高鐵CRTS II型雙塊式無砟軌道施工技術(shù)重難點

甄治國

高鐵CRTS II型雙塊式無砟軌道施工技術(shù)重難點

甄治國

Gao tie CRTS II xing shuang kuai shi wu zha gui dao shi gong ji shu zhong nan dian

現(xiàn)階段，無砟軌道鐵路運營速度越來越高，施工質(zhì)量和精度也要求更高，為滿足其高速、舒適、安全的特點，應(yīng)對軌道的平順性、穩(wěn)定性以及均勻性、連續(xù)性進行嚴格控制。縱觀中國高速鐵路快速發(fā)展的10年，大量的采用了無砟軌道，本文結(jié)合本人實際工作針對CRTS II型雙塊式無砟軌道施工中，可能影響鐵路運行其平順性、穩(wěn)定性等關(guān)鍵難點進行論述。

一、CRTS II型雙塊式無砟軌道施工重難點

1.軌道過渡段施工問題。過渡段是指沿軌道結(jié)構(gòu)橫向或豎向存在剛度突變的軌道結(jié)構(gòu)形式，如路橋過渡段、有砟無砟過渡段、道岔過渡段等。這些地段是高鐵線路的薄弱環(huán)節(jié)，由于強度、剛度、沉降等差異的存在必然引起鋼軌的彎折變形，致使不平順的產(chǎn)生，為保證無砟軌道為高平順性，必須對線路有剛度突變的區(qū)域進行過渡段處理，使軌道剛度逐步變化，最大限度減緩軌道結(jié)構(gòu)變形和沉降差，以保證列車安全舒適運行。

2.無砟軌道精調(diào)精整作業(yè)問題。按圖施工將混凝土底座澆筑結(jié)束，進行無砟軌道鋪設(shè)過程中，應(yīng)嚴格按照施工流程，做好一次成型和加固工作，使無砟軌道符合穩(wěn)固和平順的需求；為了有效地保障線路的施工質(zhì)量與軌道的平順性，結(jié)合使用高精度設(shè)備進行精調(diào)精整是高鐵軌道無砟軌道施工重難點之一。

3.軌道板CA砂漿灌注問題。作用是支承軌道板、緩沖高速列車荷載與減震等作用，其性能的好壞對板式無砟軌道結(jié)構(gòu)的平順性、耐久性和列車運行的舒適性與安全性以及運營維護成本等有著重大影響。此工序不繁雜往往得不到足夠的重視，而大大影響后期運營效果。

二、常見的無砟軌道施工技術(shù)難點控制措施

1.無砟軌道過渡段技術(shù)控制

為了保證有砟軌道由于疏松性可能產(chǎn)生的比無砟軌道更大的沉降，造成不均勻變形，國內(nèi)通常采用設(shè)置護輪軌并使用不同彈性扣件及對無砟有砟道床差異灌注技術(shù)以達到減小剛度差異的目的。以青榮城際鐵路為例，無砟軌道和有砟軌道過渡時，將無砟軌道支承層的一部分伸入有砟軌道路段8～15m，同時將無砟軌道一端的支承層加厚，這樣同時保證了有砟軌道的厚度和強度要求；采用道床差異灌注，自無砟軌道側(cè)向有砟軌道側(cè)不同級別灌注，第一段將枕下、枕邊和邊坡全部灌注粘結(jié)，第二段只在枕下和道砟邊坡部分灌注，第三段僅對枕下進行局部灌注（如下圖所示）。另外在過渡段輔設(shè)兩根25m護輪軌，護輪軌固定在道床板和過渡枕頂面，為了使過渡段剛度過渡更均勻，設(shè)置不同剛度的扣件，有砟軌道側(cè)扣件板剛度較大，采用墊板剛度為55～75KN/mm的II型或III型扣件，無砟軌道側(cè)的扣件剛度較小，采用剛度為22.5±2.5KN/mm的Vossloh扣件。所以，保證過渡段的平順和剛度線性過渡，可采用多種工藝結(jié)合的方法，按質(zhì)保量施工，方可取得理想效果。

過渡段灌注示意圖

2.無砟軌道鋼軌精調(diào)精整技術(shù)控制

軌道精調(diào)是無砟軌道施工中最關(guān)鍵的工序，精調(diào)是否能達到要求是無砟軌道施工成功與否的標準，精調(diào)中必須使用高精度的軌檢小車結(jié)合精準的定位與測量技術(shù)，對無砟軌道的精度進行準確定位，利用定位控制、工程定位與線形、構(gòu)筑定位等，基于精密測量網(wǎng)上的測量技術(shù)，應(yīng)與CPI、CPII以及CPIII進行結(jié)合。CRTS II型雙塊板無砟軌道鋪設(shè)應(yīng)事先做好安裝定位、軌排粗調(diào)以及混凝土澆筑等。為保證高精度測量，建站精度要高，儀器要在外軌中心線上，并且越低越好，以減小儀器自身誤差，同時精調(diào)工人要將軌道頂面和內(nèi)側(cè)面的干混凝土等雜物清理干凈，以保證小車的測量準確。進入精調(diào)過程時，要對標高嚴格控制，把軌排調(diào)節(jié)器作為調(diào)整控制點，第一遍一般采用跟蹤模式測量。首先調(diào)整線路中線，用軌排的對稱斜撐桿左右調(diào)整軌向，一定時邊松一邊緊，保證軌距不發(fā)生變化；然后再調(diào)標高，通過兩個或三個調(diào)整器的螺桿，快速將軌頂標高調(diào)整到位；最后調(diào)整軌距，通過軌距拉桿和軌距撐桿減小和增大軌道間距。由于軌向、標高、軌距三者是相互聯(lián)系的，調(diào)整任一項，有可能引起其他兩項變化，所以精測過程中定要加強復(fù)測，做到軌道板精調(diào)后要達到的豎向精度：≤0.3mm，縱向精度：≤10mm，橫向精度：≤0.3mm。特別需要注意的是，路基和橋梁精調(diào)要開率天氣因素，強光、大風等對全站儀等測量儀器影響較大，遇大風天氣應(yīng)暫停精測，路基橋梁段精測最好選在夜間。

3.CA砂漿質(zhì)量控制

CRTS II型無砟軌道混凝土基床和軌道板之間一般鋪有50mm左右水泥-瀝青砂漿（簡稱CA砂漿）作為墊層，其作用是支承預(yù)制的鋼筋混凝土軌道板，給軌道提供需要的剛度、強度和適當?shù)膹椥浴A砂漿作為無砟軌道施工的核心技術(shù)之一，其配比、制拌、實驗、運輸、灌注等都會直接影響軌道的耐久性。CA砂漿拌制過程中要嚴格按照施工配合比的要求你材料進行準確計量，按工藝投料順序、攪拌速度進行攪拌，首盤拌制后進行砂漿溫度、擴展度、流動性、含氣量等檢測，合格后方可繼續(xù)生產(chǎn)。CA砂漿灌注前先檢查軌道板接縫處封邊壓緊裝置是否存在裂縫，檢查灌漿孔是否有臟污等。灌注時，應(yīng)持續(xù)對砂漿進行攪拌，砂漿通過PVC管注入，其塌落度應(yīng)滿足要求，避免砂漿的分成離析，灌注應(yīng)先慢后快，待觀察孔中有砂漿經(jīng)過時候，逐步降低灌注速度以便排除空氣使底座砂漿飽滿。砂漿表面高度至少達到軌道板底邊且不回落，灌漿結(jié)束。施工中值得注意的是，CA砂漿灌注必須一次完成，中途不得中斷；砂漿拌制施工時溫度適宜10℃～25℃，界限溫度5℃～30℃，需控制在界限溫度內(nèi)施工；灌漿后需進行養(yǎng)護，當砂漿強度達到1MPa時方可拆除精調(diào)爪，砂漿抗壓強度達到3MPa時方可在軌道板上承重。

4.確保無砟軌道的剛度

無砟軌道鋪設(shè)的剛度問題，取決于軌道的過渡段與岔區(qū)段的剛度，在實際的無砟軌道鋪設(shè)過程中，需對高速鐵路過渡段的長度和類型、材料及施工技術(shù)等進行嚴格要求，并對其進行合理分配，同時在鋪設(shè)期間依據(jù)施工現(xiàn)場的實際條件，對無砟軌道剛度和長度等進行嚴格監(jiān)控，確保軌道過渡段剛度不會對無砟軌道整體剛度造成影響。在此過程中，無砟軌道鋪設(shè)過程應(yīng)以軌道剛度和扣件剛度為前提，對軌道岔區(qū)的設(shè)計創(chuàng)造有利條件。

三、科學(xué)管理，注重實效，注重無砟軌道流程管控

無砟軌道具有施工技術(shù)復(fù)雜和接口多樣化等特點，在無砟軌道施工過程中，應(yīng)堅持將“精細施工，精確定位”施工理念貫穿于整個工程，并且強化施工組織編制等工作，根據(jù)實際情況，合理制定物流組織規(guī)劃以及施工組織規(guī)劃，使其具有科學(xué)性和可行性。科學(xué)管理及基礎(chǔ)上配置專業(yè)的施工團隊，選擇先進施工設(shè)備，強化專業(yè)的培訓(xùn)教育，加強施工技術(shù)和施工管理，有效控制工程質(zhì)量，方能提高整體施工效率。

四、結(jié)語

綜上所述，要保證高鐵無砟軌道的平順、舒適和安全，需對無砟軌道的設(shè)計理念和施工技術(shù)等方面進行重點加強，才能有效改善高速鐵路整體建設(shè)水平，為無砟軌道的技術(shù)進步提供有力幫助。所以，建設(shè)、施工監(jiān)理等相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)在實際施工中，須以“精細化”為施工標準，加大各環(huán)節(jié)監(jiān)督力度，并對重難點工序工藝重點把控，保證達到預(yù)期建設(shè)目標。

（作者單位：中鐵二十局集團第四工程有限公司）