(cè)面四周頂部粘貼2 mm厚雙面膠條，確保不漏漿)，出廠前統(tǒng)一編號，確保軌排框架順利安裝。

模板安裝時采用豎向水平尺控制模板垂直度，采用緊線器拉通線(φ2 mm鋼絲)的方式控制模板線形。

4.2.4 軌排組裝

1)人工清理軌枕并將扣件安裝于軌枕上，螺旋道釘不需擰緊。2)吊裝，將待用軌枕使用龍門吊與軌枕專用吊具吊放在軌排組裝平臺上，每次起吊每垛的1層4根軌枕。3)勻枕，按照分枕平臺上軌枕塊的定位線并使用枕間距專用卡具人工勻枕，軌枕應方正，間距誤差控制在5 mm內(nèi)。4)檢查調(diào)整軌枕位置，并拉線將一側(cè)的螺栓孔布成一條線，偏差小于1 mm。5)安裝軌下墊板及螺旋道釘，吊裝軌道排架，人工配合龍門吊，平穩(wěn)、緩慢地將排架放置于軌枕上。6)復查軌枕位置并上緊扣件，扣件安裝應注意:a.安裝前檢查套管內(nèi)是否有雜物，螺旋道釘上是否有砂粒等，并在螺旋道釘上涂抹專用油脂;b.將螺旋道釘旋入套管內(nèi)，用手試擰螺栓，看是否能順利旋進，若出現(xiàn)卡住現(xiàn)象，則調(diào)整后重新對準、旋入;c.使用扭矩扳手按照160 N·m扭矩要求上緊螺旋道釘，軌枕與彈性墊板、彈性墊板與鋼墊板、鋼墊板與軌下墊板必須密貼，彈條前端三點要與軌距塊密貼(雙控措施)。

4.2.5 軌排就位

1)布設(shè)軌排。龍門吊從分枕組裝平臺上吊起軌排運至鋪設(shè)地點，按中線和高程定位，誤差控制在高程－10 mm～0 mm、中線±10 mm。相鄰軌排間使用魚尾板聯(lián)結(jié)，每接頭安裝4套螺栓，初步擰緊，軌縫預留6 mm～10 mm。2)安裝軌向鎖定器。靠近防護墻一側(cè)軌向鎖定器一端支撐在防護墻底部，另一端支撐在軌排托梁的支腿上;靠近線路中線側(cè):在距離軌排拖梁支腿外側(cè)100 cm處鉆孔預埋φ16鋼筋頭，作為軌向鎖定器的支撐。

4.2.6 軌排粗調(diào)

對某兩個特定軌排框架而言，粗調(diào)順序為:1→4→5→8→2→3→6→7→1→2→3→4→5→6→7→8。軌排粗調(diào)順序見圖2。采用全站儀配合軌檢小車進行粗調(diào)，按照先中線后水平的順序循環(huán)進行，中線調(diào)整時采用54 mm開口扳手對軌向鎖定器進行調(diào)整，高程調(diào)整時采用36 mm套筒扳手對豎向螺桿進行調(diào)整，豎向螺桿每旋轉(zhuǎn)120°將升降1 mm。粗調(diào)后的軌道位置誤差控制在中線±2 mm、高程－2 mm～0 mm。

圖2 軌排粗調(diào)順序

軌排粗調(diào)時應注意:1)先對偏差較大部位進行調(diào)整，分多次進行，避免鋼軌出現(xiàn)硬彎;2)粗調(diào)完成后應按1→3→4→2的順序?qū)Ⅳ~尾板螺栓擰緊，鋼軌接頭處應平順，不得有錯牙;3)要防止每榀框架就位帶來的縱向錯位誤差，每就位一榀就要量出該榀框架縱向就位誤差，在下一榀框架就位時抵消該誤差。

4.2.7 頂層鋼筋安裝及絕緣電阻測試

頂層縱橫向鋼筋采用絕緣卡進行綁扎，頂層彎鉤與底層彎鉤需采用“一”字絕緣卡綁扎，確保絕緣效果。頂層鋼筋綁扎完成后，采用專用工具對凸臺縱向鋼筋進行彎折，并采用絕緣卡與頂層鋼筋及軌枕桁架鋼筋綁扎。先目測檢查絕緣卡安裝是否良好，有無脫落現(xiàn)象。采用4根鐵鏈分別將底層縱向、橫向、頂層縱向、橫向鋼筋全部連接，然后采用兆歐表分別測量任意兩根鐵鏈之間的絕緣電阻值(≥2 MΩ)，如合格則所有鋼筋交叉點絕緣電阻值均合格，如不合格，則需對該兩根鐵鏈纏繞的鋼筋交叉點進行絕緣電阻值測試，直至找出不合格點后重新采用絕緣卡綁扎。

4.2.8 軌道精調(diào)

精調(diào)順序同粗調(diào)順序。精調(diào)開始前，應清掃鋼軌和精調(diào)小車的輪子，嚴禁任何人踩踏。

1)全站儀設(shè)站。采用萊卡1201+全站儀觀測4對連續(xù)的CPⅢ點，自動平差、計算確定設(shè)站位置，如偏差大于0.7 mm時，應刪除1對精度最低的CPⅢ點后重新設(shè)站。改變測站位置后，必須至少交叉觀測后方利用過的6個控制點，并復測至少已完成精調(diào)的一組軌排，如偏差大于2 mm時，應重新設(shè)站。全站儀設(shè)站見圖3。

圖3 全站儀設(shè)站

2)測量軌道數(shù)據(jù)。軌道狀態(tài)測量儀放置于軌道上，安裝棱鏡。使用全站儀測量軌道狀態(tài)測量儀棱鏡。小車自動測量軌距、超高、水平位置，接收觀測數(shù)據(jù)，通過配套軟件，計算軌道平面位置、水平、超高、軌距等數(shù)據(jù)，將誤差值迅速反饋到軌道狀態(tài)測量儀的電腦顯示屏幕上，指導軌道調(diào)整。

3)調(diào)整中線。采用54 mm開口扳手調(diào)節(jié)左右軌向鎖定器，調(diào)整軌道中線，一次調(diào)整2組，左右各配2人同時作業(yè)。在調(diào)整過程中，全站儀一直測量軌道狀態(tài)測量儀棱鏡，接收觀測數(shù)據(jù)，通過配套軟件，將誤差值迅速反饋到軌道狀態(tài)測量儀的電腦顯示屏幕上，直到誤差值滿足要求后調(diào)整結(jié)束;緊扣一側(cè)將中線調(diào)整到位，在儀器監(jiān)控下擰緊松扣一側(cè)，在此過程中，不得擾動已調(diào)整好的中線。

4)調(diào)整高程。粗調(diào)后頂面標高應略低于設(shè)計頂面標高。用36 mm套筒扳手，旋轉(zhuǎn)豎向螺桿，調(diào)整軌道水平、超高(旋松超高調(diào)整器，調(diào)整軌排傾角，使軌排框架至設(shè)計標高，旋緊兩側(cè)豎向螺桿，使豎向螺桿與基床面垂直)。調(diào)整后人工檢查螺桿與混凝土是否密貼，保證螺桿底部不懸空。調(diào)整螺柱時要緩慢進行，旋轉(zhuǎn)120°為高程變化1 mm。

注意:軌排精調(diào)后應盡早澆筑混凝土，如果軌排受到外部擾動，或放置時間過長(12 h)，或環(huán)境溫度變化超過15℃時，必須重新檢查確認合格后方能澆筑混凝土。

4.2.9 混凝土澆筑

1)施工準備。澆筑前清理澆筑面上的雜物，灑水潤濕后的底座上不得有積水。為確保軌枕與新澆混凝土的結(jié)合良好，需在澆筑前對軌枕進行噴霧數(shù)次。用防護罩覆蓋軌枕、扣件。用塑料布纏包鋼軌和框架橫梁。檢查軌排上各調(diào)整螺桿是否出現(xiàn)懸空。檢查接地端子是否與模板密貼。道床板頂面標高采用定尺(設(shè)計混凝土面至軌頂?shù)木嚯x)的坡度尺放置鋼軌頂面將混凝面刮平。2)檢查和確認軌排復測結(jié)果。澆筑混凝土前，進行軌道幾何參數(shù)的復核，超過允許偏差應重新調(diào)整。3)混凝土拌和與運輸。道床板混凝土由混凝土拌和站集中拌制，施工時采用泵送的方式澆筑。混凝土運輸車將混凝土運至施工現(xiàn)場后，應檢測每車混凝土的坍落度、含氣量及溫度指標，合格后方可卸料。4)混凝土布料。采用一端向另一端連續(xù)進行，將每一根軌枕下布滿混凝土，不可從一側(cè)自流到另一側(cè)。泵送澆筑時，軟管位于軌排上方20 cm左右，開啟閥門下料。下料過程中須注意及時振搗，下料應均勻緩慢，不得沖擊軌排。5)混凝土振搗。道床混凝土搗固采用4個振搗器進行人工振搗，分前后兩區(qū)間隔2 m左右，前區(qū)2人用ZD50振搗棒左右對稱進行振搗，不可一前一后，主要搗固軌枕底部和下部鋼筋網(wǎng)，后區(qū)2人用ZD30振動棒主要搗固軌枕四周及模板內(nèi)側(cè)并對欠振處進行補振。插入時快插慢拔，并邊提邊振，以免在混凝土中留有空洞;插入式振動器振動時的移動間距，不應超過振動器作用半徑(40 cm～50 cm)的1.5倍，與側(cè)模應保持5 cm～10 cm的距離;混凝土澆筑后，應隨即進行振搗，振搗時間要合適，一般控制在25 s～40 s為宜，以混凝土表面不再下沉、無氣泡、表面泛漿為宜，避免漏振、過振。振搗時應避免搗固棒接觸排架和軌枕，遇混凝土多余或不足時及時處理。6)抹面。表層混凝土振搗完成后，及時修整、抹平混凝土裸露面。混凝土入模后用坡度尺和木抹按設(shè)計排水坡度0.7%完成粗平，坡度尺用于兩線軌枕及軌枕與模板之間。1 h后再用鋼抹抹平壓實。為防止混凝土表面失水產(chǎn)生細小裂紋，在混凝土初凝前(鋼球壓痕試驗確定)進行第三次抹面，抹面時嚴禁灑水潤面，并防止過度操作影響表層混凝土的質(zhì)量。抹面過程中要注意加強對軌道下方、軌枕四周等部位的控制。對框架橫梁與鋼軌交叉部位下方，使用加長專用鋼抹子仔細抹平。7)清理軌排。抹面完成后，采用毛刷和濕潤抹布及時清刷軌排、軌枕和扣件上沾污的灰漿，防止污染(禁止用水清刷軌排)。8)數(shù)據(jù)采集復核。完成混凝土澆筑之后，再次用精調(diào)小車采集軌道幾何形態(tài)數(shù)據(jù)。9)混凝土初凝后，松開支承螺栓1/4圈～1/2圈，同時松開扣件和魚尾板螺栓，避免溫度變化時鋼軌伸縮對混凝土造成破壞。

4.2.10 混凝土養(yǎng)護

采用土工布+彩條布覆蓋，人工配合灑水車灑水的方式養(yǎng)護，養(yǎng)護時間根據(jù)大氣環(huán)境及日平均氣溫確定。

4.2.11 軌排框架、模板拆除

當?shù)来舶寤炷翉姸冗_到5 MPa時，方可拆除框架及模板。拆除后應采用鋼絲刷清理框架上的混凝土、灰漿等污染物，以便下次使用。

5 質(zhì)量控制標準

1)軌排組裝用的工具軌應采用與正線軌型相同的鋼軌，工具軌應無磨損、變形、損傷、毛刺等。2)精調(diào)后的軌排幾何形位允許偏差應滿足:軌距，±1 mm;軌向，2 mm;高低，2 mm;水平，2 mm;扭曲，2 mm;軌面高程，±2 mm;線間距，+5 mm，0。3)軌枕應方正，間距允許偏差不應大于5 mm。4)扣件應安裝正確，無缺少、無損壞、無污染，扭力矩達到設(shè)計標準，彈條中枝部與軌距擋板凸出部分應密貼，最大空隙不應大于0.5 mm。5)道床板混凝土澆筑前，應復測軌排幾何形位、鋼筋保護層厚度，檢測鋼筋網(wǎng)絕緣性能，滿足要求后方可進行混凝土澆筑。6)混凝土澆筑過程中應加強對軌枕底部及其周圍混凝土的振搗。7)道床板表面應整平、抹光，并按設(shè)計做好排水坡。表面排水應順暢，不得積水。8)混凝土初凝前后應采用噴霧保濕養(yǎng)護措施，初凝后應立即解開夾板螺栓、松開扣件等固定裝置。9)道床混凝土未達到設(shè)計強度75%之前，嚴禁在道床上行車或碰撞軌道部件。10)無砟道床施工過程中應加強軌道部件的防護，避免混凝土等產(chǎn)生的污染。

6 結(jié)語

軌排框架采用型鋼精加工而成，整體剛性高，不易變形，可循環(huán)使用。軌底坡、軌距等尺寸控制精度高，施工過程中不需調(diào)整。軌排框架法施工CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道時，工序相對簡單，特別是精調(diào)作業(yè)過程中，只需對軌道中線和高程進行調(diào)整，一定程度上加快了施工進度，軌道精度也有較大的提高，在客運專線雙塊式無砟軌道施工中具有很好的應用前景。

［1］工管工［2009］104號，客運專線鐵路無砟軌道施工手冊［S］.

［2］鐵建設(shè)［2010］241號，高速鐵路軌道工程施工技術(shù)指南［S］.

［3］TB 10754-2010，高速鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗收標準［S］.