浅析双块式无砟轨道施工方法及技术控制

马福山

摘要:双块式无砟轨道是一种适用于高速铁路的新型轨道结构，结合双块式无砟轨道结构形式，详细分析介绍双块式无砟轨道的施工方法和施工工艺流程，为高速铁路双块式无砟轨道施工提供借鉴和技术支持。

关键词:客运专线双块式无砟轨道施工工艺精度控制设备配置

Abstract: double pieces type frantic jumble no track is a suitable for high-speed railway track structure of the new type, combined with double pieces type frantic jumble no track structure forms, a detailed analysis is introduced double pieces type without the tracks of the construction method and frantic jumble of construction process of high speed railway double pieces type is to provide a reference for the construction of the frantic jumble orbit and technical support.

Keywords: passenger special line double pieces type frantic jumble no track construction technology accuracy control device configuration

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

双块式无砟轨道是以现浇混凝土方式将预制的双块式轨枕嵌入到均匀连续钢筋混凝土道床内并形成整体的无砟轨道结构。与有砟轨道相比，双块式无砟轨道具有更好的的整体性、稳定性和耐久性。虽然施工技术复杂，一次性投资大于有砟轨道，但其使用寿命周期长，在使用周期内基本上免维修，运营过程中维修工作量可减少70%以上，能够有效缓解客运专线铁路运营与维修的矛盾，且总体成本不高于有砟轨道。

1、 双块式无砟轨道系统介绍

1.1 双块式无砟轨道系统

双块式无砟轨道系统由钢轨、扣件、轨枕(双块式轨枕、岔枕) 、混凝土支承层(桥面为混凝土底座) 、道床板等部分组成。轨道结构安装将钢轨与双块式轨枕用扣件连接，组装成轨排，绑扎钢筋骨架，采用专用支承架，通过精密测量和调整，使轨道精确定位后，再现场浇筑混凝土形成无砟轨道。

1.2 双块式无砟轨道结构的优点

双块式无砟轨道的支承块只保留承轨和预埋扣件螺栓部位的预制混凝土，其余为桁架式钢筋骨架，显著提高了施工质量和结构的整体性。桁架式钢筋骨架连接改装的双块式轨枕构成该轨道系统的关键元件。桁架式钢筋骨架的钢筋仅部分浇筑到轨枕混凝土中。轨道扣件元件紧紧锚定在双块式轨枕内，保证轨枕与混凝土承载层之间的有效接合；连体钢模可保证轨道基座保持精确的几何形状与轨底坡度；双块轨枕与钢筋桁梁之间的连接可确保轨距准确。混凝土轨道承载层、双块式轨枕与轨道承载层整体相连。

2 路基地段双块式轨枕无砟轨道施工工艺及精度控制

2.1 施工方法

路基沉降稳定且线路交接完毕后，在路基表面采用混凝土摊铺机进行水硬性混凝土支承层施工。待强度达到要求，在工作区内组装跨双线移动起重机，将运输到场的轨枕、工具轨等材料靠线路一侧顺线路散布，利用轨枕分配机铺设轨枕，组装轨排、架轨、绑扎道床板钢筋、调轨、立模、浇筑道床板混凝土，循环作业。

2.2 施工工艺流程

2.2.1 混凝土支承层施工及养护

无砟轨道30 cm 混凝土支承层采用SP500 型混凝土摊铺机直接在路基面上一次摊铺成型，混凝土由专用混凝土运输车运送。曲线地段的超高设置通过支承层来实现。

2.2.2 道床板下层钢筋绑扎及双块式轨枕铺设

(1) 施工方法①绑扎道床板下层钢筋:轨排就位前，按设计文件要求绑扎下层钢筋，并对其绝缘性能进行检查。②双块式轨枕铺设方法:采用专用的轨枕分配机每5根一组进行铺设散布轨枕，然后组装轨排。

(2) 技术要求①在铺设轨枕之前，测量人员需在轨枕外缘做标记，在支承层上每10 m 钉出一个点，进行标记。②轨排组装后应对轨排的轨距、轨枕位置、轨枕间距进行复测，对达不到规定要求的项目进行调整。③轨枕按设计间距布设，在路桥、路隧交界地段，轨枕间距可做适当调整，最大轨枕间距为Smax，600 mm ≤Smax ≤650 mm。

2.2.3 工具轨的安装及扣件紧固

对采用每5 根轨枕铺设法施工地段，每铺设100余米轨枕后，安装25 m 工具轨，用双同步动力扳手同步施拧扣件螺栓。

图1 双块式无砟轨道横断面图(单位:m)

2.2.4 固定钢销钉的安装及调整器的装配

(1) 固定钢销钉(钢管) 的安装

为避免钢筋骨架横向移动，需要安装定位钢管。当调整好轨枕后，开始钻孔安装钢销钉( < = 55～60mm) 。每隔3根(曲线地段2根) 轨枕之间的轨枕中心线位置安装1个，与安装螺旋调整器位置对应。钻孔深度16～18cm ，钻孔后需要使用空气压缩机清理孔洞。通过快硬水泥砂浆将钢管固定于孔中。当轨道骨架精确调整好后，用铁件将轨枕的钢格架与定位钢管相连。埋设钢管时要绝对保证钢管的孔应该钻在轨枕钢筋网格之间，并且中心要垂直于支承层的横纵方向。

(2) 调整器的装配

在每隔3 根(曲线地段2 根) 轨枕之间的钢轨上安装一组螺杆调整器，其调整轴和铰接挡块必须始终位于轨道的外侧，其最大的轴向偏差为2cm。螺旋调整器安装于轨枕中心线位置的钢销钉上，必须通过水平调整螺栓中间位置进行定位。通过水平调整螺栓对轨排进行方向调整。

2.2.5 提升轨排骨架

在轨枕铺设完成、钢轨固定、调整器装配之后，使用液压钢轨升降机(即移动式固定梁) 或固定梁，将轨道在原位垂直方向提升约5～7cm，使之不依赖于支承层表面。

2.2.6 轨道粗调

(1) 利用液压钢轨升降机(移动式固定梁) 对轨道初步调整。调整后，轨道位置偏差5 mm，高程偏差+ 6～- 4 mm。

(2) 液压钢轨升降机按照高程控制及位置要求控制液压系统自动调整水平位置和竖向位置，实现轨道架横向及竖向处于正确位置，然后擰紧螺杆调整器，将轨道固定。如此循环施工。

2.2.7 模板安装

(1) 轨道粗调工序结束后，使用模板安装车完成模板安装工作。

(2) 安装要求①模板必须同轨道独立排列，不允许有任何的连接；②模板和交叉加强配筋之间的距离≥50 mm；③钢模板要牢固地固定在支承层混凝土上，几何偏差为±10 mm。

2.2.8 螺杆的润滑和模板内面的预处理

在浇筑混凝土之前和最终轨道调整之前，所有的螺杆必须使用润滑材质，润滑至少32cm，并且侧面的模板必须彻底地使用模板油进行处理。

2.2.9 轨道精调

这是最关键的一道工序，对能否达到要求的最终轨道位置起着决定性作用。

(1) 时间安排及调整长度①最终轨道调整应在混凝土浇筑之前完成。②调整长度比当班计划浇筑段长度(一般150 m) 超前≥70 m 的距离。

(2) 架设及调整方法主要使用螺杆调整器和螺旋调整器配置轨道GPS 定位测量系统进行轨道精确调整。根据测量显示数据，调整螺杆或螺旋调整器。调整器夹在组装好的轨道架钢轨基面，支承轨道架置于轨道基面下，轨枕之间每两个间距设有一组。

①垂直调整:通过旋转螺杆调整器竖向螺杆进行垂直调整，调整轨道高程和高低、水平。在曲线地段，调整时可能产生水平位置和高度的冲突，因此必须在垂直及水平方向同时进行调整。

②水平调整:通过旋转螺旋调整器横向螺杆进行水平调整，调整轨道中线方向。

③轨道精确调整结束及检验完毕后，按照检验结果的最大距离，在轨枕钢筋网格上安装金属固定扣件，将其焊接在轨道钢筋构架上，并与预埋件焊接后方可浇筑混凝土。

④按下述要求进行所有的测量工作：a轨道的水平投射在曲线下，参考钢轨始终是外側轨(较高轨);在直线部分，参考轨与邻近的曲线段相同，并始终是在测量链测量的距离的递增方向。b轨道轴线跨越在2个钢轨之间，以标准轨矩(1435mm)一半的距离平行于参考轨并同2个钢轨表面上的连贯线垂直。c轨距测量的位置是钢轨顶部表面之下14 mm。

3) 技术要求①轨道调准的定时和混凝土浇筑之间的时间中断必须严控制，以上步骤必须在10h内完成，避免温度变化造成调整固定的钢轨伸长或收缩。②逐一检测每一断面线路的水平、高低、轨向等几何形位和中线位置并进行调整，直至满足下表1要求。③道床混凝土浇筑前再次对轨道状态进行检查，对不合格部位进行调整。

2.2.10 混凝土浇筑

(1) 浇筑方法①浇筑工艺(轨道1) ：混凝土泵安置在轨道2 的支承层上进行轨道1 的浇筑工作。混凝土搅拌车就位于混凝土泵的后方，在浇筑作业完成前，下一个搅拌车立即上前补充新混凝土。②浇筑工艺(轨道2)：在轨道2未浇筑道床板混凝土的一侧适当位置支立混凝土输送泵，混凝土搅拌车直接就位在混凝土输送泵后方，向浇筑面泵送混凝土。

(2) 技术要求①道床混凝土施工前，模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆;模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。②混凝土浇筑前对钢轨、扣件和轨枕表面必须进行覆盖，防止混凝土浇筑被污染；同时，混凝土支承层及轨枕以水湿润。③浇筑前，复测(2次以上) 轨排几何形位、保护层厚度，并检测长轨排绝缘性能，符合要求后进行混凝土浇筑。④混凝土应采取措施预防碱骨料反应，并符合《铁路混凝土工程预防碱骨料反应技术条件》(TBPT3054) 的要求。⑤道床板混凝土的强度等级为C40，钢筋混凝土保护层最小厚度为50 mm。⑥混凝土品质必须在整个浇筑过程中保证始终恒定，坍落度应控制在50～80mm范围之内。⑦混凝土道床浇筑振捣密实后，表面需按设计认真做好横向排水坡，且人工整平、抹光。

2.2.11 扣件和调整轴的应力释放、轴架拆除

(1) 混凝土初凝后(约3 h)，适当松开轨道扣件。否则，因为钢轨的温度力，将破坏轨枕和道床板混凝土的黏结性。

(2) 混凝土浇筑大约2～5 h 之后，扣件和螺杆可通过工具逐步进行释放。释放时机由现场试验观测确定。

参考文献

[1 ]中华人民共和国铁道部. 铁建设函[2005 ]754 号客运专线无砟轨道铁路设计指南[ S] . 北京:中国铁道出版社，2005.

[2 ]秦瑞谦，陈波. 桩板路基结构及双块式无砟轨道施工技术

[J ] . 铁道建筑，2007 (2) :92-94.

[3 ]邓松. Rheda2000 型无砟轨道设计与施工技术的分析和探讨

[J ] . 铁道建筑技术，2005 (6) :1-4.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。