高速铁路工程CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构轨排框架法施工指南

CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构轨排框架法施工指南 一、前言 CRTSⅠ型双块式无砟轨道是我国自行设计的一种无砟轨道结构型式，采用铁科院研发的WJ-7型扣件。轨排框架法工程实践证明可以提高过程控制精度等级，具有施工程序化、方便管理、容易控制精度和加快工程进度的优点。其成套工装设备主要有：双梁型组合轨道排架（或单梁型组合轨道排架），龙门吊，移动式组装平台，轨排架吊具等。通过配备性能稳定、测量精度高的测量仪器，采用配套施工工艺、内部质量控制标准、正确的测量方法和科学的数据处理措施，提高了测量控制精度和道床板施工质量；施工过程、换铺长钢轨和应力放散和线路锁定的检测表明，轨道的结构形位都满足了验标要求，并实现了“提高精度控制等级”的目标。本工法的无砟轨道控制理念、措施，以及轨道排架组装技术、轨道精度控制技术、道床板混凝土浇筑工艺都具有方便控制施工质量和提高工效的效果，便于程序化、规范化操作和现场管理。 二、技术特点 1、轨排框架集成化程度高，轨向、轨距和水平等通过工厂精确加工组合排架来自动满足轨道的内部几何状态；通过制定一系列的内部技术、工艺控制标准，过程控制措施来实现“提高精度控制等级”的目标。 2、可以使用高效率的粗调测量系统进行轨排框架粗调，然后用轨道几何状态测量仪正确的施测方法和处理措施进行精调，提高了施工过程中轨道调整速度和控制精度。 3、将轨排框架做为工具用于现场组装轨排，集成化性能好，可在施工区外一次完成轨排枕距、轨距、线形的工厂化调整固定；排架及其支撑系统使轨距、中线、水平、轨面高低、三角坑均可精确控制；轨排组装、吊运、定位机械化，混凝土运输灌注等全作业过程为平行流水式，施工程序容易掌握、各工序衔接紧凑有序，环境污染小，安全性好，利于工序质量控制和现场施工管理。 三二、适用范围 适用于普通铁路、客运专线及高速铁路轨枕埋入式无砟轨道的施工，特别适合于长大隧道内成区段的无砟轨道铺设。其中的双梁型组合轨道排架适用范围是直线和R≥2000m的大半径曲线更有优势，单梁型组合轨道排架在小半径曲线地段适应更强。 三、（改成主要技术参数） 可加入依据 1、轨排框架技术参数 A 、轨道排架轨距1435±0.5mm，顺坡率＜0.5%。 B、轨底坡坡度1：40±2。 C、排架长度L±1mm，方正度＜1mm。 D、相邻轨枕定位间距±1mm。 E、钢轨直线度及平面度＜0.5mm/m，钢轨高度偏差＜0.3mm。 F、接头钢轨错牙≤0.5mm。 G、中心标必须以两钢轨对称偏差＜0.2mm。 2、轨枕验收 按照技术条件要求，安排专人检查验收和保管，检查轨枕，填写检查记录，及时标志清理不合格品。 3、根据现场施工经验，制定了便于过程控制的轨道排架调整精度参考值 A、就位精度：高程－10～0mm，中心±10mm； B、粗调精度：高程－2～0mm，中心±2mm； C、精调后支撑点处的精度：高程－0.5～+0.5mm，中心±0.5mm； D、精调后轨道全面复测精度：高程－1.0～+1.0mm，中心±0.5mm； E、搭接段的两次设站数据最大差值：高程－1.5～+1.5mm，中心±0.8mm； F、线间距：+2～+5mm； 4、平整度：用1m靠尺检查在2mm以内； 5、相互绝缘的钢筋之间电阻要求：100%目测检查无搭接点，混凝土浇筑中无脱落，干燥状态下绝缘的钢筋间电阻达到2M欧姆以上； 6、外形美观、整齐，无蜂窝麻面。 1、根据逐步消除偏差的原则，将轨排框架调整分为准确就位、粗调和精调三个工步；准确就位目的是减少粗调工作量、提高整体施工效率和减少排架的变形；粗调目的是使轨道分级逐步接近设计位置，精调目的是使轨道结构达到精确的三维定位、整体趋于均匀和平顺。 2、在工厂精确加工轨排框架，轨道调整、固定系统由排架螺柱支腿和轨向锁定器完成，调整机构采用螺纹无级调整；螺柱支腿调整轨道排架高低、水平，轨向锁定器调整轨道排架横向和固定；配属专用制式吊具的龙门吊吊铺排架，粗调测量系统控制粗调、轨道检测小车控制精调和固定轨道，泵送混凝土入模，道床板施工采取特殊振捣工艺、多次抹面收光、分阶段养护等综合措施来提高混凝土的密实性和减少表面裂纹。 3、综合直线地段的长度、曲线半径大小、轨道排架加工精度、就位操作难易，以及所计算的曲线段矢量差值、相邻轨枕间距的内外侧弧形差值、枕内外侧弧形累计差值来选择排架类型和每榀轨排架长度。 四、施工工艺流程 （一）工艺流程 轨排框架长度一般为6.25米，配属2台相应宽度的龙门吊，设置临时轨枕堆放场和轨排组装平台，合理选择运输通道；首先在有资质和经验的工厂内按照精度要求制作轨排框架，检验、编号、建档；轨排框架运到施工现场，再按照档案编号逐一检查验收，并当作工装设备进行全过程管理。施工工艺流程详见图1。 施工准备 轨道中线标点测设 钢筋和轨排的运输与布设 轨排粗调 底层钢筋安装及轨排铺设就位 安装夹板 上层钢筋和模板安装 调整轴的润滑和模板内面的预处理 混凝土浇筑前的钢轨表面清洁 综合全面检查 混凝土浇注和初期养护 轨道排架的拆卸、运输和配件清理 综合检查、记录和观察 道床板检查、养护、成品防护 轨排精调 综合接地施作和绝缘检测 组装平台上轨道排架组装轨排（或现场组装） 钢轨及轨枕的防护 CPⅢ控制网 工厂精确加工组装 轨道排架及检查建档 钢筋加工 无砟轨道检测小车 浇注混凝土过程中的检测 换铺长钢轨 长钢轨检测验收 应力放散与线路锁定 轨道整理（检测调整） 轨检小车 检 测 静检、动检、轨道电路测试 实车综合试验 定期轨道维护 图1施工工艺流程图 五、主要施工方法及检测检验方法 （一）施工准备 主要包括：施工设备准备、测量准备、施工人员的岗前培训，底板等结构的综合性检查以及其它技术准备工作，如：底板高程、坡度、混凝土浮浆凿毛清理、控制网测量、线路拟合、底板等结构沉降变形和轨轨条件评估等。 1、施工设备准备 主要施工设备有：轨排框架、专用龙门吊、移动组装平台、专用吊具、纵横向模板和轨距棱镜分中尺等。选择的设备精度和功能要满足过程控制精度要求。 （1）轨排框架必须由加工经验的资深工厂制造和调整（。其主要部件有：托梁、工具轨（60Kg/m钢轨线上一级轨）、定位夹板、楔形夹板、调整夹板、双块式轨枕定位标、中心标、螺柱支腿和轨向锁定器等。螺柱支腿作用是进行轨道排架的高低、水平的调整；轨向锁定器作用是进行轨道排架的横向调整和固定。 （2）专用龙门吊：行走机构采用变频技术实现快速行走、慢速准确安装排架。电动葫芦选用MD双速，实现快速起吊、慢速准确定位。 轨排架及专用吊具 隧道内双线变速龙门吊及轨排吊具 （3）移动组装平台：功能是完成轨枕定位和轨排组装。 轨排组装平台 专用吊具吊运轨枕 （4）吊具：起吊轨排的专用吊具具有保持轨排几何结构不变形和灵活就位的功能，由钢桁架、钢轨夹紧机构、轨排移动调整机构等组成；装卸轨枕的专用吊具具有避免轨枕变形的功能，每次可起吊5根轨枕。 （5）轨距棱镜分中尺：为提高粗调精度和工效，可设计方便操作的轨距棱镜分中尺（见图2）。 图2 轨距棱镜分中尺 2、测量准备 ①在无砟轨道施工前，首先对铁路全线测量，提供精密控制测量水准点成果表、CPI级GPS基础控制网坐标成果表、CPⅡ级线路控制网坐标成果表，施工单位完成成果的复核校对，并报设计院确认。 ②设计单位对线路进行平面和高程点拟合（满足限界的条件下），施工单位复核校对，设计院确认。 ③完成CPⅢ控制网的布设，提交成果表，并经复核校对确认，为铺设无砟轨道提供控制基准。 ④选择性能稳定、测量精度满足控制目标的测量设备。 3、混凝土底板等项目的验收 进行道床板施工前，按照铁路客运专线质量检查及验收标准规定的项目，对隧道底板、路基支承层或桥梁地段保护层等进行检查、全面整理、验收，确保满足无砟轨道铺设的结构要求，尤其不能存在渗水和积水。 4、结构沉降变形和铺轨条件评估 由建设、设计、咨询、施工和监理单位共同对结构沉降变形观测资料和铺轨条件分析评估，确认符合设计和相关规范要求后方可进行无砟轨道施工。 5、轨道中线标点测设 以全线测量设定的CPⅢ控制网为基准，进行左右线的轨道中线标点测设，每6.25m或合适长度一处，钢钉做点，白油漆标识，横向弹线导向，目的是避免出现长度误差积累和引导轨排框架准确就位。 6、混凝土配合比设计 至少提前2个月按照耐久性混凝土和工况的混凝土配合比，并完成各项指标的试验。泵送混凝土的泵送距离宜为150～200m，坍落度以15～17cm最佳；吊斗或布料机施工混凝土的坍落度以13～15cm最佳。 7、轨道施工人员的技术培训 对相关人员进行无砟轨道施工系统性、测量专项培训，向现场技术、质检和施工人员进行各项工作施工程序、技术要点、质量标准、控制措施的交底，以及质量记录、关键施工设备及新型检测设备的正确使用和验证等；培训合格的人员才允许上岗作业。培训必须多层次、全方位和多形式地进行。 8、模拟无砟轨道施工现场进行工艺性试验。通过对重要工序、设备精度的工艺验证，熟悉设备、完善工艺、验证施工组织方案。 9、对工艺性试验进行分析、总结和提高，统一认识，规范作业程序和标准。 10、进行200～400m的几个循环的先行段施工，对每次循环认真进行数据分析、总结，最后完善和固定每道工序的技术、质量和作业时间标准。真正从技术和质量的关键点、系统性等方面来掌握无砟轨道，包括掌握精密控制网的测量理论、测量技术和数据的综合评判。 11、组织和管理准备 无砟轨道是集轨道工程、精密测量和混凝土工程为一体的系统性工程，需要在组织机构上选择责任心强、善于分析总结最好具有轨道工程经验的技术负责人；现场必须制定相应的奖惩措施、工序交接办法和制度，确保工程稳步推进。 （二）主要施工工序和质量控制 1、材料存放和运输 水泥、砂石、外加剂和钢筋等常规原材料按照相关标准进行检验、存放、加工和运输。 轨枕平板车运输，集中场地堆放，现场存放层高不超过5层，每层5根；龙门吊或汽车吊装卸配属专用吊具装卸轨枕。 工序质量标准及验收检验: （1）质量缺陷超标的轨枕必须标记并取出，禁止使用不合格的轨枕。 （2）使用专用吊具装卸轨枕，不得用绳索直接起吊，以免轨枕产生永久性变形。 （3）两轨枕垛之间要求的间距不小于0.5 m。 （4）轨枕外型尺寸：①横向中心距1514±2㎜；②单块中心偏差±1㎜；③轨底坡1/35～1/45㎜；④承轨槽平整度1㎜；⑤两承轨台之间的相对扭曲<0.7㎜。 (5)预埋套管：①套管中心距382+1.5㎜，-0.5㎜；②孔道不垂直度<0.5㎜；③套管内径30㎜；④套管与砼表面高差<1㎜；⑤套管内不允许堵塞。 (6)钢筋桁架：①上下层钢筋间距100±3㎜；②上层钢筋距轨枕顶面距离105±3㎜。 (7)外观质量 检查是否存在外观质量缺陷(棱角缺损等) ，对不合格的轨枕确认后单独堆放标识、退货处理。 轨枕运送、验收和现场堆放： （1）轨枕的运送 轨枕层间用10×10 cm方木支撑，枕木垛应绑扎牢固。可使用卡车运送轨枕，汽车吊或龙门吊等卸载轨枕。 （2）轨枕的验收 ① 在轨枕卸车前，质检人员重点检验轨枕的以下项目：表面有无缺棱调块及裂缝、钢筋桁架有无变形、轨枕面是否扭曲，螺栓孔是否堵塞等。 ②如果轨枕垛中有若干轨枕不合格，该垛轨枕将拒收并退还。 （3）轨枕的现场堆放 经验收合格后方可卸载轨枕垛。轨枕垛按相应标记卸车垛放，并确保道路畅通。 2、轨排