高速鐵路無碴軌道施工技術與質量管理探究

摘要：近幾十年來，高速鐵路在推動經濟發展上起到了舉足輕重的作用，在現代鐵路工程建設中，無碴軌道的應用越來越廣泛，在很多發達國家在無碴軌道技術上已經積累了較為豐富的經驗，但是我國在應用此技術上還存在很多難題尚未解決，因此有必要對高速鐵路無碴軌道施工技術與質量管理進行探究，下文筆者結合施工經驗，首先對無碴軌道施工設計進行介紹，再探討其質量管理辦法，以供參考。

關鍵詞：高速鐵路；無碴軌道；施工技術；質量管理

1.高速鐵路無碴軌道的設計

結合我國無碴軌道的科研成果，在經濟適用、施工簡單、配套扣件有足夠的調整量、減振性好、結構耐用可靠等原則下，參考具體工程實施經驗，通常會采用預制混凝土板式、現澆混凝土式無碴軌道技術。

預制混凝土板式的優點主要有：現場混凝土施工量少；軌道結構高度低、自重輕；工程進度快；可修復性強。缺點是：施工設備、專業制造的造價較高；對施工技術要求高；需要凸形擋臺設置混凝土底座。而現澆混凝土式的優點有：穩定性、耐久性較好；路基和隧道地段不用設置混凝土底座；施工簡單；造價低。缺點有：混凝土施工量大，進度慢；二期恒載相對較大；可修復性差；需要特殊施工設備。

在進行無碴軌道結構設計時，除了滿足客運專線在無碴軌道上運行的安全性、舒適性，盡量減少線路少修，保證結構強度、橫向穩定性等方面有充分的考慮外，要重視無碴軌道組成部分的耐用性、減振性和平順性。

結構強度方面，考慮到無碴軌道結構的安全性和耐用性，選擇軸重較大的動力集中式電動車組（19.5N），考慮到線路的不平順，取動載系數為3.0，動載為300kN。從實際運行結果來看，根據此數據進行無碴軌道板道床板的設計承載能力可以滿足無碴軌道的結構強度的要求，且有一定的安全儲備空間。

橫向穩定性方面，對于曲線區段的橋上無碴軌道來說，限位部分的設計應考慮輪軌橫向作用荷載，采用調高量大、扣壓力小的扣件結構保證軌道的橫向穩定性。

減振性方面，無碴軌道有取代有碴軌道的道碴層，可以在一定程度上彌補剛度大的缺陷，但是在設計中，應要求扣件系統有很好的彈性，考慮在軌道板底部設置彈性層，降低輪軌之間的動力作用和振動。

平順性方面，除了在設計中對施工工藝和施工過程加強管理，嚴格要求靜態鋪設精度之外，無碴軌道應在技術上保證線路的平順性和均勻性。無碴軌道的扣件結構應該合理確定扣件高低、左右位置的調整能力，方便對線路進行調整，實現線路的平順性。另外，設計中，由于軌道板為預制平板，當板式軌道應用于軌面標高漸變地段時，軌下調高墊板難以實現軌道精細調整，因此，在設計中將樹脂充填式調高墊板作為無碴軌道的組成部分，以此保證線路的平順性。

耐用性方面，無碴軌道除了在結構強度上有足夠的儲備之外，在軌道各部件的技術條件中要對影響無碴軌道的耐久性的原材料提出嚴格要求。例如橡膠材料的耐熱性和抗老化性、CA砂漿的抗凍性和耐候性、混凝土材料的抗凍性等。、

2.無碴軌道施工技術質量控制

2.1注重對操作人員的培訓

提高設計施工人員的素質及專業水平對于無碴軌道的建設影響深遠。要明確無碴軌道分管領導，配置無碴軌道專業管理人員，進行全員培訓，做到持證上崗。建設單位應明確專人負責無碴軌道施工管理工作。設計單位要派出無碴軌道的具體設計人員配合施工。監理單位派駐熟悉無碴軌道技術的人員做好無碴軌道施工的現場監理工作。施工單位要配齊無碴軌道工程施工所需的高素質現場操作和組織管理人員。要高度重視并做好所有參建人員的崗前培訓，特別是要加強施工具體操作人員和現場技術管理人員的培訓。

2.2采用先進的施工機械

無碴軌道的施工如果采用先進的施工機械，將有利于提高作業工作效率，為工程早日竣工爭取時間。主要的施工機械由牽引車、滾輪、滾輪小車、分軌推送車、鋼軌運輸車等組成，牽引車是整個施工過程中的核心設備，該設備主要由走行機構、隨車起重機、拖拉卷場、擋塊監測裝置、自動導向裝置、軌條夾鉗、滾輪托架、電控系統、動力系統、液壓系統等組成；滾輪由表面高頻淬火的滾筒、滾動軸承、銷軸、底座、定位卡板等組成；分軌推送車由平車、動力室、拖拉卷場裝置、推送裝置、分軌裝置、長滾筒、升降滾筒、液壓系統、電控系統等組成。無碴軌道施工前應根據施工方法配置無碴道床成套施工設備，對關鍵設備進行確認，以保證施工機械能夠正常運轉。

2.3底座板施工控制

底座板施工的工藝流程是滑動層驗收→橋面清潔→鋼筋綁扎→模板安裝→底座混凝土澆注→混凝土養護→張拉→后澆帶連接→檢查驗收。從中可見，底座板施工是一項基本的混凝土作業。混凝土澆筑應制定嚴格的操作規程，做到流水作業，分工明確，有序施工。混凝土澆筑過程中，施工管理人員如質量檢查人員等要全過程跟班管理，同時安排電工，模板工，鋼筋工隨時檢查，排除故障和隱患。澆筑混凝土時，應注意防止混凝土的分層離析，混凝土由料斗、漏斗內卸出進行澆筑時，其自由傾落度一般不宜超過2m。當發現軌面尺寸（軌距、水平、高低、方向）超限、模板、支承架、防迷流鋼筋網片、預埋件、預留管、溝、孔、洞有變形移位應立即停止澆筑，并應在已澆筑的混凝土凝結前修整完好。在施工縫處繼續澆筑混凝土時，已澆筑的混凝土抗壓強度不應小于1.2Mpa，同時在已硬化的混凝土表面澆筑混凝土前應清除垃圾水泥薄膜，表面上松動砂石和軟弱混凝土層，還應鑿毛，用水沖洗干凈并充分濕潤，一般不宜不少于24h。應加強短枕底部及周圍混凝土的搗實，使道床與短枕結合良好。道床混凝土初凝前，表面需抹面平整，排水坡度符合設計要求，水溝縱坡和線路坡度一致并平順。抹面平整度允許誤差為±2mm，標高允許誤差+5mm、-10mm。在自然氣溫條件下（高于+5℃）即用麻袋、草簾覆蓋并及時澆水養護，以保持混凝土具有足夠濕潤狀態（澆水養護時間不少于7天），混凝土強度達到70%時道床上方可載重。

2.4長鋼軌的施工控制

長鋼軌的鋪設，首先要布置好軌道板及承軌槽，在承軌槽中放置好橡膠墊板，散步好扣件，并每隔5m布設好滾輪。當運軌列車到達卸軌地點后，首先要與長鋼軌推送車進行連結對位，然后解除長鋼軌運輸列車上的鎖緊裝置，并使用一臺“抓軌器”進行牽引讓長鋼軌沿著滾輪組前行，最終將長鋼軌拖拉到承軌槽內。將承軌槽中的滾輪去除后就可使長鋼軌進入槽中，并將部分扣件安裝好，這樣一對長鋼軌的鋪設即告完成。扣件不可隨工具軌周轉使用，應留在道床板上，以確保不將扣件的誤差帶給道床板。工具軌周轉使用前要進行全面清理，避免產生誤差。安裝工具軌前，軌枕的承軌槽應進行清理。應確保軌縫順接無錯牙錯臺，必須使用魚尾板連接，并不少于4個螺栓。工具軌接頭不得位于承軌槽之上，工具軌之間軌縫宜控制在10mm內。使用雙頭螺栓緊固機同步擰緊螺栓，并用扭矩扳手復檢螺栓扭矩，確保鋼軌姿態正常。

3.總結語

盡管我國無碴軌道技術有了長足的發展，但與國外發達國家的先進工程技術相比仍存在較大差距，需要我們不斷學習和借鑒，才能更好地為鐵路行業作出貢獻。隨著我國鐵路事業的飛速發展，對無碴軌道工程技術進行探討與實踐，具有非常重要的現實意義。

參考文獻

[1]何華武，我國客運專線應大力發展無碴軌道，中國鐵路，2010（03）.

[2]錢立新，世界高速鐵路技術[M]，北京：中國鐵道出版社，2011（08）.