魏东堂

（中国铁路兰州局集团有限公司 建设部，甘肃 兰州 730000）

0 引言

随着京津城际铁路、武广高铁、沪杭高铁和京沪高铁等一系列无砟轨道高铁的相继开通和运营，我国高速铁路无砟轨道技术已逐步实现系列化、现代化和标准化。无砟轨道按结构形式主要分为CRTSⅠ型双块式无砟轨道、CRTSⅡ型双块式无砟轨道、CRTSⅠ型板式无砟轨道、CRTSⅡ型板式无砟轨道、CRTSⅢ型板式无砟轨道，在道岔区段主要有长枕埋入式无砟轨道和板式无砟轨道。高铁无砟轨道结构与普通轨道结构一样，由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成，这些力学性质截然不同的材料承受来自列车车轮的作用力，各部件之间紧密相关，任何一个轨道部件性能、强度和结构的变化都会影响其他部件的工作条件，并对列车运行安全与质量产生直接影响。

1 工程概况

中兰高铁甘肃段正线全长173.727 km，路基总长75.186 km，占43.3%。正线有砟轨道298.475 铺轨公里，正线无砟轨道44.459铺轨公里，到发线18.285 km，其他及次要站线9.49 km。一般地段铺设有砟轨道，长度大于1 km 的隧道及隧道群共计22.230 km（双线）铺设CRTS 双块式无砟轨道，一次铺设跨区间无缝线路。该项目地理位置处于大风、昼夜温差大的不良施工环境。隧道内无砟轨道施工工序多，作业面有限，质量控制严，后期养护成本高，为确保无砟轨道一次性施工质量达标，加强现场质量管理，提高无砟轨道施工实体及外观质量，要求各作业面对各道工序和分部分项工程施工质量严格控制、逐级进行施工质量检查验收，确保“上道工序不合格不进入下道工序”，从而实现无砟轨道施工质量创优。

2 施工质量控制要点

2.1 基层面检查

无砟轨道基层面施工时，应重点检查支承层顶面标高及中线偏移，确保将标高和中线偏差控制在规范允许范围内。支承层在施工时要控制标高及中线位置，高程控制为+5/-10 mm，中线偏位控制为10 mm，宽度控制为0/+15 mm［1］。如发现支承层顶面高程偏差较大，要提前考虑模板高度及轨排支承体系的固定。桥梁底座板、隧道调平层施工时也要进行相关检查。应按要求对支承层做凿毛处理，且在摆放底层钢筋前将底面冲洗干净，确保与上层混凝土的联结性。

2.2 测量放线

测量放线是为轨枕散放、轨排调整、钢筋绑扎及模板安装等提供基准线，测量放线要严格按照CPⅡ、CPⅢ控制网进行定测［2］，确保测量精度。要求测量放线直线按20 m、曲线按10 m 测放中线和两模板边线，中线偏差控制在2 mm 以内，弹设的墨线要确保线迹清晰。操作工人至少2名，放线时要有技术人员或作业人员跟班，并由测量人员对技术人员进行技术交底。为方便控制轨枕步距（650 mm），每间隔6.5 m 弹1 道横向墨线。

2.3 底层钢筋摆设及轨枕散放

该项工作可超前完成创造工作面，操作工人为4名。底层钢筋可绑扎好后进行铺放，或先放置底层纵向钢筋待轨排起道后再进行钢筋绑扎。轨枕散放时必须配合散枕机操作，先进行基准线拉设，轨枕散放就位时，人工方式利用撬杆进行微调，确保轨枕的间距及承轨槽中线的顺直，每次作业完成后需检查轨枕间距及中线位置，严禁线形铺设“S”形轨枕。标记轨枕控制边线及每隔不超过10 根（6.5 m）标定1 次轨枕里程控制点，轨枕散放中线偏位要确保控制在10 mm 以内。在上工具轨之前，轨枕的线形必须要顺直，同时检查轨枕的外观质量，如有混凝土破损和桁架钢筋变形的情况，立即进行更换和进行桁架钢筋调整。

2.4 轨排倒运及安装

轨排吊装必须采用专用吊具，轨排运输时可采用10 t 龙门吊运输，根据现场经验，需6 名工人配合安装。安放前先检查轨枕铺设的间距和中线位置，检查轨枕承轨槽处的橡胶垫块及扣件的完整性和安放情况，确保橡胶垫块安放平稳，承轨槽上无杂物，钢轨面均落入承轨槽内，确保钢轨承轨面与承轨槽的密贴性及正交。轨排安装时要提前进行拉线定位，轨排与轨排的连接处轨头之间需留有170～175 mm 空隙，严禁轨头端头挤死［3］。轨枕扣件扭压力宜采用羊角扳手进行紧固，轨排下落时要匀速缓慢下放，注意对轨排及轨枕的过程保护。为保证轨排组装顺直，建议施工过程中对轨排进行编号，倒运及安装时可根据编号按照顺序进行轨排组装。

2.5 轨排粗调

通过轨排将轨枕连接，用内燃机扳手将扣件拧紧，扣压力扭矩按230～250 N·m 控制，并通过端部夹板固定形成轨排，轨排安装完后要进行粗调，粗调时各工具轨暂不用鱼尾夹板固定，根据现场经验需6人配合共同作业。轨排粗调主要是对轨排的中线平面位置、标高、轨距及轨枕间距的微调（见图1）。平面位置利用轨排中心对正测量中线采用龙门吊或起道器进行调整，高程采用水准仪（及轨道尺）按标高（高差）测量。控制标准为：平面位置不大于5 mm，高程不大于5 mm（一般按低标高控制），轨距为±0.5 mm。

图1 轨排粗调

2.6 钢筋绝缘绑扎及接地焊接

轨排粗调后进行钢筋绑扎，除综合接地贯通连接钢筋外，其余钢筋均采用绝缘卡绑扎，每板轨道块的综合接地焊缝长度必须大于100 mm，焊缝厚度大于4 mm［4］，接地端子必须紧贴钢模板，上层钢筋绝缘卡尾部全部剪除。钢筋绑扎完成后应进行贯通电阻和绝缘电阻的测试，检查钢筋的绝缘效果。

2.7 模板及伸缩缝安装

无砟轨道施工模板表面在施工前要打磨干净并涂刷专用脱模剂（不允许采用废机油涂刷），安装时必须进行拉线定位模板线形并进行加固，模板连接处必须贴海棉胶，防止漏浆，同时要注意模板侧面的垂直度，模板底部悬空部位要采用砂浆进行封堵。如果有伸缩缝，其制作要根据工装的特点，采用适合该工装的伸缩缝安装方法。伸缩缝安装要牢固，且便于拆除。

2.8 轨排精调

轨排精调为混凝土浇筑前的最后一道工序，在轨排精调后要立即浇筑混凝土，不允许再进行其他工序施工，以免造成轨排扰动。根据现场经验分析，轨排精调将是制约施工进度的关键，轨排精调前各道工序要尽可能保证提前完成，为轨排精调创造工作面和施工条件。根据现场经验，轨排精调操作一般为6人，要求操作工人尽量固定，不得随意更换，确保操作熟练。同时，工具要与调节器相配套。操作工人要熟悉精调方法，一般先进行平面位置精调，再进行高程调整，控制标准为：高程±0.5 mm，平面±0.5 mm（为确保精度，建议平面控制在±0.3 mm 以内），轨距±0.5 mm。精调完成的轨排各调节器要受力均匀［3］，严禁单个调节器受力或调节器有悬空现象发生。轨排精调后严禁作业人员在轨排上走动，并用侧向轨道固定杆对轨排进行固定，严禁机械碰撞排架或模板系统（见图2）。

图2 轨排精调

2.9 混凝土浇筑

轨排精调完成后要及时浇筑混凝土，根据现场经验一般需要操作工人12 名。混凝土浇筑施工要从以下3个方面进行控制：

（1）混凝土原材料及拌合。要求混凝土的标号、搅拌时间、坍落度，及其和易性和流动性均符合混凝土浇筑要求，一般运送到现场的混凝土坍落度控制在150～180 mm，混凝土初凝时间控制在3～4 h，从出机开始计算到现场，一般要严格控制运送时间，混凝土初凝前必须完成抹面收光作业。严禁作业人员及司机在混凝土中私自加水，混凝土出机2 h 内必须完成混凝土浇筑，建议混凝土灌车到达现场后，高速搅拌2 min 后再进行卸料、浇筑。

（2）混凝土入模布料。混凝土入模布料一定要在标尺的控制下，要有专人负责配合布料，保证混凝土面在设计标高的位置且大面平整。

（3）混凝土振捣。振捣一般采用2 台高频振动棒，按左、右分前后进行浇筑，振动棒为垂直下插，不得利用振动棒推拉混凝土，要注意模板周边及轨枕下部的振捣，振捣过程中严禁碰撞轨排、调节器、模板及钢筋［5］。混凝土下料要采用溜槽或滑槽缓冲混凝土下落冲击力，采用泵送混凝土时必须设置简易浇筑漏斗。混凝土浇筑前，先进行轨枕及支承面洒水湿润，并对轨枕及排架采用套枕或土工布包裹进行保护，需2人用湿毛刷将落入轨枕和排架上的混凝土清洗干净，注意在清洗时不得将水带入混凝土表面。混凝土浇筑中要防止机械设备对排架的碰撞，振动棒要有富余（现场必须备置4台）。采用混凝土标杆控制混凝土顶面高程，采用水平尺控制混凝土顶面排水坡度。一般混凝土浇筑后1～2 h 要将调节器高程松动1/4 圈，以使轨枕与混凝土密贴，混凝土终凝后4 h 内（一般为混凝土出机后10～12 h）将扣件及轨道夹板及时全部松开。经验方法为：用大拇指压混凝土表面，表面不出现窝陷且不粘手。无砟轨道精度受混凝土浇筑的影响非常大，为确保无砟轨道的精度，除了控制精调时各轨排的调节器受力均衡并锁定外，最重要的环节是混凝土浇筑，振捣工人要有质量意识，整体素质高，要求工人操作时弯腰手持振动棒垂直下插。

2.10 混凝土收光

混凝土抹面收光至少4 次，操作工人一般为6～10名。第1次为提浆粗平，第2次为1 h后用钢抹抹平，第3 次压平收光，第4 次为轨枕周边、横梁下部、钢轨下部及伸缩缝位置的压缝处理，该部位的收光为薄弱环节，要重点进行控制。混凝土收面要配备不同的抹子，第1 次提浆粗平采用木抹子，后期采用钢抹子光面。要特别注意第3 次和第4 次收面时间，一般为初凝时间前1～2 h。混凝土初凝后意味着混凝土已到触变极限，无法再进行收光作业，初凝后的混凝土不能再进行施工。大风天气对混凝土的裂纹影响很大，要加快第3 次、第4 次混凝土的收面时间。抹面时混凝土收光过程中不允许洒水，可将抹子打湿后进行收面；靠近轨枕处的收面要采用小圆端型钢抹子向内收压紧轨枕周边，且不得将该范围表面压低。轨枕周边、托盘下部、钢轨下部及伸缩缝处的收面是薄弱环节，要重点控制。曲线地段的道床板顶面要防止混凝土的塌流造成下高上低现象。

2.11 混凝土养护

道床板混凝土养护（路基及桥梁地段、隧道内采用洒水养护）采用喷涂养护液进行养护，根据现场经验需4 名操作工人。混凝土的第1 次养护非常关键，要在混凝土终凝后立即进行养护［6］。其表面产生强度，手指按压不动，一般时间为混凝土出机后8～10 h 内。混凝土养护要专人负责，每个节段具备养护条件后就立即养护，严禁长时间将混凝土面暴露。根据经验，一般混凝土第4 次收光2 h 以后就会产生裂纹，特别是大风天气裂纹产生较快，要加快第3 次、第4 次混凝土收面速度。不应抱有待混凝土收光表面干硬后一次养护的思想，第4 次收面后要每间隔0.5 h 观察混凝土表面。混凝土表面严禁出现裂纹。如采用水养，第1次养护时间同上，先采用毛毡覆盖后洒水，不得直接用水冲洒混凝土表面，洒水后采用土工膜覆盖，前3 d 的混凝土养护很关键，必须保湿覆盖养护。混凝土的保湿覆盖养护时间不少于7 d，洒水养护时间不少于14 d。

2.12 排架及模板拆除

排架及模板拆除的操作工人宜为排架倒运及安装人员。拆除过程中必须高度注意对混凝土边角进行保护，不得强拆强敲，严禁出现无砟轨道混凝土掉角破损现象。拆除的模板及轨排要有保护措施。拆除轨排时必须检查是否还有弹条扣住钢轨，拆除后可进行侧模拆除，拆模时混凝土强度必须要达到设计强度的70%以上且能保证边角不受破坏。轨排、模板及小型机具倒运时，也要做好保护措施。

2.13 轨道几何状态检测

待混凝土应力释放完成后（根据经验约3 d 后），将轨排安装于浇筑完成的道床板承轨槽内，扣件按标准扣压力锁紧工具轨，并用夹板连接，要特别注意轨排与承轨槽的密贴性［7］。每次测量长度建议300 m 为1个单元，轨道检测要建立数据库，数据采集后要及时反馈给无砟轨道测量管理人员。对出现的偏差，技术人员要从轨道精调、机械挠动、混凝土振捣等方面进行分析，并及时对下一循环进行调整。

3 施工物流组织

施工物流组织要提前规划，做好物流通道的选择。各物资材料要提前报计划，提前进场。各道施工工序之间要相互衔接，受自然因素影响，各作业面要尽可能为轨排精调创造工作面，如发生当日进度未按计划完成时，可将后序工作提前完成，第2天的进度必须通过赶工措施进行补救。根据现场经验一般轨排精调耽误较多，可通过第2天晚上赶工补救，因此要提前完成轨排精调前的各工序施工。

4 工具、小型设备及器具

无砟轨道施工是一个精细化作业过程，各工序、各作业面的操作工人要有责任心，对所使用的工器具要进行保护，不得随意摔扔或乱丢乱放，设备操作要由熟悉的人员进行，工班负责人在施工前要对作业工人进行安全、质量教育，提高作业人员的整体素质，确保各施工工序质量合格。

5 隧道无砟轨道施工机械化配套建议

建议铁路隧道工程无砟轨道施工前要进行施工机械配置方案设计［8］，并纳入隧道实施性施工组织设计中。施工机械应根据隧道长度、断面大小、辅助坑道设置、施工方法、工期要求、施工场地等综合因素进行配置。主要遵循如下原则：（1）施工机械应与主要施工方法相配套，与施工工期相适应；（2）施工机械配置的生产能力应大于均衡施工能力，均衡生产能力应大于施工进度指标要求；（3）施工机械应注重科学配置，以发挥机械的总体效率；（4）施工机械需安排备用，对混凝土拌和设备、运输设备、混凝土喷射机、混凝土输送泵、通风机、抽水机等应配备备用设备；（5）施工机械应根据施工进度的计划安排，及时进场，保证正常施工；（6）长隧道洞口或隧道群间应设置修配机构或车间，并配备相应的修理加工机械，储备一定数量的零部件和原材料。

6 结束语

无砟轨道施工一般为流水作业，各工序之间衔接非常紧密，对各工序施工质量要进行严格把关，相关施工和现场管理人员可参照上述操作要点进行控制，要求各道工序作业人员之间提前做好技术交底，下道工序施工前要对上道工序进行检验和验收，验收不合格则不得进入下道工序，不能因上道工序的质量问题影响无砟轨道整体质量及进度，进而保障高速铁路顺利开通并安全运营。