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1、1,双块式无砟道岔施工工艺及CRTS型双块式无砟轨道病害整治,2012年12月,中铁一局沪昆客专项目经理部,2,引 言 目前，武广、郑西、京沪等第一轮高铁相继开通，取得了良好的社会效益，在第一轮高铁建设中，我们一局先后参建了多条高铁项目，在无砟轨道及无砟道岔施工领域，我们积累了不少经验，同时还存在许多不足之处，在此与各位领导及专家就高铁无砟道岔施工工艺及无砟轨道运营病害整治一起探讨。,3,第一部分 无砟道岔施工工艺,一.无砟道岔介绍 沪昆客专有12号、18号、42号三种类型无砟道岔，其中主要以18号道岔（客专线（07）009）为主。客专线（07）009无砟道岔设计直向通过速度为350km/h，
2、侧向通过速度为80km/h。道岔全长69m，前长31.729m，后长37.271m，导曲线半径1100m，道岔轨距为1435mm。,4,平面线型图,5,道岔主要结构：钢轨件、扣件系统、岔枕、转换设备、道床板、底座六部分组成。钢轨件分转辙器、可动心轨辙叉、配轨。,转辙器组件,可动心辙叉,7,18号道岔配轨图,扣件系统：主要由通用扣件、特殊零部件和弹性铁垫板组成，具有调高和调距功能。通用扣件主要采用弹条型分开式扣件，主要由螺母、平垫圈、弹条、T型螺栓、轨距块、轨下橡胶垫板、重型弹簧垫圈、盖板、垫板螺栓、缓冲调距块和硫化垫板组成。,8,弹条型分开式扣件,9,二.无砟道岔施工工艺,工艺流程图,10,1
3、 施工准备 技术准备：逐车站进行调查，对道岔运输、装卸、存放、铺设组织协调、铺设场地规划、土建施工情况等现场踏勘，形成调查报告。编制专项施工组织方案。组织施工图审核。编制道岔施工作业指导书，对技术管理和施工人员进行培训、交底。人员准备：单个工作面按道岔组装调试、钢筋绑扎等工序作业人员约100人。物资准备：提前做好道岔进场、临时存放工作。,11,2 加密基标测设：加密基标平面与高程共用，一般510m设置一个，转辙器、导曲线起始点和辙岔趾端、跟端增设加密基标。加密基标宜设置在线路中线两侧。,道岔加密基标,12,3 路基混凝土底座施工：工艺流程：施工准备测量放样模板安装摊铺与浇筑混凝土养护、拆模切缝
4、。要点：混凝土切缝时机选择在浇筑混凝土后12h以内，混凝土终凝后或抗压强度达到2.5MPa后为实施的切缝时间。,4 桥上混凝土底座施工：工艺流程：施工准备测量放样安装桥面连接钢筋绑扎底座板钢筋模板安装混凝土浇筑混凝土养护拆除模板。要点：桥面连接钢筋安装，清理梁面预埋套筒位置的杂物，将加工好的套筒连接钢筋，弯钩水平段方向朝线路中心。底座混凝土分两次浇筑，首先浇筑除限位凹槽内部以外的混凝土，然后进行限位凹槽底部混凝土浇筑。,13,5 隔离层、弹性垫层施工：工艺流程：底座验收底座清理弹性垫层安装铺设隔离层质量检查。要点：底座强度达到设计的75%后进行限位凹槽弹性垫层的安装，弹性垫层是将泡沫板及橡胶垫
5、板按照设计图纸加工成规定尺寸后采用粘接胶粘贴在凹槽内。在隔离层施工前用洁净高压水或高压风彻底对底座进行清洁和清理。,14,A1(A2、A3)型弹性垫层详图,弹性垫层安装,15,隔离层土工布铺设,隔离层土工膜铺设,两布一膜施工要点：两布一膜中间分隔层宜采用整幅的土工布和土工膜；在底座范围内沿线路纵向两侧及中间各涂刷30cm宽粘合剂涂刷带，及时将下层土工布粘贴在底座上，下层土工布可对接，接缝区域30cm范围内与底座表面全面积粘贴，土工膜接头宜采用熔接方式，上层土工布可搭接，搭接长度不小于30cm，各层接头距离不得小于1m。,16,6 道岔吊装、运输、存放 吊装：道岔装卸采用50t100t汽车吊或龙
6、门吊配备吊装横梁进行。岔枕、扣件及电务设备采用柔性吊带吊装，吊点始终对称布置且固定，吊装时每钩岔枕层数不得超过4层，每层不得超过5根岔枕。电务转换设备应在标识部位起吊，小心轻放，注意方向。电务设备装卸时需注意包装箱的放置方向。,岔轨吊装,17,道岔轨料吊装采用专用吊装横梁进行，吊装横梁吊点间距不大于4m，吊点位置采用柔性吊带吊装。,钢轨吊装,18,运输：岔枕、扣件及电务设备采用平板车或专用车辆运输，岔枕运输过程中码放层数不得超过4层，各层垫木在竖直方向上应位于一条直线上。扣件及电务设备码垛不得超过2层。,要点:尖轨基轨组件、可动心轨辙叉及胶接绝缘轨等超长超大杆件，在装车时保证这些部件到站方向与
7、现场铺设方向的一致，避免超长杆件在现场掉头。,19,岔料存放:道岔轨料存放场地应压实平整、排水良好，地面设支垫材料。每组道岔岔枕集中存放，混凝土岔枕按长短顺序码垛，长枕在下、短枕在上，每层岔枕间应至少有两块垫木，上下层的垫木竖直对齐，应在一条竖线上，码垛不应超过6层；转辙器、可动心辙叉轨排、可动心轨辙叉组件最多码放4层；,岔枕存放,钢轨件存放,20,电务转换设备及扣配件存放,7 道岔组装、调整：工艺流程：施工准备平台铺设岔枕吊装布置、垫板摆放道岔钢轨件就位、连接支撑调整体系安装道岔粗调道岔第一次精调道岔电务转换设备安装工电联调道岔第二次精调质量检查。,21,平台铺设：平台铺设前先绑扎完成道床板
8、底层钢筋，并摆放道床板中上层钢筋。道岔组装平台使用100mm100mm3m的方木或长3m的I10工字钢进行组装，根据加密基标位置在直、曲基本轨下方摆放组装平台，在辙叉趾端到跟端底部位置加铺工字钢组成三轨平台。其安装高度需要保证道岔组装完成后，低于设计标高10mm以内。,平台铺设,22,道岔组装包括散布岔枕、安装扣件、钢轨件安装和连接等几个步骤。岔枕布设、垫板摆放：首先精确定好第一根岔枕位置。以第一根岔枕为基准，布设岔枕并调整岔枕间距。18号单开道岔岔枕垂直于道岔直股，岔后无枕段短岔枕垂直于钢轨工作边，岔枕铺设位置偏差3mm。相对于直股的垂直度：牵引点两侧和心轨部分2mm，其余5mm。,岔枕摆放
9、,23,摆放垫板,摆放好岔枕,道岔钢轨件就位、连接：道岔钢轨件组装按照从岔前至岔后依次完成。每段吊装顺序按照先直股后曲股，先外股后里股进行。逐段拨正钢轨，使钢轨落槽，然后进行方向、支距、轨距、密贴调整，钢轨间设计预留轨缝为8mm，并用鱼尾板连接。根据样冲点位将直、曲基本轨、尖轨端头对位、方正，并使基本轨端头与道岔岔前控制桩位对齐。,24,道岔钢轨组装顺序：安放尖轨、基本轨组合件A-1、A1，方正上紧扣件安放辙叉组合件A-2铺设B-1、B-2连接轨，轨缝严格按设计预留轨缝值进行预留，上紧扣件，进行匀枕、方枕作业连接C-1、C-1连接轨，固定钢轨及辙叉组合件A-2，上紧扣件连接D-1、D-2钢轨，
10、固定钢轨，上紧扣件.。,25,滑床垫板安装顺序为：挂板垫板就位垫板位置调整岔枕螺栓安装钢轨入槽施维格弹性夹安装弹条安装辊轮安装辊轮调整。,扣件的组装：根据铺设图纸的要求，将扣件安装到对应的岔枕位置，扣件的安装满足相关技术要求；采用带螺栓紧固的扣压件时应通过扭矩扳手按规定扭矩紧固。岔枕螺栓的拧紧扭矩要求为：在有润滑的条件下，螺母拧紧扭矩为300 Nm350Nm。弹条扣压力按弹条中环下颚到轨距块的距离0.11mm控制。,滑床板,26,支撑调整体系的安装：竖向调整装置安装：采用手摇跨顶顶起道岔轨排，撤除组装平台，安装竖向调节装置，安装前螺杆通体涂油。安装岔枕竖向调整螺杆时道岔高程误差应控制在（10，
11、0）mm，方向满足5mm。道岔高低调整采用轨枕竖向调整螺栓，在靠近岔前位置宜每隔2根岔枕安装一对岔枕螺杆，在辙岔位置及辙岔前进行加密。横向调节装置安装：在道岔方向满足5mm,高程2mm后进行安装。桥上道岔横向调节系统采用拉杆和撑杆构成，在岔区范围每隔23根岔枕安装一个横向调节装置。路基上采用在混凝土底座上钻孔预埋横向调整系统进行横向调整，数量及位置与桥上相同。,27,竖向调节装置,桥上横向调节装置,路基（隧道中）上横向调节装置,28,道岔粗调：道岔轨距及支距调整以直基本轨或直尖轨一侧为基准，按“先支距后轨距”的步骤进行，使尖轨检测点支距和导曲线支距允许偏差符合设计要求（1mm），道岔调整到位后
12、，线路几何形位指标应符合无砟轨道平顺度铺设精度标准(静态)的规定。,道岔浇注前精度,29,道岔精调：道岔轨排标高、方向调整初步定位后，方正左右股钢轨，检查道岔全长及相关几何尺寸，符合要求后采用全站仪、轨检小车配合对道岔进行第一次精调，精调顺序同粗调。,道岔工电联调及定位：安装道岔电务转换设备，配合电务转换设备调试，进行道岔调整。局部细调轨距、支距及方向，密贴调整与电务转换设备调整同步进行，确保尖轨与基本轨密贴、可动心轨分别与两翼轨密贴、开通曲股时，叉跟尖轨尖端与短心轨密贴。经过道岔工电联调后，电务转换设备应保证可动机构在转动过程中动作平稳、灵活，无卡阻现象。锁闭装置正确锁闭、表示正确。在转辙机
13、基坑砼浇筑时，为消除施工干扰，防止电务转换设备受损，工电联调结束作好定位标记后，拆除道岔电务转换设备。,30,8 道岔道床板施工 工艺流程：施工准备道岔底层钢筋绑扎道岔中上层钢筋摆放道岔组装、调整定位中上层钢筋绑扎模板安装综合接地混凝土浇筑、养护。,钢筋绑扎：纵横向钢筋、纵向钢筋与岔枕桁架钢筋接点位置处安装塑料绝缘夹，并用绝缘扎带固定，以满足轨道电路传输的要求，当钢筋位置与道岔竖向支撑体系或路基上横向调节装置预埋孔位置冲突时可对钢筋位置做适当的调整。钢筋绑扎结束后对绝缘性能进行测试。,道床板下层钢筋绑扎,31,模板安装：道床板模板采用定型钢模板，模板长度不宜大于3m。模板采用三脚架固定，相邻2
14、块模板采用2个连接螺栓连接。横向模板采用木模板，钢轨接缝处可根据需要是否安装模板控制道床板混凝土高度，以满足后期钢轨接头铝热焊的要求。,道床板模板,32,综合接地：道床板上纵向划分长度不大于100m的部分为一个独立的接地单元。在浇注混凝土前进行接地钢筋的电阻的检测，测量电阻合格（2）后方进行混凝土浇筑施工。道岔检查与评估：浇注道床板混凝土之前，业主、设计、监理和施工等单位人员联合对道岔质量进行检查验收。检查内容包括钢筋绝缘性能测试，接地安装情况，道岔组装质量、模板安装和清洁情况等。检查评估合格进行混凝土浇注作业。,33,混凝土浇筑、养护：道岔道床板混凝土浇筑一般选择夜间或者阴天进行，混凝土浇筑
15、前要拆除道岔转换设备，使道岔尖轨和可动心轨处于游离状态，并采用彩条布对道岔除岔枕外的所有构配件进行包裹保护，对岔枕进行润湿。混凝土浇筑以S型路线自两轨枕间隔放料，直至混凝土自然流动到岔枕底部并充满岔枕底部。混凝土振捣采用插入式振动器，保证轨枕下方混凝土的密实。捣固过程中应防止振动棒触碰支撑螺栓和侧向支撑装置，保证振捣密实的同时，浇注过程中应采用水准仪、全站仪对道岔随时进行监控并调整。混凝土振捣完成后，及时修正、抹平混凝土裸露面，待定浆后再抹第二遍并压光（在第二次抹面过程中应对排水坡进行修正控制），等初凝后进行第三次抹面。抹面时禁止洒水，并应防止过度操作影响表层混凝土的质量。整个过程中抹面遍数不
16、少于3遍。,34,道床板混凝土浇筑,松扣件,混凝土浇筑完毕后及时覆盖养生，保证混凝土表面湿润，且不受阳光直射和风吹。冬季混凝土养护应采用养护剂，并根据现场温度对混凝土做好保温措施，防止混凝土发生冻害。在道床板混凝土养生期间，施工区严格封闭，严禁行人车辆在道岔上通过。,道床板混凝土浇筑25小时达到初凝后，松开扣件螺栓（辙叉部分除外）及竖向支撑螺杆，遗留孔洞以同级无收缩砂浆填充。,35,道床板混凝土养护,36,9 道岔铝热焊接：工艺流程：施工准备轨端处理、对轨砂模安装预热、坩埚装料点火浇注拆除砂模、推凸除镏打磨质量验收。焊接头焊接顺序：按78910361211121314#轨缝顺序。,37,砂模安
17、装,接头浇注,拆除砂模,推凸除镏,38,焊接技术标准：焊接接头平直度标准应满足下表的要求：,39,10 道岔精调：流程：自由设站建立空间坐标系直股道岔数据采集曲股道岔数据采集测量数据分析数据调整计算现场调整重复精调直至数据合格。数据采集：采用轨检小车测量道岔轨道线形，测量道岔前后不少于30m范围，直向和曲向同时测量；轨检小车对每根岔枕位置进行逐点测量，两次设站重复测量不应少于5根轨枕，重复测量区应避开转辙器及辙叉区。为方便道岔直股、曲股线型测量数据与现场的对照检查，测量时对每个 测点按岔枕编号的方式进行标记。,40,数据分析：数据分析以优先直股兼顾曲股的原则酌情判定是否合格；道岔辙叉区域结构特
18、殊位置，其轨道轨距、方向应以优先直股兼顾曲股的原则单独评估。,轨检小车数据评估标准,41,现场调整：现场调整应遵循“先方向，后水平；先直股，后曲股；先整体，后局部”的原则，道岔方向调整的同时，应消除钢轨外侧与弹性基板挡肩间隙。,线形测量,42,资源配置：,人员配置：,主要机械设备：,43,44,注意事项：1、无砟道岔两端应预留不小于100m的长度作为道岔和区间无砟轨道衔接测量的调整距离。道岔与区间无砟轨道衔接时应以道岔控制基桩为依据进行调整 2、道岔精调时应使所有扣件安装规范、到位，扣压力达到设计要求。尖轨及可动心轨与滑床板密贴。3、扣件施工中需注意轨底坡方向，扣件紧固到位，轨底与枕木间杂物清
19、理彻底，避免吊板.4、混凝土浇筑前对道岔线形进行复测，混凝土浇筑过程中对轨道进行监测，避免因控制点引起轨道线形偏离设计位置。5、测量应注意天气条件的影响，大雾或高温均不宜测量。测量和施工应尽量错开进行，避免施工对测量准确性造成影响。6、尖轨与滑床板间存在较大间隙的调整，应优先使用调高垫板，然后用滚轮调整片调整。,45,7、铝热焊接时，须对焊接影响范围内除钢轨接头以外的道岔零部件及道床板钢筋等材料加装防护，防止焊剂烧蚀,道岔尖轨应最后焊接，且焊接应在道岔锁定轨温下进行，焊接前限位器应居中。焊头打磨过程中,必须控制好打磨力度及焊机移动速度，防止出现“鞍形”磨耗、打磨烧伤及低接头。8、混凝土浇注中严
20、格控制混凝土施工配合比，现场做好检测，加强岔枕部位振捣施工，防止岔枕底下混凝土不密实和出现空洞 9、混凝土浇注选择夜间或阴天等温差较小的环境进行混凝土浇筑，混凝土初凝后立即进行养护、覆盖，待混凝土初凝后及时松开支撑调整体系及道岔扣件。10、在尖轨铝热焊接以前应对道岔几何尺寸进行检查，保证尖轨方正，限位铁子母块居中，焊接时在锁定轨温范围内对道岔扣件进行紧固，确保限位铁居中。,46,11、焊剂宜储存在干燥通风的地方，防止受潮（焊剂中的水分在高温反应时分解生成氧气和氢气，浇注时来不及排出，生成气孔缺陷）。12、单开道岔道床板混凝土与两端区间无砟轨道一次浇注完成。渡线道岔道床板混凝土与两端区间无砟轨道
21、宜一次浇注完成，若确有困难，可以分二次浇注，但渡线与岔心必须一次浇注完成。13、道床板顶面的排水必须作好，特别要加强钢轨下部的抹面处理，确保顶面平整.,47,第二部分 CRTS I型双块式无砟轨道病害整治,近年来，随着国内多条高速铁路交付运营，在运营中发现了不少质量通病，为高速铁路安全运营带来了一定隐患，为了使大家在今后无砟轨道施工中吸取经验教训，避免出现同样病害，下面我们就目前运营中出现的一些质量通病及整治措施给予探讨：根据掌握情况，在运营中无砟轨道主要出现道床板上拱、无砟轨道支撑层离缝渗浆、线间和路肩封闭层砼起拱开裂三大类病害，上述三大病害在处理中都消耗了大量的人力、物力，因此我们在无砟轨
22、道施工中一定要汲取教训，按设计要求进行施工。,48,1、道床板上拱,运营危害：道床板上拱直接影响列车运行安全及乘坐舒适性，主要表现为动检车检测数据出现短波高低波形变化大，现场精调小车检测出现轨道局部上拱现象。此类病害主要出现在路桥过渡段和有承压水的隧道内。,端梁后道床板起拱、离缝,49,道床板起拱、离缝,产生原因：a 隧道道床板上拱主要原因：存在承压水的隧道内无砟轨道道床板上拱主要是由于隧道仰拱底面与道床板下垫层间有水压力的作用引起；因隧道内有承压水、仰拱止水带施工质量不到位致使承压水经仰拱环向施工缝进入隧道板垫层内。,50,路桥过渡段无砟轨道道床板上拱主要有以下原因：桥台后伸缩缝未按设计施工
23、，无法起到采用变形降低应力的作用；道床板施工前未彻底冲洗支撑层表面，存在松散堆积物、泥浆等影响粘结性能；道床板施工前未对支撑层表面进行拉毛处理或处理后由于支撑层作为运输通道表面被磨平，影响粘结性能；支撑层和道床板施工间隔时间太短，砼徐变产生拉伸造成分离；路基线间填充层及路肩封闭层的伸缩缝未按设计尺寸预留，导致沥青灌注封闭不良、缺失；高温时间长历经老化、破损严重，无法起到防水效果；端梁施工存在缺陷，与道床板连接不牢固；,51,道床板施工期间温度低，高温下道床板内温度应力过高；无砟轨道道床板设计为C40砼，路基支撑层为C15砼，两个标号砼本身粘结性力不好，容易产生分离。,两线间封闭层采用不合格填料
24、填筑，未压实整平,两线间路封闭层填筑未按设计使用填料和填筑方法，雨水进入后携带泥沙进入道床板与支撑层间缝隙，致使泥水和白浆流出造成离缝加剧发展，遇高温时在钢轨作用下造成分离、上拱。,52,整治方案:隧道内道床板上拱整治方案（针对有中心排水管隧道）排水降压:在两侧导向槽中部切U型排水槽，并打设降压孔，隧道中线处设置泄水孔。,53,疏通排水系统：对全隧道盲管、侧沟、中心沟、检查井进行清淤疏通。仰拱加固：在上拱地段在两侧导向槽及轨道板中心排水管之间打设砂浆锚杆。打孔植筋：对上拱地段打孔植入钢筋加固。注浆封闭离缝：道床板预留出气孔，在离缝内注入CARS-A双组份低粘度灌浆树脂。,54,路桥过渡段道床板
25、上拱整治方案 总体按照凿除伸缩缝释放应力重新施工台后伸缩缝上拱段打孔植筋注浆线间填充层与道床板间伸缩缝和填充层横向伸缩缝处理的过程整治。a.凿除上拱段桥台后伸缩缝以释放应力，将缝内杂物清除干净后重新立模安装泡沫板，并用CARS-A型有机硅嵌缝材料进行密封，嵌缝材料厚度不小于30mm。,台后伸缩缝凿除作业,55,重新安装泡沫板灌注台后伸缩缝,b.在道床板内打孔植筋，注浆封闭道床板与支撑层间离缝。,56,道床板打孔作业,喜得利HCC-DC-F M27*350专用销钉,注胶作业,植筋作业,57,注浆料配置,注浆作业,c.注完浆后对轨道重新进行精条，使其满足平顺性要求。,58,注完浆后,精调作业，更换
26、垫板,59,d.对线间填充层与道床板间伸缩缝和填充层横向伸缩缝填充物进行清除，重新采用CARS-A有机硅嵌缝料填充，伸缩缝宽度和深度不满足要求时应先用切割机切割至设计尺寸。,2、路基无砟轨道支撑层离缝渗浆,运营危害：污染道床和动车，离缝持续发展在持续高温天气条件下有可能进一步引起道床板上拱。主要表现为无砟轨道道床板和支撑层之间产生离缝，或现场塞尺检查无离缝，但从道床板和支撑层之间留出白色浆液污染路基封闭层。,60,离缝、流浆,产生原因：道床板施工期间温度低，高温下道床板内温度应力过高；道床板施工前未彻底冲洗支撑层表面，存在松散堆积物、泥浆等影响粘结性能；道床板施工前未对支撑层表面进行拉毛处理或
27、处理后由于支撑层作为运输通道表面已被磨平，影响粘结性能；支撑层和道床板施工间隔时间太短，砼徐变产生拉伸造成分离；,61,路基线间填充层及路肩封闭层的伸缩缝未按设计尺寸预留够，导致沥青灌注封闭不良、缺失,高温时间长历经老化、破损严重，无法起到防水效果；无砟轨道道床板设计为C40砼，路基支撑层为C15砼，两个标号砼本身粘结性力不好，容易产生分离；施工单位疑似长轨在锁定是设计温度过低，但目前无科学试验依据。某客专两线间路封闭是无砟轨道施工后增加的施工内容，填筑未按设计使用填料和填筑方法，雨水进入后携带泥沙进入道床板与支撑层间缝隙，致使泥水和白浆流出造成离缝加剧发展，遇高温时在钢轨作用下造成分离、上拱
28、，是道床板离缝、渗浆的主要原因。整治方案：总体按照打孔植筋注浆线间填充层与道床板间伸缩缝和填充层横向伸缩缝处理的过程整治。,62,3、线间填充层、路肩封闭层砼起拱开裂 运营危害：在动车高速经过时会加剧开裂发展，当有掉块时在列车高速带动下会直接危及列车设备及运行安全。,63,产生原因：线间填充和路肩封闭层浇筑砼厚度不满足设计要求；线间填充和路肩封闭层砼未按设计宽度和深度施工伸缩缝。整治方案：总体为凿除原开裂上拱砼后重新浇筑砼，灌注伸缩缝。凿除开裂上拱段所在的两横向伸缩缝间的填充层砼或路肩封闭层整块砼；对填充层表面或路肩表面进行平整，深度不够时要下挖至满足砼浇筑厚度；采用同设计伸缩缝尺寸一致的木条填塞四周后浇筑砼，待砼初凝后及时拆除木条以保证伸缩缝尺寸；采用沥青灌注伸缩缝。,64,谢谢大家！,
