高速铁路CRTS Ⅲ型板式无砟轨道施工技术及

高速铁路 CRTS Ⅲ型板式无砟轨道施工技术及

质量控制分析

武钰斌

中铁第一勘察设计院集团有限公司   陕西西安  710043

摘要：高速铁路中无砟轨道工程的施工质量是影响线路平顺性、乘客舒适性及列车的安全运营的重要因素之一。轨道工程施工不仅有着一定的技术难度，还具备一定的复杂性。因此一方面需要提高相关作业人员的技术素质，其次作业人员应当严格按图施工，对无砟轨道施工中的相关工序及施工注意事项具备一定的了解。目前，国内拥有完全自主化产权的CRTS Ⅲ型板式无砟轨道因其良好适应性，在高速铁路中有广泛的应用，本文针对CRTS Ⅲ型板式无砟轨道施工流程及施工质量的控制因素进行一系列的研究。

关键词：高速铁路；无砟轨道；施工技术；质量控制

1引言

高速铁路常用的轨道结构形式为有砟轨道和无砟轨道。我国设计时速300km/h及以上线路主要采用无砟轨道，占高速铁路总长度85%以上，如京津、武广、郑西、哈大、京沪、广深等。设计时速250km/h及以下铁路多采用有砟轨道，如石太、合宁、合武高速铁路等。

其中无砟轨道具有良好的稳定性、平顺性、耐久性；结构高度低、自重轻、养护维修量较小等优点。目前国内较常用的无砟轨道结构类型主要有CRTS双块式无砟轨道和CRTS Ⅲ型板式无砟轨道。CRTSⅢ型板式无砟轨道总体结构方案为带挡肩的新型单元板式无砟轨道结构，主要由钢轨、扣件、预制轨道板、配筋的自密实混凝土（自流平混凝土调整层）、限位挡台、中间隔离层（土工布）和钢筋混凝土底座等部分组成。其结构如图1所示。

图1 CRTSⅢ型板式无砟轨道结构设计横断面

2高速铁路CRTS Ⅲ型板式无砟轨道施工技术

2.1无砟轨道测量

无砟轨道施工阶段的测量主要包括线下施工测量、无砟轨道铺设测量和竣工测量3个方面，在施工阶段，主要的调查工作是控制网的复核和控制网的加密。无砟轨道铺设阶段测量工作的关键是CPⅢ控制网络的布局，所测得的数据应符合导线精度的要求，线路起闭于CPⅠ或CPⅡ控制点。导线长度不得超过2km，点间距为150～200m，中心线为3～4m。在铺设无砟轨道之前，控制站应配备钢筋混凝土桩，以确保其精度不受环境影响。高程测量采用起闭于二等水准点的精密水准测量施测，水平线要在2km范围内。在竣工阶段测量主要集中在维护基桩测量和轨道几何形状测量。

2.2无砟轨道底座板放样

底座板放样是采用全站仪和水准仪进行。直线段的基板边界线可做出多孔放样并弹设模板施工墨线。在此基础上，桥梁地段可以按照梁的长度测设底座板工作缝，并绘制底座板。底座板工作缝墨线弯折曲面的地方要设置折线，以基板工作缝为单位测量基板边缘线和工作缝墨线。用于底座板放线的参考点要位于衬底板的侧边。每个参考点需要确定高程和平面相对位置并在地上标记相关数据，用于支撑底板模板。

2.3底座板施工

2.3.1底座及限位凹槽模板安装

模板安装前对模板表面进行清理，涂刷脱模剂，安装时采用锚固钢筋、三角支撑固定，安装后依据CPⅢ控制网对模板高程进行测量和标记。底座模板采用螺栓连接，按照边框线准确定位，模板安装应安装牢固、平顺、接缝严密。伸缩缝位置采用2cm聚乙烯泡沫板背贴5mm钢板固定，上部采用G型卡将40mm×60mm方钢固定。模板底部与基面缝隙采用发泡胶封堵，从内向外注打，将多余部分沿着模板面切除整齐。限位凹槽模板放置到底座单元固定位置处，并以G型卡与侧模连接固定，调整螺丝杆使凹槽模板标高达到设计要求。

2.3.2底座混凝土浇筑

在底座混凝土浇筑前，需要对模板进行清理，利用高压风机清理各类杂物，适当洒水湿润基础面，不可留有明显积水，以确保新浇筑混凝土和基础面的接触良好。底座混凝土在拌和站集中生产，采用混凝土输送车运输、人工摊铺、插入式振捣棒振捣的施工方法。浇筑时设专人检查伸缩缝模板位置，发生偏移情况及时调整。为防止凹槽四角出现裂纹，浇筑完成后距凹槽四角15mm处垂直插入钢丝网片，网片大小100mm×100mm，网格尺寸15mm×15mm。

2.4自密实混凝土的浇筑

泵送混凝土已广泛应用于高层或大型建筑的施工中。泵送在水平和垂直运输中能够有效提高施工效率，但自密实混凝土的施工也有许多要求。泵送对混凝土有很大的影响，其和易性会发生变化就会降低工作性能，进而影响工程质量。为了尽量减少泵送过程对混凝土高流动性的影响，有必要降低泵送速度。避免更多的空气渗透，影响混凝土的外观、抗压强度和耐久性。铸造过程中要避免分层，应尽量少吹风，充分发挥自密实混凝土的重力效应，尽可能保持混凝土的整体粘结性，使混凝土处于最佳工作状态，并保证混凝土的自密实成形。自密实混凝土应在高工作性能消失之前及时泵送和浇筑。

浇筑前，检查浇筑所需的设备、机械是否齐全、完好。喷洒和湿润板腔不得产生积水。检查轨道板微调装置、紧固装置是否牢固，模板是否贴紧。轨道板四角安装4台抗浮仪表，曲线段低侧安装2台抗侧移百分表。千分表设置为零，记录灌注前后的数据变化。

自密实浇筑时，直线段卸料速度采用“快-慢-快”法，曲线段采用“快-慢-慢”法控制混凝土流量。每个轨道板的浇筑应在12分钟内完成。检查混凝土通过小料斗和其他观察孔中混凝土滴的位置，并随时检查轨道板下的混凝土流动。如果水流不畅，应及时调整混凝土下料速度。当混凝土从排气口均匀流出并充满排气口滑槽时，四角插入板可以关闭。浇筑完成后，直线段防溢管混凝土顶面应高出板顶25cm，曲线段防溢管混凝土顶面应高出超高侧板顶面25cm，多余的混凝土应及时清理干净。

2.5轨道板铺设

轨道板铺设前，依据设计文件预支所需型号的轨道板，并设专人进行核对。轨道板运输至铺设现场后，放置在专用马凳上，在门型筋内安装纵向钢筋，使用绝缘卡固定。铺设时在靠近4个吊装孔位置放置10cm×10cm×10cm方木垫块，垫块的高度小于精调器竖向最大调程。采用汽车吊或铺板龙门吊将轨道板转移至铺设工作面，以轨道板粗铺边框线为控制线，人工配合将轨道板准确就位。确保轨道板横向不应大于精调支架的横向调程的1/2，纵向偏差不大于10mm，接地端子方向与线路综合接地贯通地线在同一侧。精调爪在安装前应将横向轴杆居中，使左右都有一半调整量，避免精调时精调爪调整量不足。

3高速铁路无砟轨道施工质量控制

3.1基础工程的沉降控制

由于无砟轨道的稳定性决定了铁路工程的可靠性，线下施工单位应控制高速铁路线下基础工程的沉降或变形问题。考虑到具体的施工，施工人员必须严格按照施工技术参数操作地基；其次，施工单位需要完全按照工程施工标准填筑路基，确保施工材料的质量。最后，在基础施工过程中发生坍塌或变形时，施工人员必须首先进行检测和分析。只有在恢复正常和合理的检查后，才能进行后续工作。

3.2测量质量控制

测量是控制无砟轨道施工质量的基础。为了提高精度，必须做好CPⅢ控制网和密实基桩测量的前期工作，编制详细的测量控制方案和调查结果清单，使现场点清晰，并定期检查精度，防止控制点被损坏。在施工过程中，还应进行CPⅢ桩基维护测量，为日后维护过程中，准确提供轨道相应数据。维修桩按维修检测方式配置，中线维修桩按CPⅢ控制点测量。维修桩的重新测量和新设置精度应满足相应轨道结构的密实基桩的精度要求和线路养护要求。

3.3工程施工质量控制

对高速铁路无砟轨道施工质量关键点实施质量控制。一般来说，质量控制点在于底板施工、自密实混凝土施工、轨道板铺设和微调。混凝土浇筑完成后，土工布应完全覆盖并浇水，以确保混凝土表面处于湿润状态。养护时间不少于7d。最终凝固前，混凝土应避免与流水接触。道床板混凝土强度达到5MPa后，即可拆除模板。当混凝土强度未达到设计强度的75%时，禁止在道床板上行驶和碰撞轨枕。在无砟轨道的质量控制中，施工技术管理是轨道质量的重要保证，必须对施工技术进行管理和控制。在无砟轨道质量管理体系中，还要提高员工的责任心和敬业精神，培养有责任心、有道德的技术人员，切实完善质量管理体系。

3.4施工材料的质量控制

无砟轨道的基础材料应严格按照设计要求进行质量检验，并在施工过程中提供科学合理的质量控制参考依据。完善施工材料的管理体系，进一步把控好材料设施的质量安全。建筑材料质量控制对无砟高速铁路工程的施工水平有着重要的影响，建筑施工企业必须保证建筑材料的质量和耐久性符合规定的要求。在此基础上，施工单位必须加强对建筑材料的采购和运输的监管。此外，必须对泥浆的组成结构进行分析和试验，并使用适当的搅拌装置以确保建筑材料计量的准确性。

3.5精密调整控制

对于轨道的静态精度调整，是在联调联试前根据轨道精调测量数据对轨道进行全面系统调整的一个环节。主要目的是将轨道几何尺寸调整在允许范围内，然后对轨道线形进行优化调整，使轨道静态调整的精度能够满足列车运行的具体条件。

（1）CPⅢ重新测试。为了进一步保证采集的轨道数据的真实性和可靠性，有必要对轨道进行复测，这是轨道静态调整的关键内容，高精度的CPⅢ控制网络是轨道静态调整的基础。无砟道床施工前，完成CPⅢ控制网的测量。复测完成后，评估复测的准确性。在满足相关要求后，将复测数据与原始测量数据进行对比分析，并对超标点进行分析。

（2）紧固件检查。在进行CPⅢ复验的同时，对钢轨进行清洁和检查，确保钢轨无污染、塌陷等缺陷。同时，还应检查钢轨的紧固件，确保安装正确，无缺陷和污染，扭矩也符合设计标准。检查的具体内容如下：一是检查钢轨是否污染，是否有缺陷和变形，基本上进行外观检查；二是检查紧固件是否缺失、污染、粘贴是否牢固等，最后检查焊缝，主要是焊缝的平整度。

（3）跟踪调查。轨道测量方法主要有相对小车和绝对小车。相对小车用于测量轨道的相对几何参数。这个相对的小车可以快速定位在疾病区域。它是对线路轨道工程质量最基本的评价。它能全面反映轨道工程的质量，但不能逐条直接反映轨道承台的信息，调整扣件的更换需求。在这种情况下，绝对小车可以用来采集轨道数据，数据的准确性将对整个平差的大小和方案的制定产生很大影响。

（4）轨道调整。轨道微调应在长钢轨应力释放和锁定后进行。根据编制的调整规模，紧固件数量应充足，然后根据调整方案准确统计各种紧固件的需求量，并及时补充。轨道调整前，可根据区段调整量配置各种扣件及人员安排。

（5）跟踪复试。相关施工人员应注意二次调整的任务。同时，在调整后，应对调整量较大的位置进行重新测试，并进一步检查调整的准确性和准确性。同时，也可以为后续的动态调整提供参考。

结论

随着现如今经济的高速发展，铁路不仅带动了沿线城镇经济发展，更成为了解决全国人口出行问题的答案之一。无砟轨道作为高速铁路轨道工程中的重要组成部分，必须从更深层次、更多角度对无砟轨道施工技术进行分析，结合我国施工特点，争取在技术原理上寻求突破，在生产中保质保量，努力全面地提升我国高速铁路建设水平。

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