关于高速铁路无砟轨道关键技术的思考

　　摘要：本文作者根据实际工作中的经验阐述了无砟轨道的施工特点以及轨道施工流程，之后重点介绍了轨道施工关键技术工艺，最后提出了施工过程中必须注意的一些问题，供同行参考。

　　关键词：高速铁路；无砟轨道；关键技术；思考

　　近年来，为了满足社会经济的飞速发展和日益增长的交通运输要求，我国高速铁路建设突飞猛进，但无砟轨道施工技术在国内还不够成熟，特别是在新疆、西藏等恶劣的自然条件下，无砟轨道施工技术面临着一个又一个的挑战。并且近几年铁路事故频发，早已引起了社会各界的高度关注，人民对高速铁路的工程质量和安全系数的信任度大幅下跌。因此，对无砟轨道施工技术进行学习、研究和创新是非常有必要的。

　　1 高速铁路无砟轨道的施工特点

　　无砟轨道是高速铁路的象征，是满足日益增长的交通运输要求的重要渠道，是未来铁路工程建设的主要技术工艺。

　　无砟轨道具有稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强、维修工作量少。在相同设计速度条件下，曲线半径小，有利于选线；结构高度低、自重相对小，可减轻桥梁二期恒载，道床整洁美观等优点，其施工特点主要有以下几点：

　　1.1 轨排组装后，以工具轨为标准来进行检测，做到可以直观的反映轨道线形，这样方便调整轨距。

　　1.2 施工应用了高精度的全站仪，采用后方交汇法来测量，可以有效减少误差，提高了轨道的精度。

　　1.3 采用多点支撑式的轨排，这样方便操作，可实现轨排精确无误的定位。

　　1.4 使用流水作业法，有利于提高工程进度。

　　1.5 轨道几何形位取决于工具轨和精调的质量。

　　1.6 施工机械化程度高，对设备依赖性强，核心设备是起重运输机、轨道检测仪及混凝土浇筑机。

　　2 高速铁路无砟轨道施工流程

　　无砟轨道系统主要由钢轨、扣配件、轨枕、混凝土支承层（桥面为混凝土底座）、道床板等部分组成，施工流程为：支撑层（底座板）施工完成后，将轨枕按设计要求散布，用工具轨完成轨排组装，采用粗调机对轨排位置粗步定位，道床板钢筋绑扎后，安设模板，使用高精度全站仪，配合轨道检测仪和螺杆调节器完成轨排精确定位，现场浇筑混凝土，从而使轨枕按设计空间位置永久固定在混凝土整体道床上，拆除调整器、放松扣件、释放钢轨应力、混凝土养生。

　　3 高速铁路无砟轨道关键技术工艺

　　3.1 CPⅢ点的布设及测设

　　轨道测量工作作为无砟轨道施工的关键技术，其测量方法不同于一般线下工程测量。无砟轨道测量基础网为CPⅢ平面控制网，采用后方交会方法施测。为满足CPⅢ测量联测的需要，CPⅢ测量前应对CPI、CPII及二等水准网进行复测，当点位的位置和密度不能满足CPⅢ建网时的联测需要时，应对CPⅡ点和二等水准点进行同精度加密测量，确保沿线可用的CPI或CPⅡ（加密）点间距在600米左右，且CPⅡ（加密）点间距不宜大于800m。控制网加密采用的方法、使用的仪器和精度应符合《高速铁路工程测量规范》中相应控制网精度等级的规定。所采用的仪器应经过检定，并在有效检定期内。

　　CPⅢ点应成对布设，距离布置一般约为60m，且不应大于80m。点位一般埋设于接触网立柱、桥梁防撞墙、隧道边墙等位置。CPⅢ点布设高度应大致等高，并应设在设计轨道高程面0.3m以上。CPⅢ可以根据施工需要分段测量，分段测量的测段长度不宜小于4km。测段间应重复观测不少于6对CPⅢ点，作为分段重叠观测区域以便进行测段衔接。区段搭接不应位于车站范围内。施工时CPⅢ网两端应分别预留6对CPⅢ点区段，作为后续CPⅢ控制网连接区域。

　　3.2 轨距控制

　　轨距是指铁路钢轨头部顶面下16 mm内2根钢轨作用边之间的最小距离。目前我国高速铁路客运专线采用国际上通用标准轨距1435 mm。轨距作为轨道线路质量的1项重要指标，对行车安全性、舒适度以及钢轨和轮毂的磨耗都产生较大的影响。因此，需要做好以下几个方面工作，以进一步提高轨距指标在无砟轨道施工中的质量：

　　3.2.1 轨道不对称偏差要控制在0.5mm以内，否则报废。

　　3.2.2 在组装轨排之前，必须要保证轨枕珩架没有变型。

　　3.2.3 及时调整轨距偏小的轨排，使之合理。

　　3.2.4 如果出现轨距偏小超过限度的，必须测量弹性垫板的压缩量，估计出其回弹量。

　　3.2.5 施工时加强对轨排的防护工作，严禁出现交叉施工的情况，不能踩踏轨排，不能在铁轨上堆载重物。

　　3.3 线形控制

　　轨道的线形是高速铁路平顺性、舒适性、安全性最直接的要求及衡量标准。从控制措施上来分析，高精度的CPMⅢ点是基础，正确的精调方法是关键，有效的固定措施是保障。线形控制分为几个方面。

　　3.3.1 外部几何尺寸的控制

　　3.3.2 内部几何尺寸控制

　　3.3.3 轨缝及轨头的处理

　　3.3.4 线形的衔接

　　3.4 轨道板的后期裂缝控制

　　超标裂缝的出现，环境将对轨道板上的钢筋造成腐蚀，缩短轨道使用寿命，所以必须严格控制后期裂缝的出现，具体有以下几个方面：

　　3.4.1 支承层切缝处裂缝

　　支承层的施工宜提前无砟轨道施工3月以上，使其处于沉降稳定状态；支承层的切缝应及时并满足气温在20℃以上4m1道，20℃以下5m1道；在切缝处放设置高强玻璃纤维隔栅或采用隔离板，减弱、分散支承层传递的应力，减少反射裂缝。

　　3.4.2 轨枕四周裂缝

　　选择合理的浇筑时间尤为重要，大风、高温天气，轨枕干燥，容易将轨枕四周的混凝土上的水分吸收，要在浇筑前加强洒水，这也是导致轨枕四周裂缝的一个原因。二次抹面时，加强对轨枕四周操作能有效减少此裂纹。

　　3.4.3 轨枕外侧45°斜向裂纹

　　在轨枕45°方向，纵横向配筋对其作用最薄弱，道床竖向裂纹也往往延伸至此处，加强以上因素的控制，对减少此种裂纹有关键作用。

　　4 无砟轨道铺设过程中应注意的问题

　　4.1 要严格轨道铺设标准

　　①轨道扣件完整牢固，轨道接头的间隙不得太大；②在直线轨道中轨顶面的高低差以及曲线段外轨，按设计加高后与内轨顶面的高低偏差都不大于5mm；③道床必须垫平，绝对不能出现悬空现象；④轨道型号必须与线路一致，道岔的轨道不低于线路的轨道型号；⑤轨道铺设平整、牢固、道砟垫实；⑥道夹板螺栓须有平垫、弹簧棼，螺母必须拧紧；⑦在曲线内应安装铁枕木。

　　4.2 要注意铺设轨道的安全措施

　　①施工前，应该将施工地点的杂物清理干净；②铺设轨道时，将巷道高度低于设计高度的地段或距离短、起伏较大的小坡找平；③施工过程中，阻车器必须随轨道的铺设进度同时安装.并投入正常使用；④施工时，低洼处应该先垫平之后方可铺道；⑤在运送轨排的过程中必须用平板车运送，车上严禁坐人。车速不得大于2m/s，必须有专人监督跟车。在坡度过大时，禁止人力推车，以免车倒滑；⑥作业人员不碍将头手伸到枕木下方，以防发生意外；⑦施工人员要站稳，传递工具时.要瓦叫互应，不准乱扔；⑧调整轨道时，应该统一指挥，扳道前应拔开调整方向的道砟，拔曲线时，应先将曲线两端直线拔直后，在调整曲线段。

　　5 结束语

　　铁路工程建设的发展方向、新的施工技术、工程的安全质量都是作为一名铁路建设工程师应该去关注、思考和研究的问题。期望本文能使大家对高速铁路和无砟轨道有一个更深层次的认识，能够对工程质量高度重视，毕竟铁路的发展一直伴随着我们的生活，工程的质量直接影响着人民的生命和财产的安全。

　　参考文献：

　　[1] 沈东升.《客运专线无砟轨道的技术应用与发展》.北京.100844

　　[2] 卿三惠，胡健.陈叔京津城际高速铁路无砟轨道施工技术及装备创新[J].高速铁路技术，2010，（01）.

　　[3] 赵东田.双块式无砟轨道施工质量控制技术及措施[J].铁道工程学报，2009，（05）.