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(jìn)行嚴(yán)格控制?？v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(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(jìn)行無砟軌道鋪設(shè)過程中，應(yīng)嚴(yán)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(jìn)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(hù)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(hù)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(dá)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(qiáng)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(jìn)行局部灌注（如下圖所示）。另外在過渡段輔設(shè)兩根25m護(hù)輪軌，護(hù)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(dá)到要求是無砟軌道施工成功與否的標(biāo)準(zhǔn)，精調(diào)中必須使用高精度的軌檢小車結(jié)合精準(zhǔn)的定位與測量技術(shù)，對無砟軌道的精度進(jìn)行準(zhǔn)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(jìn)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(zhǔn)確。進(jìn)入精調(diào)過程時，要對標(biāo)高嚴(yán)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(biāo)高，通過兩個或三個調(diào)整器的螺桿，快速將軌頂標(biāo)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(biāo)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(qiáng)復(fù)測，做到軌道板精調(diào)后要達(dá)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(qiáng)光、大風(fēng)等對全站儀等測量儀器影響較大，遇大風(fēng)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(qiáng)度和適當(dāng)?shù)膹椥?。CA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(yán)格按照施工配合比的要求你材料進(jìn)行準(zhǔn)確計量，按工藝投料順序、攪拌速度進(jìn)行攪拌，首盤拌制后進(jìn)行砂漿溫度、擴(kuò)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(jìn)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(dá)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(jìn)行養(yǎng)護(hù)，當(dāng)砂漿強(qiáng)度達(dá)到1MPa時方可拆除精調(diào)爪，砂漿抗壓強(qiáng)度達(dá)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(jìn)行嚴(yán)格要求，并對其進(jìn)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(jìn)行嚴(yán)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?zé)o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(xì)施工，精確定位”施工理念貫穿于整個工程，并且強(qiáng)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?？茖W(xué)管理及基礎(chǔ)上配置專業(yè)的施工團(tuán)隊，選擇先進(jìn)施工設(shè)備，強(qiáng)化專業(yè)的培訓(xùn)教育，加強(qiáng)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(jìn)行重點加強(qiáng)，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(jìn)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(xì)化”為施工標(biāo)準(zhǔn)，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(dá)到預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。

（作者單位：中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司）