无砟高速道岔施工工艺

摘要：介绍客运专线长枕埋入式无砟高速道岔施工工艺和施工过程中的质量控制，阐述施工过程中影响施工质量的主要因素、施工过程中遇到的难点与解决方法、施工注意事项。

关键词：客运专线；高速道岔施工；质量控制；经验体会

中图分类号 ：U41文献标识码： A

一、引言

道岔是铁路线路的重要设备，也是制约列车运行速度的关键因素之一，自1996年既有线提速以来，提速道岔经历了多次的更新换代，为了适用高速列车运行，道岔除本身设计和制造精度要求以外，道岔的铺设精度也必需得到提高。由于道岔本身是很精细的施工构件，如果施工方法不当很容易发生变形。

现有技术中，对于时速设计为250km/h以下的线路，道岔的铺设是提前于铺轨施工，道岔施工后直接通过工程列车，由于新铺道岔道床的密实度不够、道岔几何尺寸没有达到标准，工程车通过后没有得到及时维修，造成道岔的记忆性病害，严重地影响了道岔的使用，同时道床是道砟，列车高速通过，在巨大的冲击力下道床的几何尺寸不断变化，给日后的运营养护维修带来很大的麻烦。

迄今，设计直向通过速度为350km/h的无砟轨道客运专线道岔的铺设在国内还是首次，施工精度要求比时速设计为250km/h以下的道岔施工精度更高，如果按照以往的方法进行道岔施工，根本无法达到道岔的铺设精度，使道岔铺设质量无法达到预期的使用效果，其施工工艺、方法、质量都是一个全新的课题。本文就是以武广客运专线无砟轨道为背景，对埋入式道岔施工工艺、施工方法、质量控制等方面做个探讨。

二、概况

武广客运专线正线道岔采用德国BWG生产的P60-18长枕埋入式道岔，直向通过速度为350km/h，侧向通过速度为80 km/h。BWG无砟道岔主要由水硬性支撑层、岔枕、道岔钢轨组件和C40道床板混凝土组成，其中道岔钢轨组件主要包括道岔转辙器部分、联接部分和辙叉部分。

三、施工工艺流程

1、道岔厂内组装及验收

BWG道岔要求在道岔厂内进行预组装，道岔出厂前对每组组装好的道岔进行验收检查，检查结果以测试表、检查记录的形式归档，共同确认。

2、道岔运输及吊装

道岔用火车运输到既有火车站，再用汽车二次倒运到所施工的车站，输运过程中道岔尖轨、基本轨、辙叉组件部分整体运输，其余部分采用分解运输方式。

3、道岔进场验收及保护

道岔进场后，通知监理单位，共同对道岔进行检查验收。

4、CPIII控制基桩交接及支承层复测

由监理单位主持，测量人员从线下单位接收CPIII控制基桩并对支承层的标高、宽度、平整度进行复测。当CPIII点复核结果与线下单位接收的CPIII测量成果满足技术条件的限差要求时，就利用CPIII点测量成果，用徕卡全站仪自由测站，后视8点棱镜测放道岔控制基桩。在直股的岔前、岔心、岔尾及两处轨排接缝和曲股岔尾以及道岔前后50～100m范围内设置控制桩。在岔前、岔心、岔尾控制桩位置，垂直直股线路在道岔两侧分别设置外移桩。

5、布设道岔纵移走行轨

根据岔前、岔心、岔尾中心桩用墨线弹出道岔直股中线，利用全站仪测中线外移桩，定好道岔轨顶标高；用直股中线结合纵移台车轮距，在中心线两侧布设70多米长的走行轨，把卸在纵移台车上的道岔引到道岔的设计位置。

6、道床板纵向钢筋布设

用高压水枪清洗支承层表面。道岔放样完毕后在走行轨内，预先按照设计数量将提前按设计图纸下料纵向钢筋放置在支承层顶面。

7、推送纵移小车到岔区位置及岔前、岔尾初步定位

人工通过纵移台车及走行轨推送岔前、岔尾段到道岔定位位置，中间段散枕用人工抬到标示枕距的走行轨上，按设计顺序安放岔枕，以钢尺控制，按设计调整岔枕间隔。控制牵引点处岔枕间距，不得小于设计尺寸。

8、导曲线段轨排组装和岔后渡线的组装

导曲线段岔枕按设计要求排放好后，钢轨件组装前须对钢轨质量进行检查，严格控制钢轨弯曲（包括高低和水平），若有较大质量差异应用校正设备进行校直。然后将线路一侧的导曲线钢轨抬到岔枕上，组装导曲线轨排。钢轨抬到位后，逐段拨正钢轨，使钢轨落槽，然后进行方向、轨距、密贴调整，调整基本到位后紧固扣件，扣件螺栓采用测力扳手终拧，紧固力矩符合设计规定。最后用与钢轨配套的夹板及无眼夹具把导曲线钢轨与岔前、岔尾钢轨连成整体。

9、调节螺杆支撑架安装及纵移台车、走行轨移除

整组道岔拼装完后，进行方向调整。以固定岔尾为基准，分别调整岔前、岔心及渡线位置。线性基本调整后，采用几十台手摇起道机同时抬升轨排，将道岔轨排顶起，使用岔枕两端预留孔安装调节螺杆支撑架移除纵移台车及走行轨。

10、道岔标高粗调

利用前期全站仪测中线外移桩定好的道岔轨顶标高，利用手摇起道机将道岔高程调整到设计标高以下5mm位置。

11、横向调整锚固螺栓及侧向三角支撑架安装

在道岔直股侧隔三个岔枕边的支承层上用钻孔取心机钻眼，把锚固螺栓埋入并与岔枕底部钢筋焊接，然后用砂浆固定。通过调节与岔枕底部钢筋焊接的螺栓来进行道岔水平位置的调整同时固定道岔。在道岔的曲股侧安装侧向三角支撑架，加强对道岔的稳固。利用道尺、支距尺、扳手、钢卷尺等工具，对道岔的轨距、水平、标高进行初步调整，以达到具备精调的条件。

12、道岔一次精调

用轨检小车测量道岔的高程、水平、轨距偏差，结合道岔设计及误差要求，通过岔枕处的调节螺杆丝杆高度精调起平道岔，调节锚固螺栓对水平方向进行调整以及用轨距拉杆对轨距进行调整。精调时高程、水平、轨距偏差等各项指标以确保直股控制在±1mm误差范围内为主，同时兼顾曲股。

13、钢筋绑扎和接地处理及绝缘测试

按照设计要求绑扎道床板钢筋，采用HRB热轧带肋钢筋，除根据设计要求纵、横向接地钢筋采用焊接外，道床板内纵向钢筋与横向钢筋、岔枕桁架钢筋交点处及纵向钢筋搭接处，根据设计要求均设置绝缘卡。保证“同一截面”内，同一根钢筋上不超过一个接头。保护层使用与道床板相同等级的混凝土垫块。根据设计要求焊接接地钢筋，正确设置接地端子。钢筋绑扎及接地处理完成后，进行绝缘性能测试，确保绝缘效果。

14、钢筋绑扎与立摸前的精调

第一次精调结束与立模后最后一次精调期间，对道岔进行精调。根据轨检车上的数据，用活动扳手通过对岔枕两端的调节螺杆和横向调节地锚螺栓来调节标高、水平、轨距并采集当晚的数据，第二天打印出数据，技术员对数据比较研究后，到现场指导个别不太理想的轨距、水平等进行调节。

15、模板安装及固定

模板安装前进行杂物清理。安装用槽钢加工制造的侧向模板，并设置加固装置，转辙器位置标高用木模控制。根据道床板排水坡的要求标高，在岔枕上弹好墨线。

16、道岔最后一次精调

道岔最后一次精调，采用轨检小车及其它检测工具检测道岔方向、高低、水平、轨距等几何形位指标，根据轨检小车检测数据确定精调数值。随轨检小车移动，根据检测反馈数值逐点对道岔水平、方向进行微调定位。

调整后的道岔按客专无砟高速道岔铺设技术条件中的检测验收项逐项检测道岔，混凝土浇筑前的道岔必须完全满足道岔铺设验收要求。

17、道岔检查与评估

道岔调整工作完成后，根据现场道岔精调情况，提出申请，由业主组织设计、监理、外方专家、施工等单位组成检查组，对道岔的钢筋及接地、模板、支撑体系、加固措施、几何线性、最后一次精调数据等进行全面检查与评估。各项工作满足设计要求并具备混凝土浇筑施工条件时，方可进行后序工作施工。

18、道床板混凝土浇筑

道岔最后一次精调到位并固定后，再用轨检小车进行道岔位置的检测并采集数据生成报表存档，然后进行钢轨扣件的覆盖保护，洒水湿润支承层及岔枕。道床板采用C40的混凝土浇筑，统一由拌合站集中供应，6台混凝土搅拌运输车使用路堑上施工便道运输混凝土，2台输送泵车在路堑上泵送混凝土入模，采用人工捣固、收光、抹面。灌注顺序从岔中向岔前、岔尾两个方向进行。

19、松开调节螺杆及扣件

防止因温度影响钢轨变形传递到早期混凝土，混凝土浇筑完后，根据浇筑时间，松开调节螺杆及扣件。

20、养护与拆模

混凝土浇筑12个小时后，喷洒养护剂，并用土工布覆盖，洒水养护，混凝土达到一定强度后，拆除模板。

21、调节螺杆孔的灌注

混凝土浇筑，拆除调节螺杆后，留下的孔，养护结束后要用C40无收缩砂浆进行灌注。

22、砼浇筑后的测量

混凝土达到强度后，上紧钢轨扣件，对道岔的几何线性再次做检查，用轨检小车采集高程、水平、轨距等数据，一是对比检查道岔在混凝土浇筑前后是否发生变化，对整个支撑体系的稳定性进行评估，其次是发现道岔内部是否存在有超限点，为制定道岔修正方案提供数据支持。道岔修正一般是通过偏心椎体和调高垫片进行调节完成。

四、工机具配置（见下表）

道岔施工机具配备表

序号 工装设备 数量

1 道岔轨排对位纵移小车 1台

2 道岔吊具 4套

3 道岔螺杆支撑架 400套

4 道岔支撑架（带轨底坡） 100套

5 GRP1000轨检车 2台

6 道岔固定支架 100套

7 插入式震动棒 10个

8 平板振动器 4个

9 移动发电机200kw 3台

10 钻孔机 2台

11 混凝土取心机 2台

12 钢筋切断机 2台

13 钢筋弯曲机 2台

14 钢筋对焊机 2台

15 钢筋调直机 2台

16 钢筋切割机 2台

17 电焊机 2台

18 养护喷洒设备 2台

19 手摇起道机 20台

20 方尺 2把

21 道尺 3把

22 支距尺 2把

23 轨温表 2个

24 照明设备（带发电机） 4套

25 走行轨 140m

26 无眼夹具 100个

27 钢模 2套

28 道岔横向调节支撑架 100套

五、质量要求及控制措施

1、在道岔场内组装、验收，要求达到A类检查项点合格率为100%，B类检查项点合格率为90%，C类检查项点合格率为80%的要求。

2、道岔运输及吊装，构件装卸采用250t吊车及大刚度、柔性吊带、多吊点专用吊具进行吊装。

3、道岔进场后检查验收，配件是否齐全、轨枕底钢筋变形或脱焊的进行校正、补焊，目测、尺量钢轨长度，是否存在死弯，对存在问题的进行拍照、签认，监理同意后方可使用。道岔存放后及时对其保护，用警示绳围圈道岔，树立警示牌，并用彩条布覆盖，防灰尘污染道岔配件及施工车辆碰撞，安排人员昼夜看守。

4、布设道岔纵移走行轨时，要求走行轨联接接头不能错牙，拧紧连接扣件，带班人员对每个接头进行检查，道岔的轨面标高要低于设计标高10mm，机械人员根据设计要求计算出纵移台车的高度。

5、采用直径为32的螺纹钢筋，加焊横调螺栓，螺栓孔上下预留10mm间隙，供标高调整，与轨底钢筋焊接长度不小于10cm，往孔内灌注砂浆时，用直铁丝配合捣实，空内的砂浆具备足够的强度时，才能调节横向螺栓。

6、按要求设置绝缘卡，技术人员全部检查，电工用摇表进行电阻测试，电阻大于2MΩ，根据设计图，检查上层钢筋、下层钢筋、侧面纵向钢筋的位置，确保混凝土最小保护层厚度，焊接接头双面焊接长度不小于100mm，单面焊接长度不小于200mm,焊缝饱满、连续，厚度大于4mm。

7、根据道床板宽度，用墨线弹出模板线，外侧设置加固装置，模板间用厚双面胶粘贴、密封，表面涂脱模剂，模板底部与支承层面用砂浆涂抹，不得漏浆，木模表面钻孔。

8、混凝土到达时测试混凝土的塌落度、入模温度、空气温度等，并做好记录，每组道岔留置试块2组，同条件养护，检查7天、28天强度，记录每车混凝土浇筑时间、浇筑的岔枕位置。

六、施工经验及体会

1、重视在道岔拼装厂家的验收工作，杜绝不合格部件运输到施工现场。

2、道岔运输过程中，一定要做好加固措施，防止在火车振动及汽车吊运过程中道岔钢轨变形、岔枕受损。

3、用纵移台车及走行轨移动岔尾段时，要单独移动15m长岔尾；等岔尾到设计位置时，再用吊机把22m长的短枕轨排吊到和岔尾平齐的位置。防止提前吊，导致纵移难得大、纵移台车掉道。

4、铺走行轨前，两走行轨间只能放一部分纵向钢筋；小部分要在走行轨撤走，调节螺杆支撑起来后再放。不然因调节螺杆阻挡影响纵向钢筋横移。

5、销钉孔要在整组岔初步定位后打，销钉要在钢筋绑扎基本结束后用植筋胶埋设。这样可以防止孔眼打偏，先埋设销钉影响钢筋的横向移动。

6、钢筋绑扎要在粗调后进行，避免影响道岔调整。

7、轨距的测量两个区域应手工测量，轨检车检测数据不准确。

8、道岔的精调和砼浇筑应与正线的前后各30m同步进行，可以检验道岔的高程及道岔区不留施工缝。

9、夜间砼浇注过程中，照明设备一定要好，以免影响抹面收光。

10、砼浇筑结束后，过3小时要把调节螺杆松1/4圈，再过3小时完全移除。

七、 结束语

无砟高速道岔施工，具有较高技术含量和技术难度，施工工艺要求高，因此需要专业的施工队伍，开工前，对全体上岗人员进行培训，编制详细施工方案和作业指导书，严格按照相关文件的要求进行铺设，确保开通速度达到350km/h。

参考文献:

[1]《客运专线无砟轨道道岔铺设暂行技术条件 》2008，北京

[2]《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》 2007，北京

[3]《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定 》2006，北京

[4]《无砟轨道通用设计图（WGPDL-WS-CD-GD-TO-1）》2008，武汉