高速铁路无砟轨道施工技术难点探讨

朱相如 沈前进

（中交二航局第四工程有限公司，安徽芜湖 241000）

0.引言

就目前的情况来看，这种轨道结构是一种新的结构形式，既不会对环境造成破坏，也不会造成太大的污染，而且随着科技的发展，轨道的强度越来越大，轨道的维护费用也越来越低，维修基金的使用率也越来越高。在修建高铁的过程中，应选用无砟轨道结构。但是，在这种技术的应用中存在着许多困难，因为它的技术还不够成熟，所以在使用中会出现一些不稳定的情况，需要进一步的科学的改善。因此，对高铁无砟轨道的施工技术进行科学的分析与把握对提高其施工质量具有重要意义。

1.高速铁路无砟轨道施工技术

1.1 无砟轨道测量

无砟轨道施工中，施工阶段的测量工作主要有线下施工测量、无砟轨道铺设测量、完工测量3部分，施工阶段的测量工作主要是对控制网进行复查，对控制网进行加密。在无砟轨道铺轨施工中，CPⅢ控制网的布置是施工中的重点，其测量结果必须满足导线的精度要求，并在CP I、CPⅡ控制点进行测试。导线的长度不应大于2km，点距应为150m～200m，而中心线应为3m～4m。在铺设无砟轨道前，控制台必须安装钢筋混凝土桩，以保证其精度不会受到周围环境的影响。高程测量是以二等水准点为基准的精确水准测量来进行，水平线应在2km以内[1]，工程完工后的测量工作重点是基础桩身的维护和轨道的几何尺寸的测量。

1.2 无砟轨道底座板放样

底座板放样是采用全站仪和水准仪进行。平直段的底板边界可作多孔放样，并在模板上设置施工墨线。据此，可根据梁的长度测量基板工作缝，并绘出基板。基板工作缝墨线在弯曲表面处要有折线，以衬底工作缝为单位，测量衬底边线和工作缝墨线。基板放线的基准点应设置在基板的侧面。每一个参考点都要决定高度和平面的相对位置，并在地面上做相应的标记，以支持基板的模板。

1.3 底座板混凝土施工

底座板混凝土浇筑前，必须事先浇透底层的地面，并彻底清除模板区域的杂物和积水。混凝土必须经监理方确认并满足要求后进行浇筑。在浇注时，必须对混凝土的性能进行严格的控制，以避免过早离析和坍落度的流失。在振捣时，应使用插入夯棒进行振动，以防止漏振、振动，在振捣时不要太接近模板，并认真检查模板支撑的稳定性及接缝是否紧密。认真地检查模板支架的稳定性和接头是否密封，以防泥浆渗漏。混凝土浇筑完毕后，必须对裸露的混凝土进行收面。由于底板的高度对后续浇筑的砂浆厚度有很大的影响，所以一定要严格控制。底座板应该用土工布或塑料膜包裹，并在混凝土浇筑后12h内用养护液或洒水润湿。

1.4 自密实混凝土的浇筑

泵送混凝土在高层和大型建筑物中得到了广泛的应用。在横向、纵向输送过程中，采用泵送方式可以有效地提高施工效率，但对自密实混凝土的施工提出了很多要求。泵送对混凝土的影响较大，其和易性的改变将使其工作性能下降，从而影响施工质量。为减小泵送对混凝土高流动性的影响，必须采用减慢泵送速率的方法[2]。防止过多的空气进入，会影响混凝土的外观、抗压强度及使用寿命。在浇注时，应注意防止分层，减少通风，充分利用自密实混凝土的自密实作用，以最大限度地维持混凝土的整体粘合性能，以达到最优工作状态，并确保其自密实成型。在高强度的工作特性消失前，必须进行自密实混凝土的泵送和浇注。

1.5 轨道板精调

认真地检查标架和棱镜的位置，并在精调整软件中对现场的测量元素进行检验。轨道板的空间位置由精密调节软件中的完全测量得到，如果有误差，则会对轨道板进行修正。一旦初步安装完毕，就必须进行单点的测量。经精密调整后，还要对所测得的测量数据进行进一步的检验，如某些棱镜的全部测量值超出了误差的范围，则应采取单点法进行修正，并进行整体测量。在确认全部测量结果是否满足规定后，对精调资料进行保存和记录。

2.高速铁路无砟轨道施工技术难点分析

2.1 注重对无砟轨道刚度的均匀化管控

为了保证高铁无砟轨道基础的稳定，必须重视对其进行均匀性控制，包括路桥、路隧、岔区等不同部位过渡段的刚度均匀性。目前，我国对无砟铁路通过渡段的施工步骤、长度和施工工艺进行了明确的规定，相关人员要根据具体情况对施工单位进行监督，使其符合相关法规。通过这种措施可以避免桥梁过渡段刚度差异造成的不平整。此外，为了保证轨道刚度的均匀性，必须进行结构设计，并对扣件系统和岔区轨道的刚性进行有效的检验，以达到相应的设计要求[3]。

2.2 加大对施工精度的管控力度

在高速铁路建设中，为了保证其安全运行，必须加强对其施工精度的控制。以往的测控技术已不能适应目前高速铁路工程的要求，相关单位应加强对高精度的检测手段和技术，提高其施工精度。在建造的过程中，要保证它的稳定性和舒适性，一次就能完成。但在实际施工过程中，许多施工人员都会因为使用不当而导致无法保证高铁的质量和安全。为了提高工程的精度，为了保证测量数据的准确性，必须使用轨道检测小车，并满足有关施工规范。在测量的过程中，测量点的长度要控制在25m～75m，测量段和顺阶段的长度在6.23m～22m。同时，要正确使用有关的仪器和设备，充分利用它们的储存功能对有关的资料进行精确的记录，进行科学的分析。另外，在进行精密控制时，应将轨道检测车放置在需要调整的轨道上，并正确地利用全站仪，实现对车辆棱镜点的跟踪，并将轨迹的具体位置显示出来，纠正与设计方案不符的问题，提高工程的精确性。为了获得精确的测量结果，在使用轨道测量车进行精密测量时，必须满足定点定位、两点一线、由远到近的要求，并将测量点的距离、平差的精度、同点的绝对测量误差等因素综合考虑[4]。在不受阳光照射的情况下，测点10m～80m的数据具有较高的精度，最好的长度为2m～6m，顺阶段的数据最好为0.2m～0.4mm。在进行测量时，要对测点的位置、资料的记录进行合理的分析与判断，并对其进行综合考虑和分析。

2.3 做好对无砟轨道基础沉降情况的有效控制工作

与以往的有砟轨道相比，在目前的高速铁路项目中，无砟轨道的施工质量和结构的平衡性都比较高，但在实际施工过程中，往往会遇到地基的沉降问题。为了减少此类问题所带来的伤害，必须完成以下几个方面：首先，施工人员要精确地计算出相关的轨道参数，包括轨道的尺寸、偏差、安装位置等，将这些参数纳入到设计中可以提高整个工程的工作效率；其次，对路基结构形式的改善，保证了路基的更换和现浇施工的顺利进行；最后，加强对有关资料的收集和管理，总结有关施工的经验，了解工程建设中的优势和不足，并进行改进[5]。

2.4 确保施工材料质量管控的合理性

在高速铁路无砟轨道建设中，施工材料的优劣对其影响很大，因此，在建设过程中必须加强对自密实砂浆施工材料的质量控制，保证其性能的正常发挥。相关的采购人员在采购建材之前，必须了解各种灰泥的规格和品质。但是，在使用的时候，却会受到环境的影响。因此，应选用优质水泥、砂浆作为首选，以减少因施工环境温度、湿度变化而产生的不利影响。在保证建筑材料的质量符合要求的前提下，建筑施工单位必须对建筑材料的采购、运输等环节进行有效的监督，保证砂浆和水泥材料的质量，并对其组成成分进行科学的分析，使计量材料工作得以顺利进行。同时，结合国内外已有的高速铁路无砟轨道自密实心混凝土的使用经验，针对不同地区的原料特点合理选择合适的掺和剂，采用适当的添加剂来调节其性能，并在实验室内进行实验，使其达到设计要求。根据揭板实验的最后成果确定了自密实混凝土的实际配比和施工性能指标。

2.5 做好控制无砟轨道铺设位置精准度的工作

高铁具有快速、高稳定性的优点，因此，在轨道施工中对轨道的定位精度有着很高的要求。在高铁线路的建设中必须加强对线路的误差控制，严格控制线路轴线，并按“粗调—准调—用螺栓”的方法进行铺轨。但是，现在由于铁轨的长度太长了，而且铁轨的膨胀系数也太大，所以当工人们调整铁轨的精度的时候往往会出现一些偏差。在这种情况下，错误的发生概率会大大增加，从而对高铁的工程质量和列车的安全产生不利的影响[6]。解决以上问题的解决办法是：一是要精确测量无砟轨道的位置，在测量过程中，要确保在铺设轨道前进行放线、离线测量、施工结束后的测量和放线的精度，确保误差不超过毫米，有效降低施工中累积误差对工程质量的影响，在测量放线时，应注意控制网的布置，采用三角形高程控制网，以全作业面为基础有效降低累积误差所造成的影响。同时，采用全站仪和水平仪进行测量，提高测量结果的精度，确保无砟轨道施工的精度。

2.6 做好无砟轨道尺寸控制的工作

在无砟轨道施工中，如何对其进行合理的施工尺寸进行控制是目前我国铁路工程中亟待解决的问题。根据以往的经验，在高铁建设前应加强对轨道结构尺寸的控制。所有的无砟轨道的尺寸误差都要控制在一个合理的范围内，并且要对轨道轴线和线性精度进行精确的控制，以确保工程的顺利进行。要解决以上问题，必须从3个方面着手：首先，要严格控制铁路设备的制造质量，建设单位要尽量向制造轨道零件的厂家提供详细的信息，确保制造厂商所制造的零件能够达到工程建设的需要；其次，在轨道安装施工时，绝缘段与轨枕的间距应为75mm以上，而非轨距应为600mm～1900mm，以确保轨道施工的可靠性；最后，在不使用轨道的情况下，对轨道部件进行抛光，使轨道的平直偏差小于0.3mm，同时，在相邻轨道的施工中，横梁的偏差不能超过0.2mm，从而确保轨道结构的合理，提高轨道施工的精度[7]。

2.7 自密实混凝土灌注

在灌注施工期间，应加强对灌注设备的检验，了解设备的工作状况。对板孔进行喷雾湿润，防止出现积水，并检查微调装置、紧固装置和模板施工是否紧密，在导轨板四角各安装4个防浮式百分数计，在曲线段低侧各安装2个防侧倾百分计。将百分表置零，记录灌浆前后资料的偏差，若超过，应立即与监理工程师协调。在进行自密实混凝土浇筑前，必须先测试搅拌温度、坍落度、膨胀时间、含气量、泌水量等搅拌参数，以满足施工要求。鉴于灌浆车辆的运送时间，铁路灌浆工程应在2h内完工。在自密实混凝土灌注施工中，直段出料的速率可以采取“快—慢—快”的方法，而在弯道段则可以采取“快—慢—慢”的方法。在12min内，每一块钢轨都必须浇注完毕。用小型漏斗和其他观测孔检测混凝土液滴的位置，并检测出混凝土的流速。若有水流不畅，应适时地调节下料速度。在混凝土从排气管中均匀地流出，并填满排气口坡道后，四边形插板就能闭合。在混凝土浇筑完毕后，直段防溢混凝土的顶面应高于顶板顶部25cm，弯曲部分应高于顶板顶部25cm，并应及时清除剩余的混凝土，以确保施工的干净。自密实混凝土在模具养护3d后，必须在脱模后立即喷洒养护液，并以塑料膜覆盖混凝土，并在14d内完成自密实混凝土的养护[8]。在拆下压实混凝土后，应及时进行复测，复试结果符合要求，可以保留。如发现超过规定的允许偏差，应立即拆板，并对隔离层、轨道板铺设、自密实混凝土进行再灌注。

3.结语

在高铁项目中，无砟轨道施工是必不可少的一部分，它的稳定性和平顺性是保证高速列车安全运行的重要因素。同时，从今后的发展趋势来看，无砟轨道建设是必然的，为了推动我国铁路建设的可持续发展，必须对施工中的关键部位进行科学的运用，找出其中的难点和关键部位，并加以有效改正，有助于确保高铁无砟轨道施工的质量达到相关要求。