双块式无砟轨道施工精度控制.doc

1、双块式无砟轨道施工精度控制摘要 双块式无砟轨道是近年来我国铁路客运专线首选的结构，其修建成的铁路具有速度高、维修费用少的优点。国内将无砟轨道施工标准轨距控制在1mm，轨面标高控制在2mm 内，确保轨道施工精度是关键。高标准高质量要求在施工无砟轨道中必须对每一道施工工序进行严格控制，采取相应措施以保证无砟轨道的施工精度。 关键词 轨排 轨距 螺杆调节器轨撑粗调 精调 中图分类号：U213.2 文献标识码： A 文章编号： 1无砟轨道设计构造 11 结构 以武广客运专线无砟轨道设计为例，目前铁路客运专线无砟轨道设计按双块式无砟轨道和一次铺设跨区间无缝线路进行设计。路基及隧道段设置支承层，道床板直接

2、铺设于支承层上。轨距为 1435mm，双线，线间距为 5.0m。路基段无砟轨道断面图如图 1-1 所示。 图 1-1 路基段无砟轨道断面图 12 部件组成及相关术语 1.2.1 钢轨：采用长 100m，60kg/m U71Mn(K)无孔新轨，铺设完成精度调试后焊接成 500m 的长钢轨。 1.2.2 扣件：采用 Vosshoh300-1U 有挡肩扣件，扣件高度 34mm，扣件静刚度 2030kN/mm，动刚度 40kN/mm，隧道及路基地段采用 SKL15 弹条（黑色） ，桥梁（桩板）采用 SKL15B 扣件（蓝色） 。 1.2.3 轨枕：采用 WG-I 型双块式轨枕，预制混凝土，轨枕高出道床

3、顶面 47mm。轨枕与扣件配套出厂。 2无砟轨道施工精度控制标准 武广客运专线设计时速为 350km/h。高速度决定高标准，其轨道施工要求有较高的精度控制，无砟轨道施工质量必须符合客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准 （铁建设200785 号）及客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南 （TZ 216-2007）的要求。其主要控制项有以下几项。 2.1 轨距：偏差控制为1mm，变化率不得大于 1。 2.2 轨顶标高：偏差控制一般地段为2mm，紧靠站台为+2，0mm。 2.3 轨向：允许偏差 2mm/10m 弦。 2.4 线间距：允许偏差+5，0。 线路在运营中最终影响速度的是精度问题。无砟

4、轨道施工精度控制采用精调小车精调，采用螺杆调节器进行固定，影响无砟轨道的精度因素较多。如何在施工中有效控制轨道精度就成了施工中的一个难题，特别是桥梁段上的曲线部分。通过实践研究，采用以下的方法能有效控制轨道的精度。 3影响无砟轨道施工精度的原因分析及预防措施 31 环境因素 3.1.1 温度影响 无砟轨道精调采用精调小车，轨排精调的精调小车是通过全站仪与小车顶端的棱镜，将轨排高程、中线偏位等数据显示在小车顶部的电脑上，再用调整螺杆调节器的方法，反复测调，最终使轨排线形满足设计要求。因采用的是光学仪器，受自然温度影响，温度超过 20或在阳光直射情况下会造成光线反射，温度热流会造成数据抖动，无法进

5、行测量。预防措施一般采用在夜间进行测量。如遇有阴天或阳光不太强烈、温度不太高的时段也是精调作业时间。 因施工工序衔接问题，一般夜间精调完成的轨排要到第二天白天才浇筑混凝土（精调一个作业面需一个晚上） ，白天气温高易造成轨排受温度影响产生应力，从而影响已精调过的轨排。经实践采用每三个轨排用夹板连结成一个整体，第四个夹板处夹板不连结可有效控制温度引起的应力变形。 如具备条件的地段应采用在晚上浇筑混凝土，在浇筑混凝土前用精调小车再检测一次轨排精度。如因其他原因，精调完成后不能及时进行混凝土浇筑，当轨排放置时间超过 1d 或环境温度变化超过 15时必须重新对轨排的精度进行检测。 3.1.2 灰尘影响

6、灰尘能反射光线的传输，使得精调小车无法显示测量数据或显示数据不准，且仪器长期在有灰尘的环境内工作易造成损坏。预防措施是精调过程中必须配备洒水车，对便道进行洒水保湿。如因环境中灰尘较大，可调整精调作业时间。 3.1.3 车辆振动影响 过往车辆的振动引起全站仪抖动，造成测量数据不准，特别是桥梁段。一般在测量过程中需提前安排施工车辆的过往通行。桥梁段在测量过程中不允许有车辆通过。 32 测量方面 3.2.1 测量仪器的偏差 因测量仪器未进行校准、检验，测量仪器自身存在误差，全站仪自由设站有误，无法建站，或建站数据不准，导致精调的轨排精度有偏差。预防措施是要求测量仪器每天均要进行日常校准，检测，检测基

7、站固定。每年需对全站仪外委检验。如具备精调作业面最好采用两台套精调小车进行精调。 3.2.2 测量数据的误用 采用的 CPIII 站网因车辆撞击损坏、数据误输入及采用的数据有误等都会对测量造成偏差。需对场内 CPIII 网进行复测，保护好测量控制网。一般在建网数据采集完成数据出结果后需进行复测，在使用过程中应对整段数据进行复测。输入数据时应仔细复核无误后再进行下部操作。3.2.3 测量操作误差 在精调小车显示调整数据后，作业人员需对轨排进行调整。调整时会因操作原因造成调整不到位或过位的现象，影响了轨排的精度。 每次测量需多测一个轨排（12.175m） ，留于下次精调的顺接。在精调中采用“进四退

8、三”法测量轨道的偏向、轨距和标高。 精调过程中必须提前对工具轨顶部及内侧面的灰土清除干净，在安装工具轨时承轨盘下部不得有灰尘，扣件扭紧力必须与设计相符，而且每个扣件均应受力一致。各轨撑必须顶撑到位且不单个轨撑受力。 如遇有精调完成后有碰撞钢筋、工具轨、螺杆调节器的必须重新进行精调。 33 混凝土施工阶段 3.3.1 混凝土施工前的挠动 精调完成后，因人员在轨排上走动、钢筋保护层调整等造成轨排挠动，造成轨排轨向偏差。要求在已精调完成的轨排不允许人员走动，不允许有其他作业进行。钢筋绝缘检测、钢筋保护层调整等均需在精调前完成。 3.3.2 混凝土浇筑的挠动 混凝土浇筑过程中对轨排的挠动是最大的。混凝

9、土的塌落度、下料速度、下料方式、混凝土振捣等均会对轨排的精度造成偏差。 （1）混凝土塌落度：混凝土塌落度不但会影响道床板的质量，还会对轨排精度造成影响。混凝土坍落度大易造成轨排浮动，混凝土流动快带动轨排向约束力相反方向移动。因为轨排在理想状态下应该是仅受竖向力，但在曲线地段有横向制动力，全靠螺杆调节器底部接触面与混凝土面的摩擦力，混凝土塌落度较大造成轨排上浮，轨排会向曲线内侧摆动。 预防措施为要求严格控制混凝土坍落度，每一车混凝土均要做坍落度检测。在道床板混凝土浇筑中坍落度控制一般为 140160mm，二线施工一般采用高泵，坍落度可控制在 150170mm。对不符合坍落度的混凝土需重新进行调配

10、或用于其他部位。 (2)混凝土下料速度及下料方式：混凝土下料速度不得过快，下料口不得过高，特别是采用高泵，必须采用浇筑溜槽进行倒料，下料口应采取缓冲措施如绑扎橡胶布、设置弯管进行缓冲。混凝土不得直接从罐车卸料至道床板内。 混凝土下料方式也会影响轨排的偏差，从低端开始下料，混凝土从低端向高端流动会有带动轨排向高端移动的趋势，有助于抵消混凝土在振捣中轨排因曲线因素影响向低端移动的趋势。 （3）混凝土振捣：混凝土振捣不得少振、过振。过振会造成浮浆上浮、轨排上浮。如上所述轨排上浮在曲线段会造成轨道标高升高、轨排向曲线内侧偏移。少振会影响混凝土质量。一般振捣每个点插入时间一般为 1015s 便能保证混凝

11、土的振捣质量。 混凝土振捣不得碰撞钢筋，严禁摔打螺杆调节器及托轨盘。在混凝土浇筑中振动棒在插入混凝土中时遇有钢筋应立即换部位。因为钢筋与轨排及螺杆调节器是连在一起的，钢筋振动将会带动轨排振动，从而影响轨道精度，且易造成钢筋绝缘夹的损坏。 螺杆调节器是用来支承轨排定位轨排的，所有精度及标高均靠螺杆调节器来实现。如在混凝土施工中碰撞或摔打螺杆调节器将会直接造成轨排的偏移。 混凝土施工中人员因卸料来回在轨排上走动、卸料溜槽碰撞工具轨或螺杆调节器均对轨排精度有影响，施工中应特别注意。 混凝土浇筑完成后 12h 内必须将螺杆调节杆件松开 1/4 圈（每圈下降 1mm） ，一是有利于螺杆调节器的拆除，二是

12、取消轨排制动力，让轨枕有效的与混凝土接触，在松开螺杆后轨枕间距会自然外张，能保证轨距合格率。 正因为混凝土浇筑中对轨排的挠动是最大的，而单靠螺杆调节器底部的摩擦力已无法对轨排进行约束，需要对轨排进行加固。主要加固措施有采用轨距撑杆、在基层混凝土中植入锚筋与轨枕桁架钢筋焊接固定轨排、采用轨夹固定工具轨等措施。 轨距撑杆是用来调整轨距。轨排在螺杆调节器支撑下易形成向内弯曲，造成轨距偏小，需采用轨撑来调整，但轨撑仅是用来相对的调整轨距，不可能用来调整已变形的轨枕或工具轨。因此在保证轨距合格的情况下建议不采用轨撑，已变形的轨枕严禁使用，已变形的工具轨需校正后方可使用。因混凝土浇筑完成后 12h 内将螺

13、杆调节杆件松开 1/4 圈后轨距会增大，因此在精调前控制其轨距的标准为：桥梁段 1433.5mm，路隧段 1434mm。 34 其他因素 3.4.1 混凝土温度应力的影响 道床板混凝土浇筑完成终凝后散热引起工具轨变形，影响数据的采集。要求在混凝土终凝后拆除螺杆调节器，松开扣件。 3.4.2 施工管理方面 (1)精调完成后不允许任何人员在轨排上走动； (2)混凝土浇筑及振捣严格控制作业人员的操作，按施工要求进行； (3)混凝土抹面不得人员扎堆作业，应分散人员进行抹面。刚浇筑完成的混凝土建议待 1 小时后再进行抹面； (4)混凝土初凝后及时松开螺杆调节杆件，混凝土终凝后拆除螺杆调节器，松开扣件，终

14、凝一段时间后（一般为混凝土浇筑后 48h）再拆除轨撑及工具轨固定夹； (5)线下施工标高控制有误，结构标高偏差超过规范值，导致轨面标高无法下落。需提前对线下混凝土支承面进行标高测量，对标高超限的地方提前进行处理。 无砟轨道施工的精度要求高，各个环节操作不当均会对精度造成影响，包括对混凝土道床板表面的质量的影响。以上所述仅是施工中的一些影响因素，实际影响轨道的精度的原因还有很多，还有待于进一步研究。 无砟轨道施工相关质量控制具体见下表 4-1、表 4-2、表 4-3。 表 4-1 无砟轨道静态平顺度允许偏差表 参考文献 1 客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准铁建设200785 号 2 客运专线铁路双块式无砟轨道施工技术规程中国铁建股份有限公司企业标准 Q/CRCC-2008 3 客运专线铁路无砟轨道施工要点手册铁道部工程管理中心 2008年 3 月