客运专线铁路隧道CRTSI型双块式无砟轨道施工工法

客运专线铁路隧道CRTS I型双块式无砟轨道施工工法

1 前言

1.0.1客运高速是当今世界各国铁路发展的重点。高速铁路要求轨道具有高平顺性和高稳定性，因此采用整体道床、无砟轨道是铁路建设的必然趋势。随着国民经济和社会的不断发展，我国提出了实现铁路跨越式发展的奋斗目标。提高轨道线路的施工质量对于保证高速铁路的列车安全、舒适、平稳地运行非常重要。当前，铁路列车速度逐步由常规的160Km/h 以下向250Km/h以上发展，铁路轨道施工作业必须相应地创新和发展。

1.0.2无砟轨道由于结构高度低、维修量小、无道砟飞溅、稳定性好、耐久性好、弹性均匀等特点，已成为客运专线铁路的首选轨道结构。无砟轨道有双块式和板式两种不同的结构形式。温福铁路客运专线采用的 CRTS I型双块式无砟轨道主要由下部支撑体系(保护层或水硬性支承层)、现浇混凝土道床板、双块式轨枕、高弹性扣件、钢轨组成。这种结构形式的无砟轨道具有初期投资较小、制造施工方法简单等优点，比较适合我国的国情。中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司2007年在温福铁路客运专线、甬台温铁路客运专线及南昌西环铁路工程的施工中，针对这一隧道内双块式无砟轨道的施工进行了有针对性的研究，形成了客运专线铁路隧道双块式无砟轨道施工关键技术，并总结形成本工法。

1.0.3本工法获得中铁二十四局集团有限公司2009年度科技进步一等奖。

1.0.4本工法由中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司2008年在温福铁路客运专线首次应用，随后在工程建设中得到进一步推广和完善。

2 特点

2.0.1本工法采用轨排法施工，可充分利用丰富的劳动力资源，施工工艺简单易懂，便于掌握。

2.0.2一次性设备投入少，钢轨、模板等周转材料再利用空间大；

2.0.3 施工灵活性大，可以投入多套设备多工作面施工。

2.0.4所用设备为无动力型，施工噪音小、污染少，对附近生态环境影响小。

3 适用范围

本工法适用于速度200Km/h～250Km/h铁路客运专线隧道内采用的 CRTS I型双块式无砟轨道的施工。

4 工艺原理

4.0.1 本工法采用场外组装轨排固定架方案。其主要内容包括集中组装6.25米轨排、专用制式吊具吊装、轨道排架完成初调，配属轨道检测小车控制、使用高精度螺杆调节器精确调整定位，在调整、混凝土浇筑前中后等实行全过程仪器检测等内容。

4.0.2 灌混凝土前的轨道调整分为粗调和精调两个工步进行。轨道粗调利用轨排架进行，以全站仪、精密水准仪为主，经过粗调后的轨道位置误差将控制在±5mm 范围内。轨道精调使用螺栓精调装置，采用无砟轨道专业精调检测小车的定点测量模式，在逐根轨枕处或间隔一定进行距离进行测量，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，直接指导现场的螺栓调整器进行中线、高程和平面的调轨和固定作业。经过精调后的轨道位置误差将控制在±1mm 范围内。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

施工工艺流程如图5.1所示。

图5.1 施工工艺流程

5.2 操作要点

根据编制单位要求该节不公开，如需要请与编制单位商取。

5.3 劳动力组织

本工法劳动力需求见表5.3。

表5.3 劳动力组织一览表

序 号 工序名称 技工人数 普工人数 1 施工准备

12 20 2 钢筋和轨枕存放及运输 6 10 3

道床板钢筋网铺设及接地焊接

6

2

施

工准备

钢筋和轨枕存放及运输

道床板钢筋网铺设及接地焊接

轨排组装铺设

剩余钢筋的安装

模板安装

调整轴的润滑和模板内面预处理

混凝土浇筑前的表面清洁

线路精确调整

混凝土浇筑

螺栓调节器和工具轨的拆卸

检查整修

4 轨排组装铺设12 6

5 剩余钢筋的安装8

6 模板安装12

7 调整轴的润滑和模板内面预处理8

8 混凝土浇筑前的表面清洁 4

9 线路精确调整 4

10 混凝土浇筑 5 12

11 螺栓调节器和工具轨的拆卸 6 6

12 检查整修 4

6 材料与设备

6.0.1本工法所需材料如表6.0.1。

表6.0.1 材料表

序号材料名称类型单位数量

1 新60Kg/m钢轨 6.23m，含2副双头鱼尾夹板根160

2 扣件WJ-7型套1600

3 扣件过渡段弹条II型套

4 扣件过渡段扣板式套

5 钢轨过渡段25m，含2副双头鱼尾夹板m

6 轨枕过渡段III-GD型枕根

6.0.2本工法所需用机具设备如表6.0.2。

表6.0.2机具设备一览表

序号机具或材料名称规格或型号单位用量

1 龙门吊10T/跨度 10.6 m 个 2

2 龙门吊15T/跨度 10.6 m 个 2

3 龙门吊走行钢轨钢轨38kg/m m 1800

4 龙门吊走行短枕木枕木(80cm长) 根3600

5 垫板、道钉、扣件套3600

6 汽车吊25T 辆 1

7 移动式组装平台700×280×50cm 个 4

8 轨排架250型，长6.23m 榀80

9 螺杆调节器250型套800

10 轨排架吊具250型套 4

11 轨枕吊具250型套 2

12 振捣器高频插入式台 5

13 全站仪台 1

14 水准仪台 1

15 万能道尺根 2

7 质量控制

7.0.1施工时应严格执行以下标准、规范：

《客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南》TZ 216。

《客运专线铁路轨道工程施工技术指南》TZ 211。

《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂收补充标准》（铁建设[2007]85号）。

《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）

《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）。

《时速200～250公里有砟轨道铁路工程测量指南(试行)》（铁建设函[2007]76号）。

《客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）。

7.0.2 检验项目和精度要求

1钢筋安装位置控制要求见表7.0.2-1。

表7.0.2-1 钢筋保护层厚度允许偏差

序号项目允许偏差（mm）

1 钢筋间距20

2 钢筋保护层厚度设计为25～35 mm

＋5

-2 设计为小于25 mm

＋3

-1

2底座、道床板安装控制要求见表7.0.2-2。

表7.0.2-2 底座、道床板允许偏差表

序号项目允许偏差（mm）检验方法

1 高度 5

2 宽度 5

3 位置 3

4 凹槽的长宽高 5

5 中线 2

6 模板平整度 2 1米靠尺

说明均为模板内侧面间的允许偏差，每个基标处检查，尺量

7.0.3模板安装注意事项：模板必须同轨道独立排列，不许有任何的连接；模板和交叉加

强配筋之间的距离不小于50mm；钢模板牢固地固定在道床底板层混凝土，几何偏差不大于10mm。

8 安全措施

8.0.1 在施工过程中应严格遵循以下标准、规范：

1《铁路工程施工安全技术规程》TB 10401.1，TB 10401.2。

2《建筑机械使用安全操作规程》JGJ 33。

8.0.2安全生产技术措施

1施工现场做到布局合理，机械设备安置稳固，材料堆放整齐，用电设施安装触电保护器，场地平整、整洁，为安全生产创造良好环境。施工现场设醒目的安全标语和安全警示标志，提醒工人注意安全。

2所有起重设备、电器设备、运输设备等，加强保养，使其保持良好的工作状态并具有完备的安全装置。

3夜间施工，现场设置足够的照明设施，并有备用数量；夜间施工项目在白天交接班时，检查安全情况，进行记录。

4交叉施工的工程项目，在施工前了解交叉施工工作内容、施工时间，安全注意事项等，必要时派专人进行协调、防护，确保安全。

9 环保措施

9.0.1施工期间的主要污染源为施工中产生的废水、废气、噪声、扬尘等。主要污染物是施工期的废水包括生活污水和施工现场产生的污水、泥浆，固体废弃物等。

9.0.2避免废水排放的措施

1在施工区和生活区设置污水处理系统，并备有临时污水汇集沉淀设施，生产和生活中产生的污水、泥浆等废水经过净化处理达到《污水综合排放标准》GB 8978规定，才能排放。

2施工现场临时食堂，污水排放时设置简易有效的隔油池，定期清理，防止污染。工地临时厕所化粪池采取防渗措施，采用水冲式厕所，并洒药进行防蝇、灭蛆措施，化学用品、外加剂妥善保管、库内存放，不将含有污染物质或可见悬浮物质的水，排入水域或灌溉系统中。

9.0.3避免施工生活垃圾等废物排放的措施

1保护施工区和生活区的环境，及时处理施工垃圾、生活垃圾等废弃物，将废弃物运

至当地环保部门同意的指定地点弃置，并注意避免阻塞水流和污染水源。无法运走的，进行填埋等无害化处理。

2在施工区和生活区设置足够的临时卫生设施，定期清扫处理。

9.0.4 避免废油排放的措施

优先安排电动机械施工，对柴油机械、车辆安装防漏油设施，对机壳进行覆盖围护，避免在车辆停放、维修时漏油污染。

9.0.5避免扬尘及有害气体的措施

1主要施工场地进行硬化处理，施工便道定期压实地面。对施工场地、施工便道经常洒水，减少扬尘对周围环境的污染。装卸有粉尘的材料时，采取洒水湿润或遮盖，防止沿途撒漏和扬尘。

2工地的烧煤茶炉、锅炉、炉灶等设置除尘装置，使烟尘降至允许排放范围。

3施工现场道路指定专人定期洒水清扫，形成制度，防止道路扬尘。

4车辆开出工地做到不带泥砂，基本做到不洒土、不扬尘。

5不在施工现场焚烧油毡、橡胶、塑料、皮革、树叶、枯草、各种包装物等废弃物品以及其他会产生有毒，有害烟尘和恶臭气体的物质。

6机动车安装减少尾气排放的装置；搅拌站封闭严密，并在进料仓上方安装除尘装置。

9.0.6施工噪音控制措施

1采用低噪声设备和工艺代替高噪声设备与加工工艺，在声源处安装消声器消声。合理布置各种施工工作区和生活区，对空压机、发电机等主要噪声源集中规划，布置在远离生活区的偏僻位置，机房的墙体采取隔声措施，必要时采用障壁防噪。

2减振降噪：对来自振动引起的噪声，通过降低机械振动减小噪声，如将阻尼材料涂在振动源上，或改动振动源与其他刚性结构连接方式等设备选型优先考虑低噪声产品。选择低噪音的机械设备。

3改革施工工艺和设备，机械尽可能采用液压设备，以摩擦压力代替机械振动降低噪声，以低噪声的工艺和设备替代高噪声的工艺和设备。

4进入施工现场不高声喊叫、乱吹哨、限制高音喇叭的使用，最大限度地减少噪声。出入现场的机械、车辆做到少鸣笛，不急刹车；车辆在等候装砟时待速或停机；加强设备维修，定时保养润滑；对机械正确操作，使机械噪声维持其最低声级水平。

10 效益分析

10.0.1社会效益

CRTS I型双块式无砟轨道的施工工艺经济、实用，保证了工程的高标准、高质量要求，对客运专线无砟轨道施工具有很强的指导作用和重要意义，具有很高的推广价值，本工法具有良好的社会效益。

10.0.2技术效益

本工法实施的CRTS I型双块式无砟轨道完全满足《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂收补充标准》的技术要求，具有良好的技术效益。

10.0.3 经济效益

本工法采用轨排法施工，可充分利用丰富的劳动力资源，施工工艺简单易懂，便于掌握。一次性设备投入少，钢轨、模板等周转材料再利用空间大，具有良好的经济效益。

11 应用实例

本工法成功地应用于温福铁路客运专线青岙隧道、温福铁路客运专线上弯山隧道、温福铁路客运专线黄土岭隧道等工程，工程质量满足规范和合同要求。现以温福铁路客运专线青岙隧道工程为实例。

11.0.1工程概况

温福铁路客运专线青岙隧道为双线隧道，进口里程DK143+725，左线路肩设计标高31.69m；出口里程DK150+577，左线路肩设计标高15.66m；隧道全长6852m。隧道出口段位于右偏曲线上，左线曲线半径R＝4500m，右线曲线半径R＝4495m，左线曲线ZH里程为DK146＋511.97，隧道内曲线段长度4065.03m，隧道其余地段位于直线上。隧道内设人字坡，变坡点里程为DK145+900,其纵坡为3‰与－4.7‰,坡长分别为2200m及4917.2m。DK143＋622～DK143+780，DK145＋823～DK143+977段设置圆曲线型竖曲线，竖曲线半径为20000m。

青岙隧道双块式无砟轨道的设计范围是DK143+725～DK150+577，全长6852m。在隧道两端出口处分别设置25m长的过渡段(其中5m在无砟轨道上，20m为有砟轨道，有砟范围分别为DK143+705～DK143+725，DK150+577～DK150+597。

正线铺设60Kg/m无螺栓孔新钢轨，其质量应符合《250Km/h客运专线60Kg/m钢轨暂行技术条件》的规定。按一次铺设跨区间无缝线路设计。过渡段的辅助轨采用50Kg/m、长25m 钢轨。

11.0.2 施工情况

该隧道无砟轨道采用本工法施工，开工时间为2008年7月,至2008年10月完工。工程

施工工期可控，完全满足施工组织设计要求，施工期间安全可靠，没有出现任何安全事故。

11.0.3工程评价

工程施工质量合格率100%，施工质量得到业主、监理、质量监督单位的认可。