桥梁地段CRTS双块式无砟轨道工具轨法与轨排框架法施工比选

桥梁地段 CRTS双块式无砟轨道工具轨法与轨排框架法施工比选

张飞

中交第三航务工程局有限公司交建工程分公司 上海市 200000

摘 要：随着中国高铁工程的进展，无砟轨道将在中国高铁客运专线、城际轨道交通系统中得到了更加广泛的应用，无砟轨道交通具备车速快、行驶环境舒适、运营维修工程量较小等优势。根据目前南沿江城际铁路无砟铁路施工进展情况,并参照新建江苏南沿江站前9标常熟高架站特大桥桥梁地段双块型无砟轨道建设的内容和施工准备情况，分别对工具轨法与轨排框架法进行了施工比选。

关键词：双块式无砟轨道 工具轨法 轨排框架法 比选

1 工程概况及结构概述

1.1 设计概况

新建南沿江城际铁路（NYJZQ-9）标无砟轨道起讫里程DK223+008～DK257+052，总长约68.088铺轨公里。其中到发线桥梁地段CRTS双块式无砟道床单线（直线）1.24铺轨公里；到发线CRTS双块式无砟道床单线（曲线）0.27 铺轨公里；桥梁地段CRTSⅠ型双块式无砟道床单线（直线）0.802 铺轨公里。

1.2 双块式无砟轨道结构概述

（1）桥梁区域的CRTS双块式无砟轨道结构组成自上而下依次由：钢轨、扣件连接、双块型轨枕、道床板、中间隔离层和底座板等几部分构成。

（2）道床板：混凝土强度等级为 C40，道床板采用现场分块浇筑，双层配筋构造；

（3）道床板尺寸：道床板的宽度为 2.8米，厚度为 0.26米。道床板顶面设置百分之二的横向排水坡度，桥上每块道床板设置两个凸向底座方向的限位槽（凹型）；

（4）中间隔离层：梁面上每块底座上设置二个限位槽（凹型），槽内侧铺设定尺弹性垫层。道床板与底座之间设置采用聚丙烯非织造土工布的中间隔离层；

（5）轨道结构高度：桥梁道岔区轨枕埋入轨道结构设计高度为0.85米，到发线双块式无砟轨道结构设计高度 0.725米；

（6）道床板布置：32.6米简支梁单线共设置5个底座单元和轨道板，轨道布置为:5-P6440；24.6米简支梁单线设置2个P6400和2个5750组合轨道板和底座单元。

1.3 CRTS双块式无砟轨道施工工艺流程及简介

桥梁地段CRTS双块式无砟轨道中的道床板指的是现场浇筑的用于埋设双块式轨枕的整体钢筋混凝土层，在施工中一般采用轨排框架法或工具轨法。

1.3.1 轨排框架法

施工工艺流程主要包括：线下评估→CPⅢ测设及评估→施工准备→底座板施工→隔离层铺设→测量放线→道床底层钢筋安装→吊装轨枕(分枕)→组装轨排,吊装对位→道床顶层钢筋安装→绝缘检测→安装纵横向模板→轨排粗调→轨排精调→综合接地检查→混凝土浇筑→收面压光→混凝土初凝后轨排松扣件→混凝土养生,拆除轨道排架→质量检查。

1.3.2 工具轨法

施工工艺流程主要包括线下评估→CPⅢ测设及评估→施工准备→底座板施工→隔离层铺设→测量放线→SK-Ⅱ型轨枕的运输及临时存放→铺设道床板纵向钢筋→铺设工具轨、组装轨排、安装调节器钢轨托盘→轨道粗调定位→钢筋网绑扎、综合接地焊接→轨道精调→道床精调→道床混凝土浇筑→道床混凝土抹面、养生→拆除模板、调节器、工具轨→质量检查。

2 施工工法对比

桥梁地段CRTS 双块式无砟轨道无论采用上述那种方法，在粗调、精调完成后，对轨排的约束力度都十分有限，当外界环境发生变化时，都会对已经调整到位的轨排产生影响，特别是在浇筑整体道床时，对轨排的几何位置和标高都影响较大，CRTS双块无砟轨道的整体道床浇筑完成经过养护达到预定强度后，再来检测工作钢轨的空间形位，就会发现与浇筑前的形位有明显的差异,往往会超出限差要求。此时，整体道床已经浇筑完成，除非超限太大、只有采取凿除道床、重新调整轨排后再浇筑道床外，唯一的办法就是后期根据轨检结果，大量更换扣件的调高垫板和方向垫板来调整钢轨，下面通过工具轨法和轨排框架法两种施工工法进行对比，从工装、粗调、精调、整体道床施工、优缺点方面进行剖析。

表1 工具轨与轨排框架法施工工法对比

3 施工工法比选

3.1施工工艺对比

轨排框架法的施工机械设备集成程度高,流水线施工管理,管理能实现“提升一级精度管理”的总体目标。在轨排安装区可以实现轨排轨距与枕距的稳定调节；轨排构架可有效保持轨距、中线、水平稳定性；轨排架设、运输机械化程度高，施工程序易于掌控，各工位间连接紧密，稳定性较好,有利于现场施管理和品质管控。

工具轨法施工由于采用的工装相对离散,在每一个重复循环作业时都要把螺杆调整器和工具轨及轨距撑拉杆经过调整再结合构成临时轨列构造,工具轨轨排几何位置、标高都需要经过检查调整，因此工程作业繁琐、工艺复杂，造成整体工作效率的降低，同时也因为重复安装而造成工具轨刚性偏弱,严重影响精度。

3.2 施工精度对比

轨排框架法的建筑机械装备自重大、刚性高，在轨排构架两端都可使用支撑拉杆多种形式完成固定轨排,稳定性好、刚性大,在浇注混凝土时对轨排扰动较小,轨排的几何位置、尺寸较精确。但工具轨法由于受道床内侧模板的制约,对道床板外立杆固定也将受影响,仅在外侧使用撑拉杆多种形式支承用于固定,在浇筑时易出现扰动现象,轨排扰动过大,精确度也较差。

3.3 适用范围对比

轨排框架法尤其适合于城际铁路和高速铁路 CRTS双块型无砟轨的建设，同时每榀轨道轨排与工具轨相同,因此轨排框架在曲线地段更易于控制线性和顺率，无砟轨道轨排几何位置精确度也更容易保证。所以轨排框架法施工工艺在小半径曲线地段适应性更强。工具轨法因自身刚性和整体性较差，在道床混凝土浇筑过程中易发生扰动，在曲线地段的线型及顺率不易控制，施工难度较高。

3.4 比选结果

通过施工工艺、施工精度、使用范围三个方面对比，轨排框架法在桥梁地段CRTS双块式无无砟轨道施工中对道床板施工质量能提供更好的保障，故优先施工轨排框架法进行施工。

4 轨排框架法施工控制要点

（1）当采用轨排框架法施工时，由于轨排框架刚度大，施工阶段能较好地承受来自各方而因素的影响，同时也承受复杂的应力效应,在混凝土初凝后应及时松开各种约束释放各种应力，否则,一旦混凝土终凝完成，拆除框架时各种应力突然施加在道床混凝土之上，将成为导致道床混凝土受拉开裂的主要诱因。

（2）轨排装配用的工具轨宜选择与正线轨型一致的钢轨,外型规格允许误差宜满足有关规范,工具轨道应无变形、破损、硬弯、损坏,工具轨道品质及状况宜定期检测。工具轨道的直径宜遵循便于安装和纵联的原则,并随着铁路(隧)或桥区段的轨道枕间距变化合理地设定。

（3）选定轨排构架的型式和每榀轨排构架的尺寸,必须综合考虑直线地段的宽度、曲线地段误差、轨排架结构加工精度、操作的难易程度、及其各计算段曲线矢量误差、相邻轨枕距离内外侧圆弧误差、轨枕距离内外侧圆弧的累计误差等。

（4）在浇筑时,应严格控制混凝土的进模温度，无砟轨道混凝土入模温度宜为10℃-25℃。冬季混凝土施工时,混凝土的入模气温不应少于5℃,而在夏季施工时,混凝土的入模气温也不应超过30℃，且不宜高于当地六十年内计算的最低平均温度加40℃。

5 总结

（1）轨排框架法在常熟高架站桥梁地段CRTS 双块式无砟轨道的使用可以有效提高施工质量，节约人工成本。

（2）轨排框架法精调后结果容易稳定,且不易受外部影响,可确保施工进度,尤其适用于高质量的无砟轨铺设。同时因为每榀轨道排轨宽等于轨道轨宽,因此在曲线段施工更易于控制线性和顺率,无砟轨道轨排几何位置精确度也更高。所以轨排框架发施工技术对于较小的曲线地段适应性也更强。

（3）轨排框架法的施工精确度显然优于工具轨法。而通过与检测结果对比的分析,轨排框架浇筑双块式无砟轨道精确度及合格率超过百分之九十五,工具轨法精确度和合格率仅超过百分之八十二。事实证明轨排框架法的建筑质量优越性尤为突出。

6 结束语

随着中国高铁与城际轨道交通的高速发展,无砟轨道技术运用范围也更广。经过上述二项施工工艺比较分析,轨排框架法施工技术无论是在对现场施工人员的组织、精度管理、施工质量以及后期经营维护的成本等方面均优越性较突出，提议优先考虑轨排框架法的建筑施工技术。此文可为高铁与城际轨道等无砟轨道施工工艺选型提出了重要依据与参照。

参考文献

[1]《到发线桥梁地段CRTS双块式无砟轨道设计图》图号：沿江常太施（轨）-NYJZQ-21；

[2]《高速铁路轨道工程施工技术规程》（Q/CR 9605-2017）；

[3]《高速铁路轨道工程施工安全技术规程》（TB10305-2020）；

[4]《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2018）。