高速铁路CRTSII型板式无砟轨道施工技术的应用

高速铁路CRTSII型板式无砟轨道施工技术的应用【摘要】通过对杭甬高速铁路的施工实践，进一步认识我国CRTSII型无砟轨道施工技术。

总结了高速铁路CRTSII型无砟轨道板的铺设施工工艺与方法以及在施工过程中发现的常见问题和解决方法。

【关键词】CRTSII；无砟轨道；施工；技术1、前言高速铁路轨道结构和普通的铁路轨道结构是一样的，同样由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成。

高速铁路轨道主要类型分为：有砟轨道和无砟轨道，无砟轨道有着很多优点，使用周期比较长，比其它轨道变形程序也小，有着耐用、稳定等特性，从而满足了在无砟轨道上运行的低成本运营，这也是高科技发展的必然选择。

但是，我国铁路在无砟轨道施工技术方面尚缺乏成熟经验，要建成我国一流的高速铁路，实现铁路与国际接轨的目标，还需要结合实际对无砟轨道施工技术继续进行探索。

由于高速铁路对于线路的沉降要求及平顺性要求非常高，导致高速铁路大部分以桥代路，为满足高速度及高平顺性，CRTSII型无砟轨道技术开始在我国高速铁路桥梁上使用，并有望在未来广泛使用，但目前还没有非常成熟的施工技术。

下面我就结合自己参与建设的杭甬铁路客运专线，浅谈一下自己对CRTSII型板式无砟轨道施工的认识与体会。

2、工程概况由我部承建施工的杭甬铁路客运专线HYZQ-3标，CRTSII型板式无砟轨道起讫里程DK120+453.27～DK146+350，共计长度25897.73m，其中路基191.23m，桥梁25705.5m；共计分为六个无砟轨道施工区段、五个临时端刺进行施工作业，CRTSII型无砟轨道板共计7970块。

3、无砟轨道工程施工工序高速铁路CRTSII型板式无砟轨道施工工序相当复杂繁琐。

其中主要工序有防水层施工，滑动层“两布一膜”铺设，底座板浇筑，轨道板粗铺，轨道板精调，水泥乳化砂浆灌注，轨道板封边，轨道板纵连，侧向挡块施工等等。

4、CRTSII无砟轨道施工技术分析4.1主要施工设备混凝土泵车、摊铺机；双向运板车、铺板龙门吊、水泥沥清砂浆搅拌车、精调系统、水泥沥青灌注设备；铺轨机、长轨输送列车、焊轨机；道岔轨排吊梁、道岔轨排运输车、道岔轨道式平移台车、道岔检测车等。

4.2主要施工方案（1）轨道板制作：CRTSII型轨道板是通过工厂化生产线完成作业。

（2）底座混凝土施工：混凝土是由泵车泵送，然后通过四棍摊铺机摊铺来完成的。

（3）轨道板铺设：轨道板是由运板汽车运送到板站点上，然后再借助吊机将轨道板用到需要铺设的地方，当轨道板到达铺设点后先在底座放上铺板龙门吊，然后再通过轨道精调系统确定轨道板的坐标及位置是否准确。

（4）水泥沥青砂浆拌制与灌注：高性能水泥沥青砂浆需通过砂浆车进行搅拌，再将搅拌好的水泥沥青砂浆运送或灌注，使轨道板与底座之间能有一个很好的连接。

（5）500m长钢轨铺设：由焊轨机将短轨焊接成500m长钢轨，然后将焊接好的长钢轨运至铺轨机，由铺轨机将其运至轨道板上，然后再通过焊接将其固定。

（6）大号码（18、39号）无砟道岔铺设：该项目可以通过工厂预组装、现场精调并灌注混凝土的施工方案进行施工。

4.3无砟轨道施工质量控制标准（1）施工测量精度：采用CPⅢ基准网进行测量，该基准网测量精度高达1/100000。

（2）底座混凝土表面精度：高程±5mm，中线10mm，表面平整度7mm/4m。

（3）轨道板铺设精度：高程±0.5mm，中线0.5mm，相邻的轨道板之间的接缝处承轨台相对高差及中线±0.3mm。

（4）水泥沥青砂浆材质性能指标：应严格按照《CRTSII型板式无砟轨道质量验收暂行细则》中的要求，轨道板下水泥沥青砂浆垫层的灌注厚度应该保持在20～40mm为宜。

（5）道岔铺设精度：轨距±1mm，高低、轨向、扭曲、水平均为2mm。

（6）钢轨焊接平直度：焊接质量应当与轨顶面和内侧作用边0～+0.2mm/m 为宜，轨底（焊筋）0～+0.5mm为最佳。

4.4轨道板运输与临时存放当轨道板由临时便道从板厂运送到工地，并且严格按照轨道板的编号存放到特定位置后。

为了进一步确保轨道板在运输过程中的安全，应该在轨道板装上运输车后采取加固措施，而且运输过程中所经道路应提前做好维护工作。

轨道板临时存放在桥梁下面时，要做到轨道板编号与该板在桥上的位置要相对应或一致，而且在进行临时存放时一定要做好事先预防措施，要求存放位置整平、地面实，并且要留有排水沟。

如果地基基础较差，大都采用枕木支垫的方式。

一般都是按照规定在三点支撑摆放方木，每块板分别由四块方木支撑，方木尺寸为20cm×20cm×20cm，而且四块方木均位于第二个承轨台与第三个承轨台中间预裂缝的下方，同时要求4块方木间要保持水平。

两点支撑的一端中，方木与板中心间的横向距离应该保持在96cm；单点支撑的一端，两块方木与外边距板边之间的横向距离应该保持在5cm。

CRTSⅡ型轨道板中的轨道扣件是与板一整套的，所以轨道板临时存放时应该指派专人进行看护，以免扣件丢失而造成轨道板的最佳应用。

4.5轨道板制作通过工厂化生产线对横向预应力混凝土板进行集中预制时，纵向完工后的张拉锁件进行连接；通过特殊的措施使轨道板内钢筋能够保持绝缘；当轨道板混凝土收缩完成后，可以由数控磨床机对承轨槽进行精细的打磨，使其能够达到0.2mm的精准度。

4.6底座板施工（1）进行桥面交接验收；（2）施工测量底座板放样；（3）铺设两布一膜的滑动层；（4）将底座板钢筋进行绑扎，采用绝缘卡进行钢筋之间的连接，检测每一根钢筋的交叉点绝缘电阻值不小于1010～1012Ω；（5）摊铺机施工底座混凝土。

4.7轨道板铺设与精调定位（1）测量放样：每块轨道板的基准点GRP与圆锥体之间的安放点由设标网进行测试。

（2）轨道板运输与粗放：当轨道板运至桥止的双向运板车后，可以通过铺板龙门将轨道进行粗放。

（3）轨道板精调：轨道板的具体位置可以通过轨道道精调系统进行调整和定位，做到轨道板之间的位置与设计要求相一致。

4.8沥青水泥砂浆制备及灌注在进行乳化沥青砂浆的灌注工作时一定要严格按照慢、快的施工措施，慢的时间要控制好砂浆灌入的速度。

在出气的过程中应该将一定的砂浆排出后才能够封堵，一定要做到板腔内的砂浆密实，连接完好。

砂浆灌注的高度比板面要高出5-10厘米。

同时还应做好板腔内的湿润工作。

水泥沥青砂浆是通过砂浆搅拌车进行搅拌时，会由中转仓将桥下搅拌好的砂浆吊装到桥面上，通过该种方式进行重力式灌浆法来灌注轨道板时，垫层的砂浆厚度应保持在20～40mm为宜。

只有在砂浆抗压强度达到1MPa以上时，轨道板压紧装置和调节支架才能够拆除，以防轨道板上浮现象的发生；工具小车运行必须是在砂浆抗压强度高于3MPa的情况下才可以进行。

（1）离析现象的整改措施：离析现象经分板认为是由温差变化所引起的，由于环境温度变化比较大，轨道板在变化的过程中，砂浆的强度未达到要求标准，因此在该过程中就很可能会发生移动和变化。

为了能够使该现象得到更好的控制，要做到施工时的温度合宜，一般下午16时至早晨8时是最佳的施工时间，另外还需要将砂浆和各种原材料的温度也要控制好。

当砂浆开始初凝后，一定要做好养护工作，当封边角钢拆除后，封边带则不应拆除，在封边带的作用下浇水则可以做到很好的湿润效果，温度也能保持在一定的状态下，同时在轨道板上浇水控制。

（2）沉砂现象的整改措施：如果砂子含量过多或者是搅拌砂浆体系的稠度不达标时，也易出现沉砂现象。

因此在施工过程中应该对每盘砂浆的性能进行检测，确保每盘砂浆的技术指标与要求相一致。

如果相关技术人员对砂浆的性能有了足够的了解，可以将检测的次数增加到时每十盘检测一次就好。

（3）端角气泡带的整改措施：上一盘遗留下来的砂浆由于已经水化了一段时间，性能偏粘稠，在灌注流动的过程中容易产生大气泡。

因此在进行砂浆灌注时，应该将遗留下来的砂锅浆放掉，最好不要灌入板腔内。

（4）浅层裂纹的整改措施：砂浆充填层侧边部分易出现裂纹，针对该现象中南大学砂浆咨询组进行了为期半年的跟踪观察，得出该裂纹为浅层裂纹，不会有继续发展的现象。

并且认为该种裂纹产生的原因则是砂浆在板腔中流动时底座板将砂浆中的水分进行了吸收，使得砂浆的流动性有所变差，当砂浆流至封边土工布时，一些夹杂在其中的大气泡无法排出，而这个大气泡在砂浆压力和封边角钢的共同作用下，就会形成一条浅层的裂纹。

该裂纹并不是材料后期开裂所导致的。

要想使该现象得以改善，最后的办法则是加强排气功能以及加强板腔的润湿工作，如此可以有效的避免浅层裂纹的出现。

当该裂纹出现时，则可以通过相同的砂锅将进行封闭处理。

4.9无缝线路钢轨焊接铺设施工技术将厂制100m的定尺钢轨，通过焊轨基地的选配以及轨端的处理工作后，再用焊机将其焊接成500m长的轨条，这种轨条则属于无缝线路钢轨。

在进行铺轨时，将定尺钢轨由专门的轨道列车运送到指定位置，再由长轨条将其进行拖拉铺设，最后通过焊机将每个轨条焊接和锁定，如此就可以完成整个无缝线路钢轨的铺设工作。

4.9.1 500HI长轨基地焊接（1）配轨：将基地人场验收合格的100m定尺钢轨，按照线路要素、施工工期及无缝线路长钢轨计划选配钢轨，将选配好的钢轨吊放于滚轮输送线上。

（2）轨端打磨除锈：使用除锈机将0.5m长度范围内的轨顶面、底面和轨端进行打磨，除去铁锈和其它杂物，使焊机电极与钢轨良好接触，保证焊缝质量。

（3）长轨条焊接：使用焊轨机将100m定尺短钢轨焊接成500m长钢轨。

（4）正火、风冷：当轨温降到300～5000C时，用正火设备把钢轨焊接接头加热到850～9500C，再用喷风装置对焊缝进行快速冷却，使其轨温快速冷却至500-550℃，以达到细化金属结晶，提高焊缝硬度，减少或消除焊接处的残余应力。

（5）粗磨：使用粗磨机对焊接接头进行粗磨，以清除轨头、轨底和坡角处的残余焊瘤，减少精磨机的磨削量。

（6）水冷：水冷却在300℃以下进行，在冷却隧道内对焊接接头进行冷却，使焊接接头温度达到50℃以下，以满足后道工序调直的要求。

4.9.2 500m长钢轨运铺施工（1）长钢轨由牵引车和长轨运输车运至指定位置后，当长轨运输车对上位之后，将拖拉的一对钢轨锁定装置和安全挡板松开。

（2）一对500m长的长钢轨被牵引车拉在轨道板上前行时，需要在无咋轨道垫板的承轨槽之间放置一对滚轮，并且要求每10m就要放置一对。

（3）当运输车上还有10m的钢轨时，就要将牵引车的速度减慢，当钢轨末端进入到分轨小车滑槽里时，应该及时地通过拉轨器将钢轨拉到指定的位置，使其与已经铺设完成的轨道能够很好的连接，然后再将钢轨连接器安装好即可。

（4）将钢轨顶升起来，将放置的滚轮取出，并且在平均间隔后安装10%的扣件，其余的扣件则等到铺轨机组通过后再一一安装齐全就好。