无砟轨道道床板轨排框架法施工技术

CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板轨排框架法施工技术

摘要：CRTSⅠ双块式无砟轨道道床板施工技术的关键是施工精度和轨道几何形位的控制，而轨排框架法施工道床板能有效控制轨距、中线、水平、轨面高程的精度，提高轨道平顺性，克服传统工施工方法施工后所造成的轨道变形、几何形位超限等缺陷，具有程序化施工、方便管理控制和加快工程进度的特点。本文结合宝兰客运专线无砟轨道施工实践，对道床板轨排框架法施工技术进行了研究和总结，为今后类似工程施工提供参考。

关键词： CRTSⅠ型双块式无砟轨道轨排框架施工技术

1.工程概况

宝兰客运专线道床板设计宽2.8m、厚0.26m，采用C40混凝土现场浇筑，道床板内设置双层配筋。其中短路基采用单元式道床板结构，每个标准单元道床板纵向长6.5m，单元之间设置宽20mm伸缩缝，缝内填充聚乙烯泡沫板，缝口采用10mm深有机硅同密封；桥梁地段道床板板长根据桥梁实际梁面长度及梁缝值确定，标准道床板的单元长度为 6.5m（含隔缝0.1m），异型道床板的单元最短不小于5.25m；短隧道地段道床板板长采用连续浇筑。

2.轨排框架法施工特点

轨排框架主要由工具轨、横梁、竖向支撑螺杆和轨向锁定杆等构件组成，通过轨排与工具轨的组合，将轨排转变为类似“轨道板”的结构，然后采用成熟的轨道板式调整工艺来进行轨排的调整。轨排调整分为就位、粗调和精调3个步骤，配属专用制式吊具的龙门吊吊铺排架，粗调测量系统控制粗调、轨道检测小车控制精调和固定轨道。轨道的调整和固定由竖向支撑螺杆和轨向锁定杆完成，调整采用螺纹无级调整。支撑螺杆调整轨排高低和水平，轨向锁定杆调整轨排横向和起固定作用。

轨排框架法施工特点：

①轨排框架作为工具便于在工厂精确加工，施工现场快速组装。在施工区外一次完成轨排枕距、轨距、线形的工厂化调整固定，加快后续精调工序速度，提高轨道铺设的精度。

②轨排框架施工法是典型的流水作业。施工程序容易掌握、各工序衔接紧凑有序，施工进度和质量与各工序息息相关，其中任一工序的工效降低，将会影响其它工序的施工。在施工组织时要均衡各工序的资源配置，做到均衡生产。

③结合CPIII施工基标精密控制网、高精度的绝对定位测量控制手段以保证施工质量，减少扣件更换率。测量前需高度重视测量仪器的选用、测量方法的掌握和数据结果的综合评判等。

④轨排框架法施工道床板，施工进度和质量受工装设备的制约和影响较大，要加强对工装设备的日常维护保养，确保各工装设备正常运转。每循环周转4～5次后应对轨距、轨向等参数进行检校，对于偏差较大的框架要进行校正。

轨排框架图

3施工工艺流程及主要施工工艺

3.1施工工艺流程

轨排框架长度一般为6.50米（为适应不规则轨枕间距，每工作面配置2套3.2m和3.5m 轨排框架），配属1台相应的龙门吊，设置临时轨枕堆放场和轨排组装平台，合理选择运输通道；首先在有资质和经验的工厂内按照精度要求制作轨排框架，检验、编号、建档；轨排框架运到施工现场，再按照档案编号逐一检查验收，并当作工装设备进行全过程管理。施工工艺流程见图3-1。

3.2主要施工工艺

1、轨枕存放和运输

平板车运输，集中场地堆放，存放层高不超过5层；龙门吊或汽车吊装卸配属专用吊具装卸轨枕。

2、轨排组装和运输

每个工作面设2个移动组装平台和多个轨排存放场；组装好的轨排，存放待用。

⑴轨排组装

所有轨排框架均在工厂组装完成。人工配合机械通过台架定位座、轨排架对位钢板精确

调整和固定轨排，通过平板运输车（能确保运输过程中无法恢复性变形小于0.1㎜）转运至施工现场。轨排框架梁上线前，现场技术人员配合测量人员采用轨道尺、经纬仪对排架进行测量符合，存在偏差技术调整。

⑵轨排运输

线上施工时，所有轨排框架采用龙门吊起吊转运组装好。

3.2-1 工艺流程

3、安装底层钢筋

按照线路要素，全站仪放样线路中线及模板边线，并采用墨斗弹出线路中线、模板边线、轨枕横向限位线；现场技术人员根据放样点在底板顶面上用钢卷尺量出底层钢筋间距，粉笔标记；按梅花型布置预制好的砼垫块；布置纵、横向钢筋，安装绝缘卡子和绝缘扎丝固定。

4、散布轨枕

底层钢筋摆放完毕后，根据测设的底板轨道中心点位、轨枕中心点为及模板边线弹线以及仪器测量控制散布轨枕。

轨枕由龙门吊（或随车吊）吊运至底板上间隔堆放（每次起吊5根轨枕），吊装时低速起吊、运行，堆放均匀；轨枕采用人工散布，每4人一组，分区段按放样标识放置轨枕，专人对所摆放的轨枕位置进行调整，使其与标识线吻合；每散布4组轨枕，与现场标示的里程控制点核对一次，以控制散布轨枕的累计纵向误差，做出相应的调整。

5、轨排架铺设、就位

平板车运送组装好的轨排到现场后，龙门吊按照轨排布设位置依次布设，用龙门吊低速档位，使轨排架准确就位，在轨排落至道床底板前，螺柱支腿加套PVC管。误差控制在高程-10～0mm、中线±10mm。充分利用相邻的两轨排轨枕间距允许误差范围，调整轨缝。

方法：A、匀枕，按照组装平台上轨枕块的定位线匀枕，并对轨枕表面进行清理。B、为节省轨排组装时间，要再次检查调整轨枕块位置。C、上轨道排架，人工配合龙门吊，将轨道排架扣件螺栓孔位置与轨枕上螺栓孔位置对齐，平稳、缓慢地将排架放置于轨枕上。D、复查轨枕位置并上扣件。安装扣件注意事项：①安装前检查螺栓孔内是否有杂物，螺栓螺纹上是否有砂粒等，螺纹涂抹专用油脂；②将螺栓旋入螺栓孔内，用手试拧螺栓，看是否能顺利旋进，若出现卡住现象，则调整后重新对准、旋入；③专用扳手按照扭矩要求上紧螺栓，扣件与轨枕顶、钢轨底必须密贴。E、复查此轨排的螺栓安装质量及轨枕间距。

6、粗调

目的是将组装好的轨排抬起，起轨高度为51.5cm，为钢筋绑扎提供作业面，并对轨道中心进行调整。

粗调前对轨排进行检查，主要检查枕距、轨距及轨道落槽情况，是否符合要求；利用调节螺杆抬升轨排，每轨排每侧4个，利用方尺控制起轨高度。

轨道中心调整：可在方尺长作出轨道中心位置标识，利用垂球吊测量所放轨道中心点，对轨道中心进行调整。起轨时可通过调整支撑调节杆来使轨道对中。

安装螺杆调节器托盘：螺杆调节器在轨道左、右轨对称安装，固定在两轨枕中间位置，并应大致垂直轨道方向。第一根轨枕需要配一对，每间隔2根轨枕安装一对。对螺杆涂抹黄油并安装螺杆。

7、安装剩余钢筋及电阻测试

（1）轨道粗调工序完成后，进行道床板上层纵横向、架立钢筋及接地钢筋安装。

（2）接地端子安装。接地端子采用焊接方式固定在道床两侧接地钢筋上。

（3）绝缘电阻测试。首先通过目测检查每处钢筋的搭接接触情况，目测绝缘卡安装是否良好，有无脱落现象；然后用手摇的兆欧表进一步测量钢筋间的绝缘数据，相互绝缘的钢筋之间电阻必须达到2M 以上。

8、模板安装

轨排框架和模板系统分离设计，其间采用特殊卡扣连接，该工序在轨道粗调结束后、精调结束之前完成。根据测量放样道床板边线和横向模板边线放线，人工将模板安装到位后，对模板位置进行相应调整，保证模板安装精度；然后用斜拉撑杆对模板加固，确保在道床板浇注时不发生模板变形。

模板安装完毕后，将模板底面与道床板下部结构有缝隙的位置进行砂浆的填封，模板内侧用墨线标示道床板顶面线。

9、精调

配属TCA2003全站仪、无砟轨道专业精调检测小车，采取定点测量模式对排架的支撑点位测量，根据实时显示对应点处的轨道位置、设计位置、位置偏差及调轨方向，指导现场的调轨作业。精调后支撑点处的轨道位置误差控制在中线±0.5mm，高程-0.5～0mm，水平0.5mm。道床板混凝土浇注前再次对每根轨枕处对应的轨道进行复测。

（1）步骤

A、确定全站仪坐标。每工作面配备1台具有自动搜索、跟踪、计算、传输数据功能的全站仪。全站仪采用自由设站法定位，通过观测附近8个固定在隧道边墙上的控制点棱镜，自动平差、计算确定位置。改变测站位置，至少要交叉观测后方利用过的6个控制点。

B、测量轨道数据。全站仪测量轨道精测小车顶端棱镜，小车自动测量轨距、超高。

C、反馈信息。接收观测数据，通过配套软件，计算轨道平面位置、水平、超高、轨距等数据，误差值将迅速反馈到精测小车的电脑显示屏幕上，指导轨道调整。

D、调整中线。采用双头调节扳手，左右同时调整轨向锁定器。

E、调整高程。用普通六角螺帽扳手，旋转竖向螺杆，调整轨道水平、超高。高度尽量往上调整，不下调。

（2）方法

A、步骤：轨检小车放置在轨排架上，在轨排架支撑柱处停放小车，拧紧刹车；全站仪精

确照准轨检小车上的棱镜，使用全站仪精测模式测量出轨检小车的几何定位情况，轨检小车内的传感器计算出轨道定位的几何偏差；调整轨排架。

B、精调顺序：对某两个特定轨排架（见图3-7.1）而言，精调顺序为：1→3→1→2→3→2→3→4→5→3→4→6→4→5→6→5→6

图3.7-1 精调顺序

①轨道中线调整：采用双头调节扳手，调整轨道中线，双头调节扳手联组工作，一般2～5根为一组，左右同时调整轨向锁定器。

②轨道高程调整：用普通六角螺帽扳手，旋转竖向螺杆，调整轨道水平、超高。调整螺杆时要缓慢进行，每旋转90°其高程变化1mm，调整后用手检查螺杆是否受力，如未受力则调整附近的螺杆。高程调整完成后对轨道进行检查验收，验收标准如下表。

C、顺接过渡方法：前一站调整完成后，下一站调整时需重叠上一站调整过的8至10根轨枕。过渡段从顺接后第一个轨排架开始，每枕的数据递减值宜小于0.2mm，直到绝对偏差约为零为止。

10、混凝土浇注前的检查、处理

在浇注混凝土之前，对模板边线进行复核、加固；浇注区域预先用高压设备彻底冲洗干净；并使用模板油对侧面模板内面进行涂刷处理。

通过复测检查看最终轨道位置能否达到规范要求，决定是否可以进入混凝土浇注工序。

11、混凝土浇注

(1)浇注方法

混凝土采用拌合站集中拌合、运输车水平运送、2m3斗送混凝土入仓，使用高频插入式振捣器振捣密实、人工收面的施工方法。为保证轨枕下混凝土的密实，严格按“之”字形浇筑顺序进行均匀布料，先采用Φ50振捣棒在轨枕之间振捣，二次采用Φ30振捣棒在轨枕四周振捣，二次振捣工艺见下图。

(2)施工要点

A、为了达到较佳的结合，在浇注之前用水湿润轨枕。

B、在整个浇注过程中保证混凝土品质恒定，每车运送的混凝土坍落度应处于设计范围内。

C、在混凝土浇注前，使用防护罩保护钢轨及轨枕不被混凝土污染。

D、施工时严格按混凝土顺序浇注原则，即混凝土保持从起始端一个轨枕的浇注口浇注，振捣密实后移至下一个轨枕浇注口。

E、严格控制道床板混凝土高程。采取模板内侧设置角钢刮轨，利用自制与道床板宽度、相匹配的刮轨尺进行人工找面，人工使用木抹抹面提浆。

F、混凝土振捣时避免捣固棒接触轨排与支撑架，插点布置应均匀，不漏振。同时应注意轨排几何状态的变化，保证轨排、模板、支撑架的稳定牢固，如有变位，立即停止浇注和振捣，并在混凝土初凝前完成调整工作。

G、道床板混凝土灌注密实后，表面需抹面整平，抹面形成设计的横向排水坡，在抹面的同时清理钢轨、轨枕、扣件和支撑架等表面的灰浆，收光抹面分3～4次进行，在混凝土终凝前压光。

H、混凝土振捣完成后，工采用遮阳篷将混凝土覆盖，防止阳光照射加快混凝土表面失水，人工在遮阳篷中紧跟振捣工序开始抹面。

I、混凝土初凝后，松开全部扣件和鱼尾板，并配上2～3名工人喷涂养护剂，涂的过程中注意要涂均匀，不漏涂。

J、混凝土强度达到一定强度后，整体拆除轨道排架，在未达到设计强度75%前，严禁在道床上行车和碰撞轨枕。

12、混凝土养护

混凝土养护采取遮阳篷+喷涂养护液+两布一膜洒水润湿。

混凝土收面、养护均在遮阳篷中进行。混凝土振捣完成后，人工将可移动遮阳篷推至混凝土仓号上方，然后人工在棚内进行收面压光，为防止过堂风穿过遮阳篷，棚端设置拉链式

吊帘门；混凝土初凝后喷涂养护液，在养护液成膜后（喷涂养护液大约3个小时后），立即覆盖两布一膜洒水养护。

混凝土养护时间不少于十四天。养护期间安排专门人员每隔2小时检查道床板是否湿润，如有未被湿润部分应立即进行洒水处理；每天补充洒水不少于3次。

13、轨道排架的拆除、配件清理

为避免混凝土粘牢螺柱支腿，当道床板混凝土达到一定强度后，首先顺序旋升螺柱支腿1～2mm；然后松开轨道扣件，按照拆除顺序拆除排架，拆卸模板，最后经过确认扣件全部松开后，龙门吊吊起排架运至轨排组装区清理待用，进入下一循环施工。

4.总结

根据宝兰客运专线施工实践证明了轨排框架法是CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板施工质量、进度及精度控制的有力保障，但其在使用在轨道精调方面仍存在不足，逐点精调时，相邻两点会相互扰动需要多次反复调整；轨排框架横梁在布设时与轨枕紧邻，安装固定存在偏差、道床板混凝土表面收面困难等，为解决以上问题需对轨排框架结构型式进行优化，比如横梁可设置成前后移动、快速自紧固定等。

参考文献：

《宝鸡至兰州客运专线—桥上双块式无砟轨道设计图》宝兰客专是轨04

《宝鸡至兰州客运专线—隧道双块式无砟轨道设计图》宝兰客专是轨02

《宝鸡至兰州客运专线—路基上双块式无砟轨道设计图》宝兰客专是轨01

《高速铁路轨道工程施工技术指南》铁建设【2010】241号