长枕埋入式高速道岔施工工艺论文.docx
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长枕埋入式高速道岔施工工艺论文
长枕埋入式高速道岔施工工艺
李洪波工程师1980.04.01
（中铁四局集团有限公司第八工程分公司安徽合肥230022）
摘要：
文章结合工程实例，主要介绍了铁路客运专线长枕埋入式无砟高速道岔的施工工艺、施工方法及质量控制要点，旨在为类似施工提供借鉴。
关键词：
长枕埋入式；高速道岔；施工工艺；质量控制
1工程概况
1.1设计情况
武广客运专线新株洲车站中心里程DK1613+250，1#、2#、3#、4#、5#、6#、9#、10#道岔为时速350公里客运专线铁路60Kg／m18号可动心轨高速道岔；其中单开道岔4组：
5#、6#、9#、10#；渡线道岔2组：
1#和3#、2#和4#，全部采用德国BWG提供的道岔。
此种类型的道岔施工为整组道岔和岔枕提前预拼好，然后整体浇注混凝土，使之与正线联结。
1.2无砟道岔的主要结构组成
BWG无砟道岔主要由水硬性支撑层、岔枕、道岔钢轨组件和C40道床板混凝土组成。
其中道岔钢轨组件主要包括以下几部分：
①、道岔转辙器部分。
包括直线段基本轨、曲线段基本轨、曲线段尖轨和直线段尖轨；
②、连接部分。
包括直线段导轨和曲线上导轨；
③辙叉部分。
包括基本轨、护轨和辙叉。
2施工准备
2.1道岔场内验收情况：
道岔场内组装严格按照《客运专线无砟轨道道岔铺设暂行技术条件》的要求进行检查验收，结果符合要求。
2.2道岔施工任务由具备无砟轨道施工经验的技术和管理人员完成，并多次进行人员培训，同时借鉴国内外无砟道岔成熟施工经验。
2.3工装设备研发与制造
道岔组装平台在德国睿铁公司的指导下进行了优化设计。
2.4物流组织：
道岔为整体运输方案，钢轨及枕木均由火车运输至株洲火车站，经汽车二次倒运到新株洲车站。
3施工工艺流程
3.1道岔厂内组装及验收
①检查岔枕质量、道岔钢轨件尺寸质量和道岔组装质量。
要求达到A类检查项点合格率为100%，B类检查项点合格率为90%，C类检查项点合格率为80%的要求。
②道岔进场后检查道岔产品在运输过程中是否发生损坏和变形。
3.2道岔运输及吊装
道岔用火车运输到既有火车站，再用汽车二次倒运到新株洲站，输运过程中道岔尖轨、基本轨、辙叉组件部分整体运输，其余部分采用分解运输方式。
构件装卸采用250t吊车及大刚度、柔性吊带、多吊点专用吊具进行吊装。
3.3道岔进场验收及保护
道岔进场后，对道岔进行检查验收，配件是否齐全、轨枕底钢筋变形或脱焊的进行校正、补焊，目测、尺量钢轨长度，是否存在死弯，对存在问题的进行拍照、签认，监理同意后方可使用。
道岔存放后及时对其保护，用警示绳围圈道岔，树立警示牌，并用彩条布覆盖，防灰尘污染道岔配件及施工车辆碰撞。
3.4CPIII控制基桩交接及支承层复测
测量人员从线下单位接收CPIII控制基桩并对支承层的标高、宽度、平整度进行复测。
当CPIII点复核结果与线下单位接收的CPIII测量成果满足技术条件的限差要求时，就利用CPIII点测量成果，用徕卡全站仪自由测站，后视8点棱镜测放道岔控制基桩。
在直股的岔前、岔心、岔尾及两处轨排接缝和曲股岔尾以及道岔前后50～100m范围内设置控制桩。
在岔前、岔心、岔尾控制桩位置，垂直直股线路在道岔两侧分别设置外移桩，5m一个。
3.5布设道岔纵移走行轨
根据岔前、岔心、岔尾中心桩用墨线弹出道岔直股中线，利用全站仪测中线外移桩，定好道岔轨顶标高；用直股中线结合纵移台车轮距，在中心线两侧布设70多米长的走行轨，把卸在纵移台车上的道岔引到道岔的设计位置。
3.6道床板纵向钢筋布设
从线下施工单位交接过来的支承层（伸缩缝已切割完毕）符合施工条件后，用高压水枪清洗支承层表面。
道岔放样完毕后在走行轨内，预先按照设计数量将提前按设计图纸下料纵向钢筋放置在支承层顶面。
3.7推送纵移小车到岔区位置及岔前、岔尾初步定位
人工通过纵移台车及走行轨推送岔前、岔尾段到道岔定位位置，中间段散枕用人工抬到标示枕距的走行轨上，按设计顺序安放岔枕，以钢尺控制，按设计调整岔枕间隔。
控制牵引点处岔枕间距，不得小于设计尺寸。
3.8导曲线段轨排组装和岔后渡线的组装
导曲线段岔枕按设计要求排放好后，钢轨件组装前须对钢轨质量进行检查，严格控制钢轨弯曲（包括高低和水平），若有较大质量差异应用校正设备进行校直。
然后将线路一侧的导曲线钢轨抬到岔枕上，组装导曲线轨排。
钢轨抬到位后，逐段拨正钢轨，使钢轨落槽，然后进行方向、轨距、密贴调整，调整基本到位后紧固扣件，扣件螺栓采用测力扳手终拧，紧固力矩符合设计规定。
最后用与钢轨配套的夹板及无眼夹具把导曲线钢轨与岔前、岔尾钢轨连成整体。
3.9调节螺杆支撑架安装及纵移台车、走行轨移除
整组道岔拼装完后，进行方向调整。
以固定岔尾为基准（用锤球对照岔尾中心桩），分别调整岔前、岔心及渡线位置。
线性基本调整后，采用几十台手摇起道机同时抬升轨排，将道岔轨排顶起，使用岔枕两端预留孔安装调节螺杆支撑架（控制标高低于设计标高5~10mm），移除纵移台车及走行轨。
3.10道岔标高粗调
利用前期全站仪测中线外移桩定好的道岔轨顶标高，利用测量数据将高程调整到设计标高以下5mm位置。
3.11横向调整锚固螺栓及侧向三角支撑架安装
在道岔直股侧隔三个岔枕边的支承层上用钻孔取心机钻眼，把锚固螺栓埋入并与岔枕底部钢筋焊接，然后用砂浆固定。
通过调节与岔枕底部钢筋焊接的螺栓来进行道岔水平位置的调整同时固定道岔。
在道岔的曲股侧安装侧向三角支撑架，加强对道岔的稳固。
用道尺、支距尺、扳手、钢卷尺等工具，根据图纸及设计图纸对道岔的轨距、水平、标高（比设计标高低5mm）进行初步调整，以达到具备精调的条件。
3.12道岔一次精调
用轨检小车测量道岔的高程、水平、轨距偏差，结合道岔设计及误差要求，通过岔枕处的调节螺杆丝杆高度精调起平道岔，调节锚固螺栓对水平方向进行调整以及用轨距拉杆对轨距进行调整。
精调时高程、水平、轨距偏差等各项指标以确保直股控制在±1mm误差范围内为主，同时兼顾曲股。
3.13钢筋绑扎和接地处理及绝缘测试
按照设计要求绑扎道床板钢筋，采用HRB热轧带肋钢筋，除根据设计要求纵、横向接地钢筋采用焊接外，道床板内纵向钢筋与横向钢筋、岔枕桁架钢筋交点处及纵向钢筋搭接处，根据设计要求均设置绝缘卡。
保证“同一截面”内，同一根钢筋上不超过一个接头。
保护层使用与道床板相同等级的混凝土垫块。
根据设计要求焊接接地钢筋，正确设置接地端子。
钢筋绑扎及接地处理完成后，进行绝缘性能测试，确保绝缘效果。
3.14钢筋绑扎与立摸前的精调
第一次精调结束与立模后最后一次精调期间，对道岔进行精调。
利用轨检车上的数据显示指导工人用活动扳手通过对岔枕两端的调节螺杆和横向调节地锚螺栓来调节标高、水平、轨距并采集当晚的数据，打印出数据，技术员和测量工程师共同对数据比较研究后，到现场指导线路调节工对个别岔枕处不太理想的轨距、水平等进行调节。
3.15模板安装及固定
模板安装前进行杂物清理。
安装用槽钢加工制造的侧向模板，并设置加固装置，转辙器位置标高用木模控制。
根据设计图纸对道床板排水坡的要求，在岔枕上弹好墨线；道床板两边高程的控制用墨线在钢模上弹好，为方便夜间施工好辨认墨线，在墨线的边上贴好厚的双面胶。
3.16对钢筋及接地、模板、道岔几何线性进行自检
按混凝土浇筑前专家评估的标准，制作自检报告组织对钢筋及接地、模板、道岔几何线性进行自检。
3.17道岔最后一次精调
道岔最后一次精调，采用轨检小车及其它检测工具检测道岔方向、高低、水平、轨距等几何形位指标，根据轨检小车检测数据确定精调数值。
随轨检小车移动，根据检测反馈数值逐点对道岔水平、方向进行微调定位。
调整后的道岔按客专无砟高速道岔铺设技术条件中的检测验收项逐项检测道岔，混凝土浇筑前的道岔必须完全满足道岔铺设验收要求。
3.18道岔检查与评估
道岔调整工作完成后，根据现场道岔精调情况，对道岔的钢筋及接地、模板、支撑体系、加固措施、几何线性、最后一次精调数据等进行全面检查与评估。
各项工作满足设计要求并具备混凝土浇筑施工条件时，方可进行后序工作施工。
3.19道床板混凝土浇筑
为方便混凝土浇筑施工，根据设计图每3根轨枕侧面及模板内表面用墨线弹出道床板标高。
道岔最后一次精调到位并固定后，再用轨检小车进行道岔位置的检测并采集数据生成报表存档，然后进行钢轨扣件的覆盖保护，洒水湿润支承层及岔枕。
道床板采用C40的混凝土浇筑，统一由拌合站集中供应，6台混凝土搅拌运输车使用路堑上施工便道运输混凝土，2台输送泵车在路堑上泵送混凝土入模，采用人工捣固、收光、抹面。
灌注顺序从岔中向岔前、岔尾两个方向进行。
3.20松开调节螺杆及扣件
防止因温度影响钢轨变形传递到早期混凝土，混凝土浇筑完后，根据浇筑时间，松开调节螺杆及扣件。
3个小时后松调节螺杆1/4圈，原则是每次松20根轨枕，再过3-4小时完全松开，并取出调节螺杆，同时松开扣件，螺栓帽平齐螺杆即可，调节螺杆取出后，清除混凝土，加适当润滑油后备用。
3.21养护与拆模
混凝土浇筑12个小时后，喷洒养护剂，并用土工布覆盖，洒水养护，至少养护7天。
混凝土达到一定强度后，至少3天，可拆除模板。
模板拆除后用打磨机打磨，使钢模表面平整光滑，并涂上脱模剂倒运到下组道岔施工现场。
3.22混凝土残碴的清理
混凝土浇筑过程中，虽有彩条布包裹，但还是会部分污染钢轨、扣件、岔枕表面等。
砼浇筑两天后，组织人员对钢轨表面、扣件、岔枕表面等部位进行砼残碴清理，并水洗。
3.23调节螺杆孔的灌注
混凝土浇筑，拆除调节螺杆后，留下的孔，在7天养护结束后要用C40无收缩砂浆进行灌注。
3.24砼浇筑后的测量
混凝土浇筑结束，7天养护后，在上紧钢轨扣件的情况下，对道岔的几何线性再次做检查，用轨检小车采集高程、水平、轨距等数据，一是对比检查道岔在混凝土浇筑前后是否发生变化，对整个支撑体系的稳定性进行评估，其次是发现道岔内部是否存在有超限点，为制定道岔修正方案提供数据支持。
道岔修正一般是通过偏心椎体和调高垫片进行调节完成。
4主要机械设备配置
主要设备配置如下表
主要机械设备表
序号
工装设备
数量
备注
1
道岔轨排对位纵移小车
4台
2
道岔吊具
4套
3
道岔螺杆支撑架
800套
4
道岔支撑架（带轨底坡）
300套
5
GRP1000轨检车
2台
6
道岔固定支架
200套
7
插入式震动棒
10个
8
平板振动器
4个
9
移动发电机200kw
3台
10
钻孔机
2台
11
混凝土取心机
2台
12
钢筋切断机
2台
13
钢筋弯曲机
2台
14
钢筋对焊机
2台
15
钢筋调直机
2台
16
钢筋切割机
2台
17
电焊机
2台
18
养护喷洒设备
2台
19
手摇起道机
20台
20
方尺
2把
21
道尺
3把
22
支距尺
2把
23
轨温表
2个
24
照明设备（带发电机）
4套
25
走行轨
140m
26
无眼夹具
100个
27
钢模
2套
28
道岔横向调节支撑架
300套
5、质量控制要点
5.1走行轨联接接头不能错牙，拧紧连接扣件，带班人员对每个接头进行检查。
5.2孔径为40mm，采用直径为32的螺纹钢筋，加焊横调螺栓，螺栓孔上下预留10mm间隙，供标高调整。
5.3与轨底钢筋焊接长度不小于10cm。
5.4往孔内灌注砂浆时，用直铁丝配合捣实。
空内的砂浆具备足够的强度时，才能调节横向螺栓。
5.5按要求设置绝缘卡，技术人员全部检查，用摇表进行电阻测试，电阻大于2MΩ。
5.6根据设计图，检查上层钢筋、下层钢筋、侧面纵向钢筋的位置，确保混凝土最小保护层厚度。
5.7焊接接头双面焊接长度不小于100mm，单面焊接长度不小于200mm,焊缝饱满、连续，厚度大于4mm。
6结语
长枕埋入式无碴高速道岔是铁路客运专线通常采用的一种道岔型式,工装设备的准备是关键，工装设备简便、实用、安全、可靠，机械化程度高、生产效率高，较大程度上实现了施工的机械化和自动化，工具轨、扣件、螺杆调整器等周转材料周转率高，节约了成本，有效地缩短了施工工期，大大提高了作业效率，社会、经济效益明显。
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