高速铁路桥面系板式无砟道岔铺设施工工法.docx

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高速铁路桥面系板式无砟道岔铺设施工工法

高速铁路桥面系42号板式无砟道岔铺设施工工法

工法编号：

2011-24G工字08号

中铁二十四局集团有限公司

吴鹤敏杨钱峰沈剑峰刘宇峰王学

1前言

随着我国高速铁路大发展的到来，在高铁与客专线上采用了许多大号码的道岔直接影响到线路的安全性与舒适性，同时也影响到道岔的使用寿命。

高速道岔的施工工艺也因此产生并经大量的施工实践得到发展和完善。

沪杭铁路客运专线工程是连接上海和杭州二座城市的一条铁路的快速通道，上海至杭州铁路客运专线站前HHZQ-1标：

正线里程DK2+210～DK17+600，正线长度15.39km；春申线路所至上海南联络线10.66km，标段内松江特大桥主桥面两组42号无砟板式高速道岔是全国范围同类道岔中技术最新的两组道岔，两组道岔均采用无砟板式结构。

施工环境困难，工期紧、施工难度大、为确保工程质量，加快施工进度，专门成立了道岔施工攻关小组，经过多次讨论和方案比选，最终确定了2组42号无砟板式高速道岔施工技术：

自下而上的道岔铺设克服了道岔的变形、精度难以控制等难点，施工工艺方便可靠，既节约了成本又提高了工作效率。

该工程对应的《高速铁路CRTSII型板式无砟轨道42号道岔桥上铺设技术》于2010年在局集团公司科研立项，其成果达到了国内领先水平，现正在申报总公司科技成果进步奖，现经总结经验和完善，形成本工法。

2工法特点

工序清晰明了，工艺简单，便于施工；

采用自下而上施工模式进行道岔施工，利于道岔施工质量和精度控制；

分组专业施工，利于道岔组件提高铺设质量功效；

先进的安装工具及成套精密的测量控制软件利于道岔铺设功效及施工精度控制；

辅助软件配合调整软件使道岔在最小的调整工作量达到精度要求。

3适用范围

适用于高速铁路、客运专线上板式道岔的铺设。

4工艺原理

采用“自下而上”的是施工模式对板式道岔进行一次性分层铺设，控制每个施工阶段的施工精度，减少施工误差，确保累计误差满足最后道岔轨道精调数值范围内。

铺设中按照道岔板、水泥乳化沥青砂浆、道岔扣配件、道岔轨道初铺、精调、焊接等不同工序，采用专业施工班组进行分组施工，提高了铺设效率，保证了铺设质量；铺设前研制专业铺板软件，保证了道岔板铺设精度，道岔轨道初铺选用精密的测量器具，保证了道岔钢轨初铺精度；道岔铺设采用专有工具利于道岔工件的保护，不受损坏；铝热焊接采用进口焊剂和成熟的焊接工艺，利用先进工具有效控制焊接质量。

道岔精调采用辅助软件配合科学精密的轨道测量检测仪器和精调工具，极大程度的确保了道岔的静态及动态调整速度和精度。

5施工工艺流程及操作要点

施工工艺流程

图一次性铺设客专线（07）00642号道岔施工工艺

板场预制道岔板

桥面验收合格

道岔板数据录入

底座板施工

测量放样GRP点

道岔板进场验收

道岔板初铺

设置三向精调装置

现场、设计参数核对

道岔板精调

模板、扣压装置安装

合格后封边

水泥沥青砂浆灌注

不合格揭板

道岔进场验收

道岔板复测及验收

道岔工件、配件入库

合格

计算道岔工件吊点

扣配件发料

道岔扣配件散料至板面

吊装道岔至道岔板落槽

汽车吊、辅助平板

图纸、电动扳手、轨距尺

尖轨滑床板安装

道岔轨道初步安装

道岔接头临时连接

电子道尺、塞尺

方尺、支矩尺

50米弦线器

初调道岔线性、框架

轨检小车施工模式采样

人员对照了解道岔线性

轨检小车采集数据

EXCEL辅助生成关键线性图表

专业软件分析、报表

现场调整

不合格

夹具、安装

钳锅安装

砂模安装

钢轨预热

钳锅安装

合格

人、机、料准备

道岔数据再次采集

封箱

点火浇筑

道岔铝热焊接

轨端干燥、除锈去污

拆模、推瘤

打磨不合格

接头打磨

探伤结果合格

探伤结果不合格，轨头切除重新焊接

接头再打磨

接头探伤、记录

联调联试暨动态检测精调

主要技术参数

客专线（07）00642号板式高速道岔下部结构均采用混凝土板式结构，每组道岔共计混凝土轨道板57块，每块板均为独有结构类型；道岔全长157.2m，前长60.573m、后长96.627m、辙叉角度1°21′″，线型为缓和曲线（半径10119m）+圆曲线（半径4100m）+缓和曲线（半径∞）的复合曲线，、道岔位于桥上，距离地面相对高度17m左右，轨道结构高度690mm。

图5.2.1客专线（07）00642号道岔线型图

道岔直向通过列车的容许速度为350km/h，道岔曲股通过列车容许速度为160km/h。

无砟轨道自上而下由以下部分组成：

道岔、扣件、道岔板（Ⅱ型）、底座和找平层，设计结构形式见下图。

图5.2.2轨道断面结构

操作要点

5.3.1道岔板铺设

1、主要施工流程

在合格的底座板基底上，粗铺道岔板，对道岔板进行初步的控制测量，待粗铺合格后再用事先设置好的GRP点对道岔板进行测量控制和精确定位（精调），精调合格后要先对道岔板上的钉孔位置进行符合性测量，然后灌注水泥乳化沥青砂浆，等水泥乳化沥青砂浆达到规定强度后再拆除道岔板的调节系统。

2、铺设要求

1）道岔板应遵循“专业化、机械化、标准化”原则，即组织专业施工队伍，采用专用机械设备按铺设作业指导书进行标准化施工。

2）道岔板铺设应在底座板施工完毕且工程质量验收合格的基础上进行。

3）道岔板铺设前，应具有道岔板铺设图、道岔板铺设技术条件以及相应的作业指导文件和施工组织计划。

4）道岔板铺设作业前应进行施工作业培训。

5）特殊工序作业人员须经过相应的作业培训并持有相应的作业资格证书（主要是测量作业人员、起重作业人员、水泥乳化沥青砂浆灌注人员等）。

3、铺板方法

1）、施工准备

（1）准备并熟悉相关施工、设计文件以及无砟道岔相关规范、规程、技术条件等。

（2）编制详细的施工组织设计，细化各工序质量控制方法及标准，编制作业指导书。

（3）就接口工程施工顺序、施工便道、施工场地、运输与吊卸、与有关单位做好沟通、协调，划分施工界面，明确各自的工作内容和配合事宜。

（4）按照有关程序和规范要求，对桥面系工程施工质量、无砟轨道精测量网、沉降变形观测与评估等事项进行检查和确认。

（5）开展对道岔板施工各工序操作人员的岗前培训，测量、道岔板初铺与精调、装卸、运输等特殊工种人员需持证上岗。

2）、测量控制网复测

测量人员对CPⅢ点、CPII点及辅助点、二等水准基点及测量成果进行复核。

3）、道岔板根据GPR点铺设

道岔板粗定位时GRP点的放样数据，根据板长及板缝数据按图的示意图进行GRP点的放样工作，弹出墨线进行道岔板的初铺。

图道岔板粗定位放样示意图

图道岔板定位用GRP点图道岔板吊钩位置

4、道岔板精调

1）精调硬件设备准备

图松下CF-19便携式电脑图图徕卡2003高精度测量机器人

图前视点预制调板基座图图后视点强制对中大三角架

图置镜点强制对中大三角架图三向精调器

2）道岔板软件系统

道岔板精调系统

图道岔板调板系统图道岔板检测系统

3）数据参数

需要数据参数有：

线路设计要素、道岔设计参数、道岔板定位孔坐标、外业精调控制点数据等。

4）道岔板精调作业

利用每块道岔板上四个角的螺栓孔作为测量的基准，在精调前先进行作为基准测量用的道岔板螺栓孔与轨道设计参数坐标的转换。

由于道岔板的承轨台的位置和螺栓孔的位置是一次成型的，所以测量时必须对轨道板进行纵向、横向、竖向的三项调整。

图后视点棱镜图道岔板精调作业

考虑到道岔板的顺接问题，当测量站点变换的时候，需要对上一块调整完成的轨道进行搭接处理，保持道岔板的平顺性。

道岔板精调精度必须严格按照板式道岔轨道板精调要求。

从施工现场层面来看，精确测量的主要工作内容包括：

底座混凝土模板放样数据的计算和现场放样，底座混凝土施工完成的断面复核，道岔板基准网的放样，粗铺前轨道设标网与轨道基准网测量评估，精调数据的计算，精调结果的评估，灌浆后的轨道几何检测。

现场测量的核心设备是全站仪及精调测量系统。

测量技术的关键是对这两种设备的熟练使用。

测量工作的数据处理围绕着专用软件PVP布板软件进行，数据流程如下：

图据流程图

5、道岔板水泥沥青砂浆灌注

1）道岔板的水泥乳化沥青砂浆灌注与轨道板的乳化沥青砂浆灌注略有不同，由于大多数的道岔板呈多边形，故道岔板的封边一律用水泥砂浆进行封边，板缝处的封边与轨道板一致。

图道岔板侧封边图道岔板中间封边

2）道岔板精调、压紧、板底清洁、板四周封边等工作合格完成后才进行水泥乳化沥青砂浆的灌注。

3）水泥乳化沥青砂浆灌注前对底座板及道岔板底进行润湿处理，但不可有积水。

4）水泥乳化沥青砂浆灌注应饱满、无空洞，砂浆灌注时为了使砂浆灌注饱满，灌注孔内的砂浆表面距离道岔板底部要介于300～340mm之间。

5）在水泥乳化沥青砂浆轻度凝固时将灌注孔和观测孔内多余的乳化沥青砂浆用勺子挖除至板面下150mm后，用一根S形钢筋从灌注孔插至砂浆中，以利于补孔混凝土与砂浆间的连结，S型钢筋设计与轨道板相同。

6）水泥乳化沥青砂浆的最小抗压强度达到后可以拆除精调器，灌浆24小时后方可拆除轨道板上面的扣压装置，最小抗压强度达到3MPa后方可承重。

7）道岔叉心往岔跟处的道岔板宽度较大，因此需要在道岔板的宽度位置增加扣压装置，防止道岔板在灌注乳化沥青砂浆期间上浮（如下图）。

（1）当轨枕根数≤6根时，设置2个横向下压装置。

图横向扣压装置

（2）当轨枕根数≥7根时，设置4个横向下压装置。

6、道岔板复测及验收

道岔板灌浆结束后需要进行道岔板复测，复测的步骤如下：

1）用CPIII进行自由设站；

2）测量道岔板上各定位坐标；

3）对道岔板铺设精度进行评估，制定道岔板调整计划。

道岔板复测主要设备

表道岔板复测主要设备表

序号

设备

数量

用途

1

莱卡2003

1台

对各个棱镜的坐标测量

2

三角架

1架

架设全站仪

3

球棱镜

6-8只

反射目标

4

球棱镜套筒

6-8只

安置棱镜

5

CPIII目标棱镜

6-8只

全站仪自由设站边角交会目标

6

气象量测仪器

1台

测量温度，气象改正

对复测精度误差大于2mm的道岔板进行揭板返工处理。

5.3.2道岔轨道工件吊装

1、吊装设备选型、吊装方案确定

1）吊装设备选型条件

根据现场调研情况及厂家提供的道岔图纸、设计道岔位置，现场环境、从吊装设备选型考虑需要如下参考条件：

（1）原地面至桥梁上道岔板高差。

（2）道岔工件的长度、重量。

（3）吊机站立位置选定并确定站定位置与设计位置道岔工件的角度。

（4）桥梁上电气化立杆位置影响对吊装的影响程度，在道岔段范围内先不安装电气化立柱。

2、道岔最重构件的吊装

根据参考条件可以确定设备的选型、吊装工具的选定、道岔工件吊点布置。

要认真现场的勘察，从吊机的停机位置、吊机大臂最大伸长量、最困难条件下的吊机起吊重量进行选择初步选定，配备辅助车辆，平板车。

表对吊装42号道岔主选的200吨吊机主要技术参数

最大起重能力/作业半径:

200吨/3米

主臂:

吨/67.8米

主臂延伸臂:

吨/33米

外回转半径:

11.05米

对应2台200t吊机最大起重量可达400t，但根据现场因素的限制，需要进行计算，计算以最困难条件进行。

图双机抬吊图双机抬吊42号道岔岔心

根据大臂伸长量查相关参数表得出单个吊机可得出最大起重量，必须满足42号道岔最重工件辙叉部分的起重要求。

3、现场吊装计划安排

表吊装设备需求及主要