干旱大风高温地区无砟轨道施工技术浅析

摘 要：随着高铁不断普及和发展，CRTSⅠ型双块式无砟轨道有着越来越广泛的应用，并且在特殊气候条件下的施工控制显得尤为重要。本文介绍了CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工技术，并对新疆干旱大风高温地区无砟轨道施工技术进行了初步的总结。

关键词：无砟轨道；干旱大风高温；测量、浇筑、抹面、养护；

中图分类号：P135 文献标识码：A

1 前言

兰新铁路第二双线项目部LXTJ6标段二工区线路全长22km，采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道。我施工区段地处新疆吐鲁番地区，跨越三十里风区，气候干燥，旱季长、降雨少，昼夜温差变化较大，春、秋季多风，夏季短促而炎热。针对CRTSⅠ型双块式无砟轨道工程质量标准高、技术难点多，结合无砟轨道道床设计结构形式及吐鲁番地区的特殊气候情况，通过组织学习和培训，汲取相关无砟轨道施工经验和施工工艺，并经过施工中不断总结，形成了该气候条件下无砟轨道施工的初步施工技术，供大家探讨。

2 CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工内容

无砟轨道主要工程内容有：CPⅢ测量、路基支承层、桥梁底座板、CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板、无砟道岔原位铺设长枕埋入式道床板等工作内容。本文着重对无砟轨道道床板施工质量控制进行阐述。

3 无砟轨道施工工艺

无砟轨道道床板由双块式轨枕、C40钢筋混凝土构成。路基地段道床板宽度为2.8m，高度26cm，采用19.5m单元板分块浇筑，每3.9m设置一条横向假缝，缝宽10mm，缝深6.5cm，每19.47m设置一条横向伸缩缝，缝宽30mm缝深26cm。

3.1施工准备

主要包括：施工设备准备、材料准备、测量准备、施工人员的岗前培训，结构的综合性检查以及其它技术准备工作，如：进行结构物表面检查验收、控制网测量、结构沉降变形及铺轨条件评估等。

3.2测量放样

清除道床板范围内表面的浮渣、灰尘及杂物，依据CPIII控制点，每隔5m在支承层（底座板）及隧道仰拱回填层或底板上测放出轨道中线控制点与道床板边线控制点。以轨道中线和道床板边线控制点为基准，带墨线弹出轨枕控制边线和道床板的纵、横向模板的边线位置。

3.3钢筋安装

钢筋在钢筋棚集中加工，按照已放轨道中线和边线及设计图纸，用石笔沿墨线定出纵向和横向钢筋的位置。然后依据点位安装道床板钢筋，先安放纵向钢筋再安装横向钢筋，底层钢筋净保护层35mm，侧面净保护层为50mm，纵向钢筋接头按设计要求错开，接头搭接不小于700mm。除纵横向接地钢筋按规定焊接外，其余纵向钢筋与横向钢筋(含轨枕桁架横向钢筋)交叉点均采用绝缘卡（或绝缘绑扎带）牢固绑扎。相邻纵向钢筋搭接接头或焊接接头位置应错开不小于1m。

3.4轨排粗调

在底层钢筋布设、轨排就位以后，开始对轨排进行粗调作业。粗调采用人工或粗调机进行，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。

利用起道机或粗调机提升轨排，采用起道机每4-6个，根据技术人员测量的高程，将拼装好的轨排进行提升至设计高程，提升时需要两侧同步进行。轨排粗调完成后，相邻轨排应用鱼尾板进行连接，轨缝宜控制在10mm内。钢轨接头不得位于承轨槽之上，接头处应平顺，不得有错牙及错台。

3.5接地施做

接地焊接：接地钢筋间采用L型钢筋进行焊接，L型焊接，单面焊接长度不小于100 mm，双面焊接不小于55mm，焊缝厚度不下于4mm。接地端子的焊接应在轨道精调完成后进行，接地端子表面应加保护膜，焊接时应保证与模板密贴。

道床板钢筋绑扎并焊接完成后，应进行绝缘性能测试，钢筋绝缘卡的绝缘电阻值应大于1010Ω，检测采用高阻测电仪进行测试。

3.6伸缩缝及假缝设置

路基单元每隔3.9m设置一道宽10mm，深65mm的假缝，假缝采用泡沫板及嵌缝胶材料填充，假缝采用钢板一次成缝。单元板间的伸缩缝宽30mm，中间设置φ30无粘结护套式传力杆，传力杆以下部分采用聚乙烯泡沫填充，以上部分采用钢模成缝后，设置锯齿形聚乙烯泡沫并灌嵌缝胶。道床板伸缩假缝及伸缩缝与支承层假缝偏差不得大于30mm。

3.7轨道精调

配置采用全站仪、精调轨检小车，采取定点测量模式对轨排的支撑点位测量，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2mm，高程2～0mm，水平2mm。道床板混凝土浇筑前再次对每根轨枕处对应的轨道进行复测。

3.8混凝土浇筑

本工序的主要内容包括：准备工作；检查和确认轨排复测结果；混凝土输送；混凝土浇筑；抹面及清洗。

3.8.1准备工作

①混凝土浇筑前，应对支承层、底座板及隧道底板表面的杂物和灰尘清理干净，并宜提前2小时洒水湿润，轨枕四周及底部采用喷雾器喷雾保湿。

②对钢轨、横梁采用土工布覆盖，扣件、轨枕用定做的塑料防护罩覆盖，浇筑前对防护措施进行检查是否完好。

3.8.2检查和确认轨排复测结果

对精调好的轨排，用精调小车进行复测并采集数据，并检查轨排的竖向和横向锁定是否到位。合格经确认后方可及时进行道床板的混凝土的浇筑。

3.8.3混凝土检测

混凝土运输到施工现场后由试验室检测每车的塌落度、含气量、入模温度等指标，混凝土塌落度控制为不大于140mm。合格后灌注入模，泵送不能满足时，应采用其它入模方式。

3.8.4混凝土浇筑

①混凝土的入模温度冬季不低于5℃，夏季不高于30℃。

②混凝土浇筑从一侧向另一侧连续进行，应逐个轨枕盒进行，待前一轨枕盒内混凝土充满后，浇筑口方可向前移动，不至在轨枕下形成空洞，前移至下一根轨枕继续往前浇筑。

③混凝土振捣时避免捣固棒接触轨排与支撑架。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。

④混凝土浇筑时为保证轨枕下混凝土的密实，由轨枕间逐步梯次浇筑，同时初凝前在轨枕四周要二次振捣，确保混凝土密实不开裂。捣固坚持快插慢拔的原则。捣固以混凝土不下沉，无气泡，表面泛浆为准，确保混凝土质量。

3.8.5抹面及清洗

①混凝土浇筑完成后应及时进行收面。混凝土浇筑入模振捣密实后，从已完成养护段，把特别加工的施工棚推过来，用缆风绳固定好，在施工棚内进行人工整平、抹面，采用自制整平模架控制标高整平。收面分5次进行，在混凝土入模振捣后即可用木抹完成粗平（第1、2次），1小时左右后再用钢抹抹平（第3次），本地区空气干燥、蒸发量大，需在第3次收面前喷洒减蒸剂，喷洒要均匀。在第3次收面后约30分钟后进行第4次的收面，约30分钟后进行第5次的收面、压光（以上数据仅供参考，因气温、环境影响，需根据现场实测得出数据指导施工），抹面时严禁洒水润面。抹面过程中要注意加强对枕下、假缝、断缝及轨枕四周等部位的抹面，收面时不能单纯抹光，要用力挤压拍实。并按要求设置排水坡，严格控制顶面的标高和平整度。

②在第3次收面后，即可安排人员对钢轨、轨枕、轨排框架上残留的混凝土进行清洗，清洗时需注意不得将水滴入混凝土面上。

③混凝土在初凝后应及时放松扣件、支腿螺杆、鱼尾版，避免钢轨应力将混凝土拉裂。

3.9混凝土养护

无砟轨道施工混凝土养护，根据当地的气候特点，无砟轨道道床板混凝土决定统一采用以下养护方式：养护剂+塑料薄膜+蓬布。

3.9.1防风加固措施：采用在支承层或基床植筋，蓬布挂孔，蓬布四周紧固、中间压实的加固方式。

3.9.2养护方法：在混凝土完成收面之后，表面无浮水，用手指轻按无指印时，即可进行喷涂，侧面在脱模后进行。喷涂时，采用喷涂一遍和滚涂二遍相结合的方式，用量宜为0.3～0.4 kg/m²。养护剂喷涂完成后，立即进行棉被+塑料薄膜+蓬布覆盖，四周应包裹严密，养护时间不小于28天。

3.9.3在混凝土初凝后，对轨道进行数据采集，并立即解开夹板螺栓、松开扣件等固定装置，释放钢轨应力，避免将混凝土拉裂。

4 无砟轨道控制要点

施工中，通过认真总结实践，形成“三高、八要点”控制要点。三高：几何尺寸精度高、混凝土密实强度高、表面光洁不开裂。八要点：测量、检测仪器保证，轨道空间几何尺寸要求通过精密测量保证，轨道绝缘要通过现场电阻测试保证；轨枕质量保证，轨枕要合格，在轨枕生产、运输、布设时要保证轨枕质量，包括轨枕是否有裂纹、缺棱掉角、桁架是否开焊、桁架是否变形等，合格后方可上道使用；混凝土拌合质量保证，混凝土配合比要掌握控制好，塌落度不大于140mm；施工准备保证，道床板浇筑前，支承层、轨枕要提前2小时浇水湿润，施工时表面不得有集水，施工中对已干燥的支承层、轨枕表面要喷水湿润，先用水湿润支承层和轨枕面，混凝土开始浇筑前15分钟，用湿抹布将轨枕四周擦拭湿润，水分湿透轨枕，轨枕底部用喷雾器喷水湿润；混凝土浇筑过程控制，混凝土灌注的顺序要控制好，由轨枕间逐步梯次浇筑，确保枕下混凝土密实，在轨枕四周要二次振捣，确保混凝土密实不开裂，混凝土浇筑记录，道床板施工流程数据量化表；混凝土收面压光控制，混凝土收面要到位，轨枕四周、枕下、假缝和断缝处要精细，收面时不能单纯抹光，要用力挤压拍实。通过4～5次收面，可以防止早期裂纹产生，必要时搭设棚架；应力释放量化及工具轨保护，扣件松开的时机要掌握好。工具轨的精度要高于轨道，施工时妥善保护。不论采用压痕法或时间控制，要根据不同环境温度、浇筑时间，对松开扣件的时机进行准确量化；混凝土养护控制，养生要到位，尤其是浇筑后前72h至前5d尤为重要。要及时喷涂养护剂、覆盖、保湿，防风，拆模后，两侧及时涂刷养护剂，做好养护记录。

5 无砟轨道施工总结

无砟轨道施工测量是核心技术，浇筑抹面养护是关键环节。无砟轨道要求一次成型，精度高，容许调节量小，为保证控制网精度，同步加密CPII、测设评估CPⅢ控制网。其次，轨排粗调后采用轨道小车多次精确检测，利用专业的测量配套软件进行控制，对混凝土浇筑前轨排的高程、中线偏位等各项参数动态监测和控制，并对浇筑后的道床板进行各项数据检测分析，验证测量及施工误差值，确保精度。干旱大风高温地区混凝土施工防止开裂是关键，因此在施工中采取多次振捣，尤其轨枕四周二次振捣，确保混凝土结构密实；多次拍打抹压收面，尽最大可能减少初期收缩裂纹；利用养护液附加覆盖材料多层养护方式，减少水分蒸发，保水保湿，防止产生开裂，确保最终混凝土强度。

6 结语

通过长期大面积干旱大风高温条件下的无砟轨道施工，掌握了具体施工参数，试验数据，施工方法，积累了丰富施工经验，总结了无砟轨道施工成熟工艺，并且施工过程可控，质量稳定达标，满足各项要求。

兰新线的施工虽然总结和积累了新疆干旱大风高温地区无砟轨道施工的成熟经验，然而随着地域的不同，自然气候条件的多变，以及施工精度要求的提高，无砟轨道施工技术仍然需要伸入，我们更需不断的探索与实践，去攀越更高的山峰，修建更高标准更高质量的铁路，以此推动我国高速铁路事业的跨越式发展。

参考文献

[1] 客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南.北京：中国铁道出版社，2007.

[2] 铁路混凝土工程施工技术指南. 北京：中国铁道出版社，2011.