雙塊式無砟軌道施工質量控制要點

魏東堂

（中國鐵路蘭州局集團有限公司 建設部，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

隨著京津城際鐵路、武廣高鐵、滬杭高鐵和京滬高鐵等一系列無砟軌道高鐵的相繼開通和運營，我國高速鐵路無砟軌道技術已逐步實現系列化、現代化和標準化。無砟軌道按結構形式主要分為CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道、CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道、CRTSⅠ型板式無砟軌道、CRTSⅡ型板式無砟軌道、CRTSⅢ型板式無砟軌道，在道岔區段主要有長枕埋入式無砟軌道和板式無砟軌道。高鐵無砟軌道結構與普通軌道結構一樣，由鋼軌、軌枕、扣件、道床、道岔等部分組成，這些力學性質截然不同的材料承受來自列車車輪的作用力，各部件之間緊密相關，任何一個軌道部件性能、強度和結構的變化都會影響其他部件的工作條件，并對列車運行安全與質量產生直接影響。

1 工程概況

中蘭高鐵甘肅段正線全長173.727 km，路基總長75.186 km，占43.3%。正線有砟軌道298.475 鋪軌公里，正線無砟軌道44.459鋪軌公里，到發線18.285 km，其他及次要站線9.49 km。一般地段鋪設有砟軌道，長度大于1 km 的隧道及隧道群共計22.230 km（雙線）鋪設CRTS 雙塊式無砟軌道，一次鋪設跨區間無縫線路。該項目地理位置處于大風、晝夜溫差大的不良施工環境。隧道內無砟軌道施工工序多，作業面有限，質量控制嚴，后期養護成本高，為確保無砟軌道一次性施工質量達標，加強現場質量管理，提高無砟軌道施工實體及外觀質量，要求各作業面對各道工序和分部分項工程施工質量嚴格控制、逐級進行施工質量檢查驗收，確?！吧系拦ば虿缓细癫贿M入下道工序”，從而實現無砟軌道施工質量創優。

2 施工質量控制要點

2.1 基層面檢查

無砟軌道基層面施工時，應重點檢查支承層頂面標高及中線偏移，確保將標高和中線偏差控制在規范允許范圍內。支承層在施工時要控制標高及中線位置，高程控制為+5/-10 mm，中線偏位控制為10 mm，寬度控制為0/+15 mm［1］。如發現支承層頂面高程偏差較大，要提前考慮模板高度及軌排支承體系的固定。橋梁底座板、隧道調平層施工時也要進行相關檢查。應按要求對支承層做鑿毛處理，且在擺放底層鋼筋前將底面沖洗干凈，確保與上層混凝土的聯結性。

2.2 測量放線

測量放線是為軌枕散放、軌排調整、鋼筋綁扎及模板安裝等提供基準線，測量放線要嚴格按照CPⅡ、CPⅢ控制網進行定測［2］，確保測量精度。要求測量放線直線按20 m、曲線按10 m 測放中線和兩模板邊線，中線偏差控制在2 mm 以內，彈設的墨線要確保線跡清晰。操作工人至少2名，放線時要有技術人員或作業人員跟班，并由測量人員對技術人員進行技術交底。為方便控制軌枕步距（650 mm），每間隔6.5 m 彈1 道橫向墨線。

2.3 底層鋼筋擺設及軌枕散放

該項工作可超前完成創造工作面，操作工人為4名。底層鋼筋可綁扎好后進行鋪放，或先放置底層縱向鋼筋待軌排起道后再進行鋼筋綁扎。軌枕散放時必須配合散枕機操作，先進行基準線拉設，軌枕散放就位時，人工方式利用撬桿進行微調，確保軌枕的間距及承軌槽中線的順直，每次作業完成后需檢查軌枕間距及中線位置，嚴禁線形鋪設“S”形軌枕。標記軌枕控制邊線及每隔不超過10 根（6.5 m）標定1 次軌枕里程控制點，軌枕散放中線偏位要確?？刂圃?0 mm 以內。在上工具軌之前，軌枕的線形必須要順直，同時檢查軌枕的外觀質量，如有混凝土破損和桁架鋼筋變形的情況，立即進行更換和進行桁架鋼筋調整。

2.4 軌排倒運及安裝

軌排吊裝必須采用專用吊具，軌排運輸時可采用10 t 龍門吊運輸，根據現場經驗，需6 名工人配合安裝。安放前先檢查軌枕鋪設的間距和中線位置，檢查軌枕承軌槽處的橡膠墊塊及扣件的完整性和安放情況，確保橡膠墊塊安放平穩，承軌槽上無雜物，鋼軌面均落入承軌槽內，確保鋼軌承軌面與承軌槽的密貼性及正交。軌排安裝時要提前進行拉線定位，軌排與軌排的連接處軌頭之間需留有170～175 mm 空隙，嚴禁軌頭端頭擠死［3］。軌枕扣件扭壓力宜采用羊角扳手進行緊固，軌排下落時要勻速緩慢下放，注意對軌排及軌枕的過程保護。為保證軌排組裝順直，建議施工過程中對軌排進行編號，倒運及安裝時可根據編號按照順序進行軌排組裝。

2.5 軌排粗調

通過軌排將軌枕連接，用內燃機扳手將扣件擰緊，扣壓力扭矩按230～250 N·m 控制，并通過端部夾板固定形成軌排，軌排安裝完后要進行粗調，粗調時各工具軌暫不用魚尾夾板固定，根據現場經驗需6人配合共同作業。軌排粗調主要是對軌排的中線平面位置、標高、軌距及軌枕間距的微調（見圖1）。平面位置利用軌排中心對正測量中線采用龍門吊或起道器進行調整，高程采用水準儀（及軌道尺）按標高（高差）測量。控制標準為：平面位置不大于5 mm，高程不大于5 mm（一般按低標高控制），軌距為±0.5 mm。

圖1 軌排粗調

2.6 鋼筋絕緣綁扎及接地焊接

軌排粗調后進行鋼筋綁扎，除綜合接地貫通連接鋼筋外，其余鋼筋均采用絕緣卡綁扎，每板軌道塊的綜合接地焊縫長度必須大于100 mm，焊縫厚度大于4 mm［4］，接地端子必須緊貼鋼模板，上層鋼筋絕緣卡尾部全部剪除。鋼筋綁扎完成后應進行貫通電阻和絕緣電阻的測試，檢查鋼筋的絕緣效果。

2.7 模板及伸縮縫安裝

無砟軌道施工模板表面在施工前要打磨干凈并涂刷專用脫模劑（不允許采用廢機油涂刷），安裝時必須進行拉線定位模板線形并進行加固，模板連接處必須貼海棉膠，防止漏漿，同時要注意模板側面的垂直度，模板底部懸空部位要采用砂漿進行封堵。如果有伸縮縫，其制作要根據工裝的特點，采用適合該工裝的伸縮縫安裝方法。伸縮縫安裝要牢固，且便于拆除。

2.8 軌排精調

軌排精調為混凝土澆筑前的最后一道工序，在軌排精調后要立即澆筑混凝土，不允許再進行其他工序施工，以免造成軌排擾動。根據現場經驗分析，軌排精調將是制約施工進度的關鍵，軌排精調前各道工序要盡可能保證提前完成，為軌排精調創造工作面和施工條件。根據現場經驗，軌排精調操作一般為6人，要求操作工人盡量固定，不得隨意更換，確保操作熟練。同時，工具要與調節器相配套。操作工人要熟悉精調方法，一般先進行平面位置精調，再進行高程調整，控制標準為：高程±0.5 mm，平面±0.5 mm（為確保精度，建議平面控制在±0.3 mm 以內），軌距±0.5 mm。精調完成的軌排各調節器要受力均勻［3］，嚴禁單個調節器受力或調節器有懸空現象發生。軌排精調后嚴禁作業人員在軌排上走動，并用側向軌道固定桿對軌排進行固定，嚴禁機械碰撞排架或模板系統（見圖2）。

圖2 軌排精調

2.9 混凝土澆筑

軌排精調完成后要及時澆筑混凝土，根據現場經驗一般需要操作工人12 名?；炷翝仓┕ひ獜囊韵?個方面進行控制：

（1）混凝土原材料及拌合。要求混凝土的標號、攪拌時間、坍落度，及其和易性和流動性均符合混凝土澆筑要求，一般運送到現場的混凝土坍落度控制在150～180 mm，混凝土初凝時間控制在3～4 h，從出機開始計算到現場，一般要嚴格控制運送時間，混凝土初凝前必須完成抹面收光作業。嚴禁作業人員及司機在混凝土中私自加水，混凝土出機2 h 內必須完成混凝土澆筑，建議混凝土灌車到達現場后，高速攪拌2 min 后再進行卸料、澆筑。

（2）混凝土入模布料。混凝土入模布料一定要在標尺的控制下，要有專人負責配合布料，保證混凝土面在設計標高的位置且大面平整。

（3）混凝土振搗。振搗一般采用2 臺高頻振動棒，按左、右分前后進行澆筑，振動棒為垂直下插，不得利用振動棒推拉混凝土，要注意模板周邊及軌枕下部的振搗，振搗過程中嚴禁碰撞軌排、調節器、模板及鋼筋［5］。混凝土下料要采用溜槽或滑槽緩沖混凝土下落沖擊力，采用泵送混凝土時必須設置簡易澆筑漏斗?；炷翝仓埃冗M行軌枕及支承面灑水濕潤，并對軌枕及排架采用套枕或土工布包裹進行保護，需2人用濕毛刷將落入軌枕和排架上的混凝土清洗干凈，注意在清洗時不得將水帶入混凝土表面?；炷翝仓幸乐箼C械設備對排架的碰撞，振動棒要有富余（現場必須備置4臺）。采用混凝土標桿控制混凝土頂面高程，采用水平尺控制混凝土頂面排水坡度。一般混凝土澆筑后1～2 h 要將調節器高程松動1/4 圈，以使軌枕與混凝土密貼，混凝土終凝后4 h 內（一般為混凝土出機后10～12 h）將扣件及軌道夾板及時全部松開。經驗方法為：用大拇指壓混凝土表面，表面不出現窩陷且不粘手。無砟軌道精度受混凝土澆筑的影響非常大，為確保無砟軌道的精度，除了控制精調時各軌排的調節器受力均衡并鎖定外，最重要的環節是混凝土澆筑，振搗工人要有質量意識，整體素質高，要求工人操作時彎腰手持振動棒垂直下插。

2.10 混凝土收光

混凝土抹面收光至少4 次，操作工人一般為6～10名。第1次為提漿粗平，第2次為1 h后用鋼抹抹平，第3 次壓平收光，第4 次為軌枕周邊、橫梁下部、鋼軌下部及伸縮縫位置的壓縫處理，該部位的收光為薄弱環節，要重點進行控制?；炷潦彰嬉鋫洳煌哪ㄗ樱? 次提漿粗平采用木抹子，后期采用鋼抹子光面。要特別注意第3 次和第4 次收面時間，一般為初凝時間前1～2 h?；炷脸跄笠馕吨炷烈训接|變極限，無法再進行收光作業，初凝后的混凝土不能再進行施工。大風天氣對混凝土的裂紋影響很大，要加快第3 次、第4 次混凝土的收面時間。抹面時混凝土收光過程中不允許灑水，可將抹子打濕后進行收面；靠近軌枕處的收面要采用小圓端型鋼抹子向內收壓緊軌枕周邊，且不得將該范圍表面壓低。軌枕周邊、托盤下部、鋼軌下部及伸縮縫處的收面是薄弱環節，要重點控制。曲線地段的道床板頂面要防止混凝土的塌流造成下高上低現象。

2.11 混凝土養護

道床板混凝土養護（路基及橋梁地段、隧道內采用灑水養護）采用噴涂養護液進行養護，根據現場經驗需4 名操作工人?；炷恋牡? 次養護非常關鍵，要在混凝土終凝后立即進行養護［6］。其表面產生強度，手指按壓不動，一般時間為混凝土出機后8～10 h 內?；炷琉B護要專人負責，每個節段具備養護條件后就立即養護，嚴禁長時間將混凝土面暴露。根據經驗，一般混凝土第4 次收光2 h 以后就會產生裂紋，特別是大風天氣裂紋產生較快，要加快第3 次、第4 次混凝土收面速度。不應抱有待混凝土收光表面干硬后一次養護的思想，第4 次收面后要每間隔0.5 h 觀察混凝土表面?；炷帘砻鎳澜霈F裂紋。如采用水養，第1次養護時間同上，先采用毛氈覆蓋后灑水，不得直接用水沖灑混凝土表面，灑水后采用土工膜覆蓋，前3 d 的混凝土養護很關鍵，必須保濕覆蓋養護?；炷恋谋窀采w養護時間不少于7 d，灑水養護時間不少于14 d。

2.12 排架及模板拆除

排架及模板拆除的操作工人宜為排架倒運及安裝人員。拆除過程中必須高度注意對混凝土邊角進行保護，不得強拆強敲，嚴禁出現無砟軌道混凝土掉角破損現象。拆除的模板及軌排要有保護措施。拆除軌排時必須檢查是否還有彈條扣住鋼軌，拆除后可進行側模拆除，拆模時混凝土強度必須要達到設計強度的70%以上且能保證邊角不受破壞。軌排、模板及小型機具倒運時，也要做好保護措施。

2.13 軌道幾何狀態檢測

待混凝土應力釋放完成后（根據經驗約3 d 后），將軌排安裝于澆筑完成的道床板承軌槽內，扣件按標準扣壓力鎖緊工具軌，并用夾板連接，要特別注意軌排與承軌槽的密貼性［7］。每次測量長度建議300 m 為1個單元，軌道檢測要建立數據庫，數據采集后要及時反饋給無砟軌道測量管理人員。對出現的偏差，技術人員要從軌道精調、機械撓動、混凝土振搗等方面進行分析，并及時對下一循環進行調整。

3 施工物流組織

施工物流組織要提前規劃，做好物流通道的選擇。各物資材料要提前報計劃，提前進場。各道施工工序之間要相互銜接，受自然因素影響，各作業面要盡可能為軌排精調創造工作面，如發生當日進度未按計劃完成時，可將后序工作提前完成，第2天的進度必須通過趕工措施進行補救。根據現場經驗一般軌排精調耽誤較多，可通過第2天晚上趕工補救，因此要提前完成軌排精調前的各工序施工。

4 工具、小型設備及器具

無砟軌道施工是一個精細化作業過程，各工序、各作業面的操作工人要有責任心，對所使用的工器具要進行保護，不得隨意摔扔或亂丟亂放，設備操作要由熟悉的人員進行，工班負責人在施工前要對作業工人進行安全、質量教育，提高作業人員的整體素質，確保各施工工序質量合格。

5 隧道無砟軌道施工機械化配套建議

建議鐵路隧道工程無砟軌道施工前要進行施工機械配置方案設計［8］，并納入隧道實施性施工組織設計中。施工機械應根據隧道長度、斷面大小、輔助坑道設置、施工方法、工期要求、施工場地等綜合因素進行配置。主要遵循如下原則：（1）施工機械應與主要施工方法相配套，與施工工期相適應；（2）施工機械配置的生產能力應大于均衡施工能力，均衡生產能力應大于施工進度指標要求；（3）施工機械應注重科學配置，以發揮機械的總體效率；（4）施工機械需安排備用，對混凝土拌和設備、運輸設備、混凝土噴射機、混凝土輸送泵、通風機、抽水機等應配備備用設備；（5）施工機械應根據施工進度的計劃安排，及時進場，保證正常施工；（6）長隧道洞口或隧道群間應設置修配機構或車間，并配備相應的修理加工機械，儲備一定數量的零部件和原材料。

6 結束語

無砟軌道施工一般為流水作業，各工序之間銜接非常緊密，對各工序施工質量要進行嚴格把關，相關施工和現場管理人員可參照上述操作要點進行控制，要求各道工序作業人員之間提前做好技術交底，下道工序施工前要對上道工序進行檢驗和驗收，驗收不合格則不得進入下道工序，不能因上道工序的質量問題影響無砟軌道整體質量及進度，進而保障高速鐵路順利開通并安全運營。