双块式框架轨排组装施工新技术

双块式框架轨排组装施工新技术

吴秀雄

中铁五局集团第五工程有限责任公司湖南省郴州市423000

摘要：双块式无砟轨道常见的施工质量通病有：轨枕歪斜、空吊、因扭力矩过大损坏预埋套筒、若油酯一次注满而道床砼浇筑与铺轨时差长易落入泥砂堵塞螺栓孔、轨距超标；本着小革新解决大问题的思路，研发了本施工技术，使轨距达标、轨枕方正、防止轨枕空吊，保护预埋套筒不损坏、不堵塞，确保高铁轨道结构平稳运行100年。

关键词：道钉涂油；自动散枕；框架轨排

1前言

1.1山区双块式无砟轨道结构

高速铁路无砟轨道，在动车强大的水平振动荷载作用下，要求使用年限在100年以上，质量标准最高，哪怕一点细微的质量缺陷对后期运营造成的影响和损失都是无法估量的，因此标准化管理在无砟轨道施工中体现得淋漓尽致，施工过程中既要细致，又要善于创新：施工技术小创新解决大问题。

艰险山区，山高谷深，运输便道等级低，不适合开行长大运输车辆，在平原地区常用的板式无砟轨道板无法运至铺设作业面，而双块式轨枕由于装卸及运输方便，因此山区高铁无砟轨道以CRTS-Ⅰ双块式无砟轨道结构型式为主。

1.2工具轨法施工的缺点

现行高铁施工规范及设计图上要求的CRTS-Ⅰ双块式无砟轨道施工方法为工具轨法，即人工沿线路方向纵向摆好轨枕后，再组装轨排的方法，这种施工方法不但工效低，而且还存在以下问题：

(1)组装轨排的工具轨为12.5m的钢轨，两根钢轨间仅用钢管式横撑固定，使轨距容易超标，通过现场试验，相对于1435标准轨距，工具轨法组装轨枕，轨距最大偏差4mm,远超过标准要求的轨距偏差不超过1mm规定。

(2)轨枕间距要逐枕调校，不但轨枕间距不易控制，且轨枕易歪斜。

上述问题会导致动态验收过程中轨距、轨距变化率超标，带来无法难以消除的影响，若因此问题把轨距、及歪斜的轨枕逐枕凿除，不但会割断道床结构钢筋，影响结构整体性，带来新的病害，还会给后期运营带来无法消除的质量缺陷。

1.3轨枕场内注油与现场施工的予盾

现行规范要求双块式轨枕须在轨枕预制场内注高铁专用油酯，每孔注17～20克，但是由于从浇筑道床砼到铺长轨往往需要1个月～1年以上的时间，灰尘、泥砂易进行轨枕预埋套筒(螺栓孔),无法清理，或不涂油润滑套筒：

(1)会导致因扭力矩过大使平垫圈及弹条变形、损坏套筒，无法整改。

(2)或达设计扭力矩后，尚有部分螺旋道钉仍未扭到位，将会导致部分轨枕空吊(即某根轨枕承轨台比相邻高程差低5mm以上)。

1.4本技术研发的必要性

为保证轨枕方正、防止轨枕空吊，确保轨距，很有必要对原有的施工工艺进行改进与创新。

2本技术的特点

螺旋道钉涂少量高铁专用油酯即可润滑预埋套筒，使道钉扭力矩在设计范围内即可使弹条拧紧，防止因扭力过大使道钉平垫圈变形、损坏预埋套筒，确保轨枕不空吊。同时有效解决场内套筒注油后，灰尘、小石子掉入套筒内，清理困难的问题。

利用自动分枕平台上的卷扬机配合铰接式链条拉伸轨枕分枕，能确保轨枕方正，间距易控制，轨枕不易歪。

利用框架组装成框架轨排，能确保轨距偏差在1mm以内，不易超标。

机械化程度高，组装框架轨排方便、快捷。

组装框架轨排，为下步轨排放样测量过程中轨道轨何状态调整带来了方便，只须对每榀框架轨排进行横、竖向调整即可。

3本技术适用范围

适用于双块式无砟轨道结构框架轨排组装。

4工艺原理

(1)改轨枕预制场内注高铁专用润滑油酯为施工现场两次注油法：螺旋道钉涂油、铺长轨前涂油。施工现场螺旋道钉涂油为每根螺旋道钉在施工现场涂2～3克高铁专用油酯，起润滑预埋套管作用，减小安装螺旋道钉的扭力矩。

(2)用框架挂枕组装框架轨排，轨距提前固定，只须定期调校框架，不须逐枕调。

(3)轨枕间距在平台上预先固定及调校好，保证轨枕方正，只须定期校核散枕平台。

5施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

如图5.1施工工艺流程所示。

5.2操作要点

(1)利用人工配合轨枕专用吊具套取双块式轨枕，每次套取5根轨枕，吊装时需低速起吊、运行，严禁加速作业。现场人员跟班指挥，避免轨枕因倒运而产生桁架钢筋变形。

(2)把已挂枕的轨枕吊具挂在10t双线龙门吊上，先横向、再纵向移动轨枕，安放在散枕平台的轨枕固定装置上。

(3)重复(1)、(2)步骤，再吊取5根轨枕安放在散枕平台上。

(4)启动卷扬机，拉动轨枕固定装置间的铰接链条，待铰接链条全部拉直，关闭卷扬机。

(5)轨枕间距复核：用卷尺逐轨复核轨枕间距，顺线路纵向按先左侧、再右侧的顺序复核，要求轨枕间距与设计偏差不大天5mm，顺线路纵向左、右侧任意相邻两根轨枕间距偏差不大于2mm。

图5.2散枕平台上自动分枕

(6)在台上已定位轨枕的承轨台上摆放弹性橡胶垫板，垫板预留孔对齐轨枕上预埋套管孔。

(7)在橡胶垫板上摆放铁垫板，使铁垫板上预留孔与下部预埋套筒口对齐。

(8)铁垫上安放轨下复合垫板。

(9)在轨枕挡肩与承轨槽处安放轨距挡板。

(10)逐个承轨台复核扣件有无缺失，是否按要求摆放到位。

(11)另一作业班组在现场进行螺旋道钉涂刷高铁专用油酯，五个人一组，用小毛刷单根涂刷，每根道钉约涂油酯2～3克，一次从下往上涂3～4个丝扣。

图5.2螺旋道钉涂高铁专用油酯润滑

(12)吊装轨道框架：利用龙门吊配合轨排专用吊具抓取框架，门吊吊起空排架移动至组装平台上方，人工配合龙门吊，将轨道排架扣件螺栓孔位置与轨枕上螺栓孔位置对齐，平稳、缓慢地将排架放置于轨枕上，用快速扣件通过轨排上挂篮将轨枕同排架连接成6.33m长轨排，

安装轨排架前，为保证测量精度及扣件与钢轨的密贴，应细致的清理钢轨底面与顶面的砼杂质。

(13)在铁垫板挡肩与钢轨间安放绝缘轨距块、弹条、平垫圈。

(14)安装螺旋道钉前检查螺栓孔内是否有杂物，螺栓螺纹上是否有砂粒等。

将螺栓旋入螺栓孔内，用手试拧螺栓，看是否能顺利旋进，若出现卡住现象，则调整后重新对准、旋入；

使用专用扳手按照160N?m扭矩（通过实验确定）要求上紧螺栓（扭矩大小按照WJ-8B的安装要求执行），轨枕与钢垫板、钢垫板与橡胶垫板必须密贴，弹条前端三点要与轨距块密贴（至弹条中枝与钢轨缝隙在0.5mm以下为止，框架轨排挂枕组装完毕）。

(15)轨枕方正度复核：散枕平台的左、右两侧分别站一人目侧绝缘轨距块与铁垫板挡肩是否平行，对于不平行所在位置的轨枕，再用塞尺复核，轨距块与铁挡肩离缝在0.5mm以上时，需重新校核轨枕位置。

(16)采用框架吊具在散枕平台上抓取已组装好的框架轨排，再利用龙门吊把框架轨排吊运至无砟轨道铺设作业面就位。铺装龙门吊从分枕组装平台上吊起轨排运至铺设地点，按中线和高程定位。误差控制在高程-10～0mm、中线±10mm。相邻轨排间使用夹板联结，每接头安装4套螺栓，初步拧紧，轨缝留6～10mm。每组轨排按准确里程调整轨排端头位置，在轨排中间有十字定位线，用锤球吊在中心线上，对准左或右线路（仰拱）中心线，减少粗调移动量。或者用分中尺卡在轨排架的钢轨上，利用锤球对准放样中心点。

7.1双块式轨枕的储运质量控制

首先，检查轨枕的型号是否与设计相符，扣件系统安装是否与设计要求相符，外观有无破损或气泡，轨枕桁架钢筋有无变形等。

轨枕采用平板运输卡车运输至施工现场；轨枕间隔存放在两侧电缆沟槽上标示好的位置上；每垛轨枕按5层存放，每层5根，两垛连放，轨枕垛中心间距为13米（连放的两轨枕垛间距为0.5米）；轨枕层间用10×10cm方木垫平；最底层方木应两层叠放，以有利于叉车倒运。

7.2工具轨框架质量控制

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，要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。

在施工先行段中通过使用进一步确认每榀排架的精度状况。

在精调过程中，测量人员通过观测排架的调整次数，来掌握其变形情况，若出现三次精调但精度状况都比较差的时候，则对该排架进一步检查整修。

排架使用10个循环时，需要进行综合检查和分析，判断其变形情况。

7.3质量控制标准

工具轨框架轨距、轨向、高低10个施工循环用正失盒、道尺进行复核后，若有变形，进行校正。

框架轨排组装完成后，用片状塞尺逐枕测量弹条中枝下、轨下、绝缘轨距块、轨距挡板的离缝，若离缝超过0.5mm后，相应轨枕处需重新布枕或拧紧道钉。

框架轨排组装完成后，用10m钢卷尺逐枕测量轨距，若轨距超标5mm，需重新布枕。

8安全措施

8.1轨枕安装及堆放

要稳妥，严防脱落、倾斜伤人。配套机具上使用相应的安全设备，如：使用防水电缆、吊机上安漏电保护器、限位开关等。

从事轨枕搬运、施拧作业员工均佩戴防滑手套。

8.2吊装安全保障措施

龙门吊司机持证上岗。

每班的班长负责本班全面工作，每班均有安全操作规程，加强施工机具设备管理和施工用电管理，确保所有人员、机具安全。

吊车作业时要有专人指挥，统一信号。吊操作人员要经过培训合格后方可上岗。吊车作业时，吊钩下严禁站人或重要机械设备通过。

设专职安全员加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化，吊机司机经培训合格后方准上岗，起吊时，拴好溜绳，不得超载；起吊过程中有专人指挥；起重吊装用的钢丝绳，经常进行检查，凡发现有扭结、变形、断丝、磨损、腐蚀等现象达到破损限度时，及时更换。

拆装、起吊排架时，必须使用专用吊架并平稳操作，防止轨排框架变形和损坏轨枕。

龙门吊走行轨、模板及散件使用周转箱装运时，要摆放整齐并采取固定措施，防止发生滑落损伤事故。

模板、散件周转箱运送至指定施工地点时，应存放在两线间的空地上，防止阻塞交通和被损坏。

吊装作业时，要经常检查钢丝绳、吊钩、夹具等的安全状况，吊臂下严禁站人。

参考文献：

[1]中铁八局集团有限公司,高速铁路轨道工程施工质量验收标准,中国铁道出版社,书号:15113.3456

[2]中铁一局集团有限公司,高速铁路轨道工程施工技术指南,中国铁道出版社,书号:15113.3402

[3]中国铁道科学研究院,高速铁路无砟轨道线路维修规则,中国铁道出版社,书号:15113.3656