客运专线CRTSⅡ型双块式无砟轨道施工技术

郝军 中铁十七局集团第二工程有限有公司 710043

客运专线CRTSⅡ型双块式无砟轨道施工技术

郝军 中铁十七局集团第二工程有限有公司 710043

文章以郑西客运专线CRTSⅡ型双块式无砟轨道施工为例，系统地总结了CRTSⅡ型双块式无砟轨道施工的工序组织、工艺技术，对客运专线CRTSⅡ型双块式无砟轨道施工有很强的指导作用。

CRTSⅡ型；双块式；无砟轨道

新建铁路郑州至西安客运专线，设计开通速度350km/h。公司承建的西安枢纽客运北环线KHZQ11标段，线路全长31. 939km，其中无砟轨道总长27.02Km，引进德国旭普林CRTSⅡ型双块式无砟轨道技术施工。

CRTSⅡ型双块式无砟轨道横断面见图1。

1. CRTSⅡ型双块式无砟轨道技术原理

CRTSⅡ型双块式无砟轨道施工技术是在水硬性承载层上，进行无伸缩缝的混凝土承载板的施工，轨枕和混凝土承载板浇筑在一起，利用精确定位的支撑柱对模板及轨枕进行定位。其结构体系主要包括支撑层（底座板）、道床板、双块式无砟轨道。

图1 CRTSⅡ型双块式无砟轨道横断面图

郑西客运专线KHZQ11标路基支撑层宽380cm，厚30cm，道床板宽280cm，厚24cm，连续浇注一次成型，支撑层在浇注完混凝土24～36h内切割5mm宽，10cm深假缝。桥梁底座板宽280cm，厚17cm (19cm)，道床板宽280cm，厚26cm，施工时按板块分别施工，标准板块大小为6. 44m，有少部分异形板块，异形板块大小在400cm～800cm之间，板块与板块间留10cm结构缝。

2.CRTSⅡ型双块式无砟轨道施工技术

2.1 施工准备

(1)无砟轨道施工前，必须对已完工的路基、桥涵及隧道进行全面检测，通过绘制沉降变形曲线，预测地基及不同结构物基础的工后沉降、变形，编制并提交《无砟轨道铺设条件评估报告》，作为无砟轨道施工的依据。

(2)所有无砟轨道施工及管理人员应进行岗前培训，经考试合格后持证上岗。

(3)无砟道床成套施工设备进场并安装调试完成，对关键设备进行操作和精度确认。

(4)无砟轨道工艺试验完毕，施工工艺已经优化，施工设备性能良好，配套合理。

(5)无砟轨道原材料及轨道部件进场并提供质量证明文件，按有关要求进行抽检，合格后方可使用。

2.2 测量精调

无砟轨道施工前，应完成基桩控制网（CPⅢ）的建立，并与基础平面控制网（CPⅠ）或线路控制网（CPⅡ）衔接。基桩控制网（CPⅢ）为三维坐标，即每个 CPⅢ控制点集平面、高程于一体。通过 GL-survey 一体化测量软件计算，使用全站仪自由设站，后视CPIII 控制点，专用放样棱镜进行支脚放样和精调。

2.3 路基支承层施工

支承层施工之前，检查级配碎石层的高度、形状、土层的密度及承载能力是否满足旭普林无砟轨道建造体系地基工程验收准则要求。承载面上出现的任何沉降、变低、凹槽，都应当在开始支承层施工之前予以修正。为防止混凝土凝固过程所需要的水份被下部基础吸收，施工前将下面的结构进行预先湿润处理。

利用 CPIII 点放出模板位置，安装固定模板，报检合格后灌注混凝土。一线施工时，混凝土运输车沿另一线开至模板的侧方向，直接将混凝土导入模板内；二线施工时，混凝土运输车通过施工便道进入场地，然后调头，倒车至施工的最前方，将混凝土导入模板内。采用振捣棒将混凝土振捣密实，人工整平至设计横截面形状。施工时通过测量整理、控制支承层高度，支承层的每一层或每一个施工段落内，必须使用相同的材料。

混凝土初凝后，立刻进行喷水雾养护，浇水量需始终保证结构表面有一层薄薄的水膜。按 5m 间距及时用混凝土切割机切出支承层厚度 2/3 深的缝，切缝应尽量避免在轨枕下方。

2.4 底座板施工

桥梁上底座进行分段施工，同桥上道床板按设计要求尺寸进行分段施工，段之间结构缝宽 10cm。在施工前将梁体保护层表面清理干净，在施工前 2 天，多次浇湿保护层表面，保持充分湿润。

根据测量放样，精确安装侧模板、结构缝端模板和抗剪凹槽模板，并支撑牢固。两侧模板连续设置，在结构缝处安装横向模板。模板位置，由测量员采用±5mm 的精确度进行测量。针对中部抗剪凸台的搂空处理，混凝土施工需要相应的模板框。模板框做成漏斗型，以方便在混凝土初凝后拆除。

在安装抗剪凹槽模板的同时完成弹性垫片的安装，即在模板框四面铺好弹性垫片，对于角部的连接缝可以采用密封条粘结。为了保证在模板被拆除后，弹性垫片与下部结构板的良好连接，在漏空处四个接触面上每边安装两个塑料固定锚栓。

底座没有配置钢筋网，只有混凝土保护层伸出的连接门形筋。底座凹槽必须精确定位，若定位失误，会使抗剪凸台移位，导致道床板抗剪凸台的布设钢筋的移位，进而影响上部轨枕的压入施工，所以在进行下部结构板的混凝土施工前，必须非常仔细审查抗剪凸台处的位置精确性。

混凝土由搅拌运输车通过桥下施工便道运至施工地点附近，采用混凝土泵车将混凝土导入模板内。采用插入式振动棒进行振捣。保证混凝土施工材料的均匀分布，混凝土进行均匀地完全地捣实。混凝土初凝后（洒水）覆盖塑料薄膜养护。

2.5 路基—桥梁过渡段施工

2.5.1 支承层施工

为了平衡基础的刚度差异及沉降差，过渡段路基上无砟轨道的支承层厚度逐渐变大。这个变化从桥台前 10.5 m 处开始，在过渡段开始的 0.5 m 范围内，支承层的厚度从 30 cm 增厚为 80 cm，在桥台前结束，桥台前 10m 范围内支承层厚度一直为 80cm。

2.5.2 锚固螺栓

在过渡段支承层混凝土中，垂直于支承层，布置 2 道 4￠25 mm 锚固螺栓。在道床板混凝土施工前，测量放线定位锚固螺栓的位置，然后在支承层中钻孔，钻孔直径为40 mm，钻取的深度为200 mm。钻孔通过气枪清除杂物，预先湿润钻孔，钻孔采用水泥砂浆填满，再将 400 mm长、 25 mm 的锚固螺栓旋转安装在钻孔里。锚固螺栓有大约 200 mm 深入埋入混凝土道床板中。最后对所有锚固件进行一次检查，是否都在轨枕间距内进行布置，是否会影响轨枕施工。

2.6 隔离层施工

在施工前将下部结构表面包括凹槽内清理干净，然后底座板顶面铺设土工布。首先将土工布平铺于底座表面上，土工布四周与底座板平齐且用透明胶带固定，然后在抗剪凹槽位置用刀割出方孔。割下的那块铺在凹槽内混凝土保护层的表面，并将弹性垫片贴于凹槽四周采用透明胶带密封，确保混凝土施工时不会有混凝土漏入。

2.7 道床板施工

道床板主要包括支撑柱、模板安装；钢筋布设、接地焊接；复测支撑柱；砼浇注、养护。

2.7.1 支撑柱、模板安装

使用高精度全站仪在支承层上放样定点，并用辅助标尺在支承层上为支撑柱和钢模板轨道钻孔，然后安装两侧支撑柱，并固定好。一般在直线段每隔3.27m安放支撑柱，曲线段两支撑柱中心线与线路中心线保持垂直，外侧两支撑柱距离为3. 27m，内侧两支撑柱距离小于3.27m。

完成支撑柱的粗安装以后，即可以安装并固定混凝土道床板的钢模板轨道。在支撑柱位置处，钢模板轨道被中断，采用一个附加的钢轨进行连接，且该断开处通过独立的中间板作为补充模板。

2.7.2 钢筋布设、接地焊接

按照每块道床板配筋分类捆绑在一起，并提前运输、存放于施工现场。

道床板的配筋包括纵向钢筋、横向钢筋以及抗剪凸台处的钢筋笼（路基和隧道内没有此钢筋笼）。所有纵向钢筋与横向钢筋之间用绝缘卡绑扎，做好绝缘处理。且钢筋相互间电阻采用绝缘电阻表测试，其值应不小于2兆欧。绑扎钢筋的同时进行接地处理，接地钢筋的搭接必须采取焊接搭接的形式，其它所有的搭接形式采用钢筋相互错开的绑扎搭接形式。

在节点内中间位置（约 50m 处，接地间距为约 100m）布设横向钢条（50mm ×5mm）与三根纵向接地钢筋相连，连接之处采用焊接处理，横向接地钢条与其他的钢筋的接触采用完全绝缘处理。而后横向钢条与接地端子相连，钢条的长度恰好使接地端子抵在钢模板内侧，并垂直于钢模板轨道。接地端子的螺栓孔内塞满海绵，防止后续施工时有混凝土渗入孔内。

2.7.3 复测支撑柱

道床板混凝土施工之前，再次对支撑柱位置进行专门检查，通过专用工具检测同一对支撑柱之间的距离与超高情况。支撑柱经检查合格后，方可进行道床板混凝土施工，保证在道床板施工轨枕嵌入位置的准确和万无一失。

2.7.4 浇筑混凝土

砼通过输送泵或者混凝土运输罐车直接将混凝土导入模板内后，混凝土压实单元就位，用随机配置的2个振动棒振捣混凝土，同时开启振动框架，将混凝土整平压实。通过刮板将混凝土表面按相关规定刮成设计形状。

在混凝土浇筑后1小时左右，在水泥浆体硬化前对混凝土进行二次振捣。捣棒在工作的情况下放于混凝土表面，让其自动进入混凝土中，捣棒到达混凝土底部时慢慢将其拔出。

混凝土振捣密实后，人工用木抹子对混凝土表面进行初次抹面，混凝土初凝前人工用铁抹子进行二次抹面和压光，在混凝土与轨枕交接之处进行钩边，由混凝土往轨枕块方向进行。抹面完成后，及时清刷支撑柱、横梁、框架和轨枕，防止污染。

2.7.5 轨枕安装

利用平板运输车运送5×5形式码放成垛的轨枕到安装地点，采用25t汽车吊卸车。轨枕垛按间距16.35m摆放在施工地段两侧，摆放时轨枕层间放置10×10cm方木，轨枕垛下垫木方，保证摆放位置的平稳。路基上，轨枕垛摆放在线路侧的路肩上；桥上，轨枕垛摆放在桥两侧防撞墙外侧电缆沟槽盖板上。轨枕摆放时要避开CPⅢ控制基桩，并满足测量的通视要求。

轨枕安装单元从装配单元取1根横梁和1个组装好5根轨枕的轨枕框架，前行到要安装的地段内，先将横梁放置在一对支撑柱上，然后将安装好5根轨枕的框架振动压入混凝土。

施工时，横梁将居中地放置在支撑柱上，固定的一端放在轨道有超高的一侧。在整个施工段内，固定端都用红色标记，活动端为绿色。在轨枕框架放置到横梁上时，也采用相同的原则实现，一根横梁上总是放置两组轨枕框架。

完成轨枕框架的混凝土浇筑以后，立刻检查轨枕框架和横梁之间的接触面。必须保证所有的接触点都相互接触到，之间没有任何空隙。只有轨枕框架直接放置在横梁上，才能保证枕轨在混凝土中的正确位置。

轨枕在压入道床板混凝土后，前面已经完成的混凝土的表面又会产生变形。因此，必须采取必要的手动的混凝土表面的修补工作。

2.7.6 装配

装配作业与以上工序平行作业，轨枕装配单元将线路两侧的轨枕吊到装配车上并排好，采用螺旋道钉将每个轨枕固定架与一组5根轨枕组装固定，组装完成后传送到装配单元前端安装单元取货位置，准备下一安装循环。

2.7.7 养护

由于现场施工条件原因，在施工过程中采用覆盖土工布洒水和覆盖防雨布自然养护。混凝土在养护期间重点加强混凝土的湿度和温度控制，及时覆盖减少表面混凝土的暴露时间，防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝用木抹子二次收面，使之平整后对混凝土表面喷洒水雾，并覆盖，直至混凝土终凝。

3.无砟轨道混凝土浇筑工艺改进

(1)浇注前支承层或混凝土底座时，撒洒足够的水份，保证浇注混凝土的底层部分水份不被吸收。

(2)进行二次振捣。由于混凝土坍落度不稳定，混凝土初凝前可能存在泌水现象。气温升高，混凝土表面失水严重，容易导致表面混凝土硬皮。随着水化继续，多余水份蒸发容易导致表面产生裂纹。因此，在混凝土初凝前，要及时进行二次振捣。

(3)增加收面次数。每一小时检查一次凝结状态，检查混凝土表面是否有裂纹产生，发现细小裂纹立即收面，避免在混凝土初凝前产生裂纹。

(4)在初凝即将结束前，用抹子拍打容易出现裂缝的区域，特别是双块式轨枕或长轨枕与新混凝土的结合部位。

(5)对于有预裂缝要求的结构，及时设置预裂缝，避免混凝土切割滞后，气温升高时，混凝土出现贯通裂缝。

4.总结

随着我国经济的发展，铁路运营条件的改变，对铁路施工的技术、质量要求越来越高。我公司承建的郑西客运专线11标，通过引进、消化、吸收德国旭普林CRTSⅡ型双块式无砟轨道施工技术，工程质量一次验收合格率100%，满足铁道部客运专线工程质量验收标准及设计开通速度350km/h要求。CRTSⅡ型双块式无砟轨道机械化施工技术的机械化施工程度极高，日进度可达400m，经济、安全、可靠，具有广阔的应用前景。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.21.018