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【摘 要】 无砟轨道工程是高速铁路的核心技术，具有高精度、高平顺性和耐久性的特点。兰新铁路第二双线是目前世界上一次性建设里程最长的高速铁路，线路设计时速为250公里，主要用作客运专线，无砟轨道施工是全线重点控制工程。在兰新铁路第二双线新疆段全线施工的过程中，确保在大风、干燥、大温差条件下无砟轨道精度是必须攻克的技术难题。
【关键词】 无砟轨道；戈壁环境；施工工艺
1 工程概况
兰新铁路第二双线新疆段LXTJ-2标段自DK1191+000至DK1245+000，线路全长54km，其中路基长度47km，位于新疆哈密地区境内，属极旱荒漠戈壁区，环境条件恶劣，常年风沙较大，昼夜温差大，气候异常干燥，施工用水困难。暴露于外部环境中的浇筑面，由于水分的快速蒸发，常常在凝结之前即出现表面结壳、塑性收缩开裂等问题。兰新铁路第二双线轨道工程采用CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道。
2 支承层施工工艺要点
2.1测量放线
2.1.1施工准备及引导线挂设
（1）支承层施工前对基础进行验收，基础应满足铺设无砟轨道的要求，基础顶面应平整，其表面平整度不大于15mm，高程误差为+10mm，-10mm。
（2）支承层施工前对路基表面进行清洁，洒水湿润，同时路基表层不得出现积水现象。
（3）沿线路方向直线段每隔10m曲线段每隔5-7米测量放样出支承层中线，设置摊铺机走行引导线，提供摊铺基准。
2.1.2运输及布料
混合料运输采用自卸车进行运输，运输前将自卸车清洗干净，运输过程中用土工布进行覆盖，减少在运输过程中水分蒸发。将自卸车内的混合料倾倒在基床表面，利用挖掘机配合布料。
2.1.3摊铺作业
（1）通过挖掘机进行布料，在摊铺范围内要布料均匀，布料长度超过5m后启动摊铺机进行摊铺。、
（2）摊铺机振捣前应保持掩埋住振捣器一定高度，控制振捣棒的振捣频率为10500r/min，即时摊铺速度1.75m/min。滑膜摊铺时，采用双夯捣固机构，频率宜高不宜低，不得出现漏振、过振现象。
（3）施工中禁止停机激烈调整高程、中线及横坡等。
2.1.4整修
滑模施工后，在初凝前，对支承层面两侧35cm范围和侧边撒水面，按照16%坡度采用砂浆进行人工抹面，并摆在表面光洁度。同时对表面及边角有缺陷的部分进行及时修补处理。
2.1.5切缝
支承层摊铺前根据区间路基长度统一排列道床板断缝位置，再根据道床板断缝情况标示出支承层切缝位置。
支承层施工完成后，6-8小时内应进行切缝施工，释放表面应力。切缝间距3.9m，切缝深度不小于90mm，宽度控制在5mm以内，切缝位置应与道床板假缝或沉降缝位置重合，误差不超过30mm.
2.1.6养护
支承层铺设后，及时覆盖洒水养护，并采用双层覆盖养护，支承层表面土工布覆盖上层加盖塑料布，土工布四周压紧，洒水量保证支承层表面始终处于湿润状态，在养护期间按期进行洒水，养护时间不少于7d，湿度较小或气温较低时延长养护时间。
2.1.7施工注意事项
（1）挂线杆打入基床表层一定深度以保证其牢固可靠，挂线杆纵横向螺丝一定要拧紧，并设专人检查挂线杆，以防因挂线杆松动造成引导线位置错误。
（2）摊铺前合理规划运料车走行路线，包括上下马道、路基上行走距离、倒车距离等。保证运料车、洒水车、砂浆车等车辆运行顺畅。
（3）切缝时注意每19.5米测量班放样，标出切缝位置，避免长距离尺量出现累计误差。
3 道床板施工工艺要点
3.1测量放样
（1）采用全站仪测设线路中线及模板边线，每6.5m测设一个点，并采用墨斗弹出线路中线、模板边线。
（2）采用石笔或记号笔沿线路方向将轨枕的位置做出标识，轨枕间距根据类型及长度分段统一布置。
3.2道床板底层钢筋安装
根据全站仪放样点，首先在支承层顶面上用钢卷尺量出底层钢筋间距，并标记；然后按梅花型布置预制好的砼垫块，每平方米4个；最后布置纵、横向钢筋，并用绝缘卡固定。
3.3散枕及轨排组装
由吊车将轨枕吊装至支承层工作面，人工或散枕机按设计要求散布軌枕。保证轨枕枕间距符合要求。在支承层工作面上组装轨排，确定轨枕间距，用扭矩扳手拧紧扣件螺栓，保证三点密贴。注意事项及控制要点：
（1）外观检查轨枕，有无脱焊、生锈、砼缺损现象；
（2）将轨枕组装至框架前对承轨台、扣件、钢轨底进行逐一清理；
（3）扣件安装时，用扭力扳手或双头内燃机扳手控制力矩220N/m保证三点密贴。
3.4轨排粗调
使用测量仪对轨排进行粗调。轨排利用轨道横向、竖向调整机构完成轨排的粗调工作，按照先中线后水平的顺序循环进行。粗调工作必须重视，粗调到位能大大提高精调时的效率，其要达到的标准见下表。
3.5上层钢筋安装
（1）轨道粗调工序完成后，进行道床板上层纵横向、架立钢筋及接地钢筋安装。
（2）钢筋节点间采用绝缘卡绑扎固定；绑扎完成后将上层多余部分剪除。
3.6电阻测试
（1）钢筋绝缘卡的绝缘电阻应大于1014Ω，试验采用高阻测定仪进行测定。非接地钢筋中，任意两根钢筋的电阻值不小于2MΩ。
（2）按照施工图，进行接地钢筋、接地端子的焊接，焊接接地端子时保证平直以及紧贴模板。
3.7模板安装
（1）道床板模板分横向模板、纵向模板。横向模板设计总长度为2.8m，纵向模板长度分3.25m一节。 （2）道床板伸缩缝横隔板的安装是整个模板安装的重点，施做时先将传力杆下部的条形聚乙烯泡沫板准确定位，然后插入特制的带半圆孔的钢模板，夹住条形聚乙烯泡沫板，最后把传力杆穿过钢模板预留半圆孔与轨枕析架钢筋绑扎固定，传力杆端头横向位置偏差不能大于6mm。钢模板上层填塞白色泡沫板，浇筑道床板的过程中一次成型。
混凝土初凝后需适当的松动钢模板，将白色泡沫板取出，以便于后期拆模。假缝模板采用1cm厚钢板与槽钢焊接组成，槽钢为6cm宽，与钢板焊接密贴保证钢板线型顺直。
（3）相邻的两块模板用螺检连接，螺检连接时一定要保证相邻两块模板之间不出现错台，并在两模板连接面处贴双面胶，以防止模板间出现缝隙漏浆。
3.8轨道精调
（1）用轨检小车和全站仪逐一检测每根轨枕处的轨顶高程、轨道中线位置、钢轨间距、方向、水平等几何形态，并进行调整。当风力较大时，对于全站仪的防风保护，可使用直经B25mm的钢筋为骨架、骨架外面以篷布包裹制作挡风棚，档风棚底部与路基通过地锚连接，避免风力过大而影响全站仪设站精度。在进行精调的过程中，必须每隔20min观察气压、温度等参数，及时将参数输入至全站仪中，并且及时重新建站核对已经精调完成的数据的准确性。
（2）用两侧的轨向锁定器进行轨道中线的调整，用螺柱支腿进行轨道标高的调整。
（3）轨道调整定位合格后，检查轨排固定装置，防止混凝土浇筑时轨排移位。
（4）使用轨检小车，全站仪、电子水准仪控制轨道精度，使用轨排框架配套的侧向定位器和竖向调节螺杆，先中线，后高程进行精调，精调顺序按下图所示反复检查、反复调整高程按一0.5mm控制，轨向按±0.3mm控制。应直至在每个精调点都达到控制精度。精调顺序为：1→4→5→8→2→3→6→7→1→2→3→4→5→6→7→8。
（5）轨道精调后，轨道几何形体允许偏差见下页表3.2：
3.9混凝土浇筑
（1）浇筑前洒水润湿轨枕表面。使用防护罩保护钢轨、扣件及轨枕不被混凝土污染。
（2）浇筑混凝土前，首先检查和确认精调结果，如果轨道放置时间过长（超过6h），或环境温度变化超过15℃，或受到外部条件影响，必须重新精调。
（3）混凝土振捣使用插入式振捣棒，振捣时避免捣固棒触碰轨排与支撑架，插点布置应均匀，不得漏振。混凝土振捣完成后，及时修整收面，收抹面分四道：第一道人工整平，第二道精平，第三道压光，第四道局部压光。收面时应特别注意轨枕四周及框架底部，需采用自制的长抹刀进行收面。
（4）大风干旱地区由于混凝土表面水份蒸发快，露天收面困难，收面完成后表面容易起“皮”，影响混凝土外观，因此道床板收面应在施工棚内进行，施工棚每个作业面至少配置120米，为了便于人工移动，底部配有行走滑轮。
（5）混凝土浇筑过程中要对框架轨排易损易污染部件（钢轨、扣件、框架）进行保护。
3.10应力放散
用钢球压痕鉴定混凝土的初凝状态。松开全部扣件和鱼尾板，以防钢轨、框架温度应力拉裂混凝土。注意事项及控制要点：
（1）质量2kg直径75mm静置，当直径小于30mm可以判断初凝（根据天气情况、混凝土状态及气温变化初步确定初凝时间）；
（2）扣件松开前后分别测量轨顶高程、轨距等看有无变化。
3.11混凝土养护
暴露于外部环境中的浇筑面，由于水分的快速蒸发，常常在凝結之前即出现表面结壳、塑性收缩开裂等问题。混凝土养护是防止混凝土开裂的重要的一环，我标段道床板采用养护剂+棉被+油布的方式，保湿养护28天。
混凝土初凝后，表面无明水时即可喷洒养护剂，操作时养护剂从一端到另一端均匀连续喷洒在混凝土表面上，喷头距混凝土表面30cm左右，站在上风处操作、按顺序逐行喷洒，向前推进。一般喷两遍，每遍互相搭接，厚薄一致，避免出现漏喷。过程中滚筒配合作业，确保养护剂喷洒质量，喷洒完成一小时内应保持表面清洁，防止养护剂成膜过程中灰尘粘附造成污染，养护期间要对局部破损处进行补喷，确保养护效果。喷涂3小时后表面浇水，并覆盖棉被保湿，表面压盖油布保水保温。
3.12道床板数据采集
在浇筑混凝土后框架拆除前，并且无太阳直射和温度变化不大的环境条件下，按要求扭矩紧好扣件，然后精调小车采集每一个轨枕处的数据。不论结果是否超标都必须采集每一个轨枕处的数据，对不合格点，及时做好标记，为以后更换扣件提供可靠数据。采集完据后及时松开扣件、适时拆除框架。
3.13框架、模板的拆除运输和配件清理
（1）道床板混凝土抗压强度达到5MPa后，先将纵横向模板连接和横向模板连接以及与地面的连接松开，然后人工配合龙门吊进行模板的拆除，依次逐块拆除、将各种型号模板等分别归类、集中。
（2）模板拆除后，应及时找出接地端子。
（3）安排专人负责对拆卸的模板、排架及配件等用毛刷进行清洁处理，配件集中储存在集装筐中，以备下次使用。
（4）先拆除螺杆后拆除扣件，可避免螺杆和液压扳手之间的相互影响。
4 结语
西北地区是我国日照时间最长的地区，大部分属于干旱区且风沙多，部分地区年平均风速高达6m/s，水分蒸发多灾1000mm以上，蒸发能力为降水量的4～10倍。在此环境下施工高速铁路无砟轨道工程，对施工工艺的要求非常精细，每个环节都可能影响混凝土结构的耐久性和安全性。以上是我标段无砟轨道施工的一些施工工艺，在实践过程中取得了良好的效果，能够实现无砟轨道形位的高精度，并有效地克服了混凝土在凝结前塑性开裂、在硬化后干燥收缩等问题，能够为相同地区类似工程提供施工工艺参考。
作者简介：
逯春平，1982.11，本科，工程师
牛军辉，1986.10，本科，助理工程师
【关键词】 无砟轨道；戈壁环境；施工工艺
1 工程概况
兰新铁路第二双线新疆段LXTJ-2标段自DK1191+000至DK1245+000，线路全长54km，其中路基长度47km，位于新疆哈密地区境内，属极旱荒漠戈壁区，环境条件恶劣，常年风沙较大，昼夜温差大，气候异常干燥，施工用水困难。暴露于外部环境中的浇筑面，由于水分的快速蒸发，常常在凝结之前即出现表面结壳、塑性收缩开裂等问题。兰新铁路第二双线轨道工程采用CRTS-Ⅰ型双块式无砟轨道。
2 支承层施工工艺要点
2.1测量放线
2.1.1施工准备及引导线挂设
（1）支承层施工前对基础进行验收，基础应满足铺设无砟轨道的要求，基础顶面应平整，其表面平整度不大于15mm，高程误差为+10mm，-10mm。
（2）支承层施工前对路基表面进行清洁，洒水湿润，同时路基表层不得出现积水现象。
（3）沿线路方向直线段每隔10m曲线段每隔5-7米测量放样出支承层中线，设置摊铺机走行引导线，提供摊铺基准。
2.1.2运输及布料
混合料运输采用自卸车进行运输，运输前将自卸车清洗干净，运输过程中用土工布进行覆盖，减少在运输过程中水分蒸发。将自卸车内的混合料倾倒在基床表面，利用挖掘机配合布料。
2.1.3摊铺作业
（1）通过挖掘机进行布料，在摊铺范围内要布料均匀，布料长度超过5m后启动摊铺机进行摊铺。、
（2）摊铺机振捣前应保持掩埋住振捣器一定高度，控制振捣棒的振捣频率为10500r/min，即时摊铺速度1.75m/min。滑膜摊铺时，采用双夯捣固机构，频率宜高不宜低，不得出现漏振、过振现象。
（3）施工中禁止停机激烈调整高程、中线及横坡等。
2.1.4整修
滑模施工后，在初凝前，对支承层面两侧35cm范围和侧边撒水面，按照16%坡度采用砂浆进行人工抹面，并摆在表面光洁度。同时对表面及边角有缺陷的部分进行及时修补处理。
2.1.5切缝
支承层摊铺前根据区间路基长度统一排列道床板断缝位置，再根据道床板断缝情况标示出支承层切缝位置。
支承层施工完成后，6-8小时内应进行切缝施工，释放表面应力。切缝间距3.9m，切缝深度不小于90mm，宽度控制在5mm以内，切缝位置应与道床板假缝或沉降缝位置重合，误差不超过30mm.
2.1.6养护
支承层铺设后，及时覆盖洒水养护，并采用双层覆盖养护，支承层表面土工布覆盖上层加盖塑料布，土工布四周压紧，洒水量保证支承层表面始终处于湿润状态，在养护期间按期进行洒水，养护时间不少于7d，湿度较小或气温较低时延长养护时间。
2.1.7施工注意事项
（1）挂线杆打入基床表层一定深度以保证其牢固可靠，挂线杆纵横向螺丝一定要拧紧，并设专人检查挂线杆，以防因挂线杆松动造成引导线位置错误。
（2）摊铺前合理规划运料车走行路线，包括上下马道、路基上行走距离、倒车距离等。保证运料车、洒水车、砂浆车等车辆运行顺畅。
（3）切缝时注意每19.5米测量班放样，标出切缝位置，避免长距离尺量出现累计误差。
3 道床板施工工艺要点
3.1测量放样
（1）采用全站仪测设线路中线及模板边线，每6.5m测设一个点，并采用墨斗弹出线路中线、模板边线。
（2）采用石笔或记号笔沿线路方向将轨枕的位置做出标识，轨枕间距根据类型及长度分段统一布置。
3.2道床板底层钢筋安装
根据全站仪放样点，首先在支承层顶面上用钢卷尺量出底层钢筋间距，并标记；然后按梅花型布置预制好的砼垫块，每平方米4个；最后布置纵、横向钢筋，并用绝缘卡固定。
3.3散枕及轨排组装
由吊车将轨枕吊装至支承层工作面，人工或散枕机按设计要求散布軌枕。保证轨枕枕间距符合要求。在支承层工作面上组装轨排，确定轨枕间距，用扭矩扳手拧紧扣件螺栓，保证三点密贴。注意事项及控制要点：
（1）外观检查轨枕，有无脱焊、生锈、砼缺损现象；
（2）将轨枕组装至框架前对承轨台、扣件、钢轨底进行逐一清理；
（3）扣件安装时，用扭力扳手或双头内燃机扳手控制力矩220N/m保证三点密贴。
3.4轨排粗调
使用测量仪对轨排进行粗调。轨排利用轨道横向、竖向调整机构完成轨排的粗调工作，按照先中线后水平的顺序循环进行。粗调工作必须重视，粗调到位能大大提高精调时的效率，其要达到的标准见下表。
3.5上层钢筋安装
（1）轨道粗调工序完成后，进行道床板上层纵横向、架立钢筋及接地钢筋安装。
（2）钢筋节点间采用绝缘卡绑扎固定；绑扎完成后将上层多余部分剪除。
3.6电阻测试
（1）钢筋绝缘卡的绝缘电阻应大于1014Ω，试验采用高阻测定仪进行测定。非接地钢筋中，任意两根钢筋的电阻值不小于2MΩ。
（2）按照施工图，进行接地钢筋、接地端子的焊接，焊接接地端子时保证平直以及紧贴模板。
3.7模板安装
（1）道床板模板分横向模板、纵向模板。横向模板设计总长度为2.8m，纵向模板长度分3.25m一节。 （2）道床板伸缩缝横隔板的安装是整个模板安装的重点，施做时先将传力杆下部的条形聚乙烯泡沫板准确定位，然后插入特制的带半圆孔的钢模板，夹住条形聚乙烯泡沫板，最后把传力杆穿过钢模板预留半圆孔与轨枕析架钢筋绑扎固定，传力杆端头横向位置偏差不能大于6mm。钢模板上层填塞白色泡沫板，浇筑道床板的过程中一次成型。
混凝土初凝后需适当的松动钢模板，将白色泡沫板取出，以便于后期拆模。假缝模板采用1cm厚钢板与槽钢焊接组成，槽钢为6cm宽，与钢板焊接密贴保证钢板线型顺直。
（3）相邻的两块模板用螺检连接，螺检连接时一定要保证相邻两块模板之间不出现错台，并在两模板连接面处贴双面胶，以防止模板间出现缝隙漏浆。
3.8轨道精调
（1）用轨检小车和全站仪逐一检测每根轨枕处的轨顶高程、轨道中线位置、钢轨间距、方向、水平等几何形态，并进行调整。当风力较大时，对于全站仪的防风保护，可使用直经B25mm的钢筋为骨架、骨架外面以篷布包裹制作挡风棚，档风棚底部与路基通过地锚连接，避免风力过大而影响全站仪设站精度。在进行精调的过程中，必须每隔20min观察气压、温度等参数，及时将参数输入至全站仪中，并且及时重新建站核对已经精调完成的数据的准确性。
（2）用两侧的轨向锁定器进行轨道中线的调整，用螺柱支腿进行轨道标高的调整。
（3）轨道调整定位合格后，检查轨排固定装置，防止混凝土浇筑时轨排移位。
（4）使用轨检小车，全站仪、电子水准仪控制轨道精度，使用轨排框架配套的侧向定位器和竖向调节螺杆，先中线，后高程进行精调，精调顺序按下图所示反复检查、反复调整高程按一0.5mm控制，轨向按±0.3mm控制。应直至在每个精调点都达到控制精度。精调顺序为：1→4→5→8→2→3→6→7→1→2→3→4→5→6→7→8。
（5）轨道精调后，轨道几何形体允许偏差见下页表3.2：
3.9混凝土浇筑
（1）浇筑前洒水润湿轨枕表面。使用防护罩保护钢轨、扣件及轨枕不被混凝土污染。
（2）浇筑混凝土前，首先检查和确认精调结果，如果轨道放置时间过长（超过6h），或环境温度变化超过15℃，或受到外部条件影响，必须重新精调。
（3）混凝土振捣使用插入式振捣棒，振捣时避免捣固棒触碰轨排与支撑架，插点布置应均匀，不得漏振。混凝土振捣完成后，及时修整收面，收抹面分四道：第一道人工整平，第二道精平，第三道压光，第四道局部压光。收面时应特别注意轨枕四周及框架底部，需采用自制的长抹刀进行收面。
（4）大风干旱地区由于混凝土表面水份蒸发快，露天收面困难，收面完成后表面容易起“皮”，影响混凝土外观，因此道床板收面应在施工棚内进行，施工棚每个作业面至少配置120米，为了便于人工移动，底部配有行走滑轮。
（5）混凝土浇筑过程中要对框架轨排易损易污染部件（钢轨、扣件、框架）进行保护。
3.10应力放散
用钢球压痕鉴定混凝土的初凝状态。松开全部扣件和鱼尾板，以防钢轨、框架温度应力拉裂混凝土。注意事项及控制要点：
（1）质量2kg直径75mm静置，当直径小于30mm可以判断初凝（根据天气情况、混凝土状态及气温变化初步确定初凝时间）；
（2）扣件松开前后分别测量轨顶高程、轨距等看有无变化。
3.11混凝土养护
暴露于外部环境中的浇筑面，由于水分的快速蒸发，常常在凝結之前即出现表面结壳、塑性收缩开裂等问题。混凝土养护是防止混凝土开裂的重要的一环，我标段道床板采用养护剂+棉被+油布的方式，保湿养护28天。
混凝土初凝后，表面无明水时即可喷洒养护剂，操作时养护剂从一端到另一端均匀连续喷洒在混凝土表面上，喷头距混凝土表面30cm左右，站在上风处操作、按顺序逐行喷洒，向前推进。一般喷两遍，每遍互相搭接，厚薄一致，避免出现漏喷。过程中滚筒配合作业，确保养护剂喷洒质量，喷洒完成一小时内应保持表面清洁，防止养护剂成膜过程中灰尘粘附造成污染，养护期间要对局部破损处进行补喷，确保养护效果。喷涂3小时后表面浇水，并覆盖棉被保湿，表面压盖油布保水保温。
3.12道床板数据采集
在浇筑混凝土后框架拆除前，并且无太阳直射和温度变化不大的环境条件下，按要求扭矩紧好扣件，然后精调小车采集每一个轨枕处的数据。不论结果是否超标都必须采集每一个轨枕处的数据，对不合格点，及时做好标记，为以后更换扣件提供可靠数据。采集完据后及时松开扣件、适时拆除框架。
3.13框架、模板的拆除运输和配件清理
（1）道床板混凝土抗压强度达到5MPa后，先将纵横向模板连接和横向模板连接以及与地面的连接松开，然后人工配合龙门吊进行模板的拆除，依次逐块拆除、将各种型号模板等分别归类、集中。
（2）模板拆除后，应及时找出接地端子。
（3）安排专人负责对拆卸的模板、排架及配件等用毛刷进行清洁处理，配件集中储存在集装筐中，以备下次使用。
（4）先拆除螺杆后拆除扣件，可避免螺杆和液压扳手之间的相互影响。
4 结语
西北地区是我国日照时间最长的地区，大部分属于干旱区且风沙多，部分地区年平均风速高达6m/s，水分蒸发多灾1000mm以上，蒸发能力为降水量的4～10倍。在此环境下施工高速铁路无砟轨道工程，对施工工艺的要求非常精细，每个环节都可能影响混凝土结构的耐久性和安全性。以上是我标段无砟轨道施工的一些施工工艺，在实践过程中取得了良好的效果，能够实现无砟轨道形位的高精度，并有效地克服了混凝土在凝结前塑性开裂、在硬化后干燥收缩等问题，能够为相同地区类似工程提供施工工艺参考。
作者简介：
逯春平，1982.11，本科，工程师
牛军辉，1986.10，本科，助理工程师