CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道軌排框架法施工技術

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)。軌道結構自上而下依次為: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，施工時可根據道床板分段情況合理調整，但不宜小于600 mm，梁縫處最大扣件節點間距按700 mm控制，但不應連續設置;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。軌排粗調、精調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，降低了設備采購或加工成本。

2.3 軌排框架的結構形式

軌排框架采用單托梁結構，包括2根工具軌、4根拖梁、4對豎向螺桿(通過螺紋無極調整高低、水平)和4對軌向鎖定器(通過螺紋無極調整中線)，與道床板頂面空間較大，便于混凝土澆筑時收面;支撐豎向螺桿設置在道床板外側，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:測量設備、軌排設備、起重設備、混凝土設備及小型機具。

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)根據彈出的軌道中心線定位出道床板底層最外側縱橫向鋼筋的位置。3)在最外側縱橫向鋼筋位置線上采用紅色記號筆按設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。在鋼筋加工廠內按鋼筋尺寸設計進行下料、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，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，安裝前在底座側面四周頂部粘貼2 mm厚雙面膠條，確保不漏漿)，出廠前統一編號，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。4)檢查調整軌枕位置，并拉線將一側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、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，用手試擰螺栓，看是否能順利旋進，若出現卡住現象，則調整后重新對準、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)布設軌排。龍門吊從分枕組裝平臺上吊起軌排運至鋪設地點，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結，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:在距離軌排拖梁支腿外側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

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

圖2 軌排粗調順序

軌排粗調時應注意:1)先對偏差較大部位進行調整，分多次進行，避免鋼軌出現硬彎;2)粗調完成后應按1→3→4→2的順序將魚尾板螺栓擰緊，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

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

1)全站儀設站。采用萊卡1201+全站儀觀測4對連續的CPⅢ點，自動平差、計算確定設站位置，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的一組軌排，如偏差大于2 mm時，應重新設站。全站儀設站見圖3。

圖3 全站儀設站

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

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

4)調整高程。粗調后頂面標高應略低于設計頂面標高。用36 mm套筒扳手，旋轉豎向螺桿，調整軌道水平、超高(旋松超高調整器，調整軌排傾角，使軌排框架至設計標高，旋緊兩側豎向螺桿，使豎向螺桿與基床面垂直)。調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。調整螺柱時要緩慢進行，旋轉120°為高程變化1 mm。

注意:軌排精調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合良好，需在澆筑前對軌枕進行噴霧數次。用防護罩覆蓋軌枕、扣件。用塑料布纏包鋼軌和框架橫梁。檢查軌排上各調整螺桿是否出現懸空。檢查接地端子是否與模板密貼。道床板頂面標高采用定尺(設計混凝土面至軌頂的距離)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果。澆筑混凝土前，進行軌道幾何參數的復核，超過允許偏差應重新調整。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進行，將每一根軌枕下布滿混凝土，不可從一側自流到另一側。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，分前后兩區間隔2 m左右，前區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，后區2人用ZD30振動棒主要搗固軌枕四周及模板內側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)數據采集復核。完成混凝土澆筑之后，再次用精調小車采集軌道幾何形態數據。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 混凝土養護

采用土工布+彩條布覆蓋，人工配合灑水車灑水的方式養護，養護時間根據大氣環境及日平均氣溫確定。

4.2.11 軌排框架、模板拆除

當道床板混凝土強度達到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，避免混凝土等產生的污染。

6 結語

軌排框架采用型鋼精加工而成，整體剛性高，不易變形，可循環使用。軌底坡、軌距等尺寸控制精度高，施工過程中不需調整。軌排框架法施工CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道時，工序相對簡單，特別是精調作業過程中，只需對軌道中線和高程進行調整，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［2010］241號，高速鐵路軌道工程施工技術指南［S］.

［3］TB 10754-2010，高速鐵路軌道工程施工質量驗收標準［S］.