CRTS I型双块式无砟轨道施工技术

CRTSI型双块式无砟轨道施工技术5/13/20241

无砟轨道具有轨道稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强、少维修或免维修的特点，满足高速列车运行平稳性、安全性和舒适性的要求，已被越来越多的国家认识和采用，也是我国高速铁路建设轨道结构采用的主要型式。5/13/20242

CRTSⅠ型双块式无砟轨道是将预制的双块式轨枕组装成轨排，以现场浇筑混凝土方式将轨枕浇入均匀连续的钢筋混凝土道床内，一次性成型的轨道结构。作为一项全新的施工工艺，首次大面积应用于武广客运专线，施工过程中对工艺工法的经验积累，对技术标准的总结，都将为我国新一轮的铁路发展提供强有力的技术支持和宝贵的施工经验具有深远意义。

5/13/20243如何消化吸收国外既有先进的无砟轨道施工技术经验，又较好的吸取国外高速铁路建设过程中的教训，成为摆在我国客专建设者面前的一项新的课题。以武广客专雷达2000型无砟轨道为研究对象，重点对CRTSⅠ型双块式无砟轨道CPⅢ控制网布设和测量、轨道粗调和精调施工的施工技术进行研究。5/13/202441.主要施工工艺支承层、桥梁保护层及凸台施工线下结构物沉降评估铺设道床板下层钢筋网粗调轨排安装模板道床混凝土浇注、抹面铺设道床上层钢筋，接地焊接铺设轨枕、组装轨排轨排精调混凝土养护螺杆调节器、模板拆除填充调整器遗留孔质量检查施工准备基桩控制网CPⅢ测量轨枕、钢筋工地运输长轨铺设5/13/20245

●在已有CPⅠ、CPⅡ和国家二等水准点的基础上，每50～60米加密测设一对CPⅢ点，作为无砟轨道施工的控制点。

1）CPⅢ控制网建立5/13/20246

●用滑模摊铺机摊铺或人工立模浇注混凝土支承层,一股道完成后再进行另一股道施工。

2）混凝土支承层或桥面保护层、凸台施工5/13/202472）混凝土支承层或桥面保护层、凸台施工

●人工绑扎桥面保护层、凸台钢筋，浇注保护层、凸台混凝土。桥面保护层一般整幅浇注，困难条件下也可先半幅再半副施工。凸台混凝土在桥面保护层达到一定强度后方可施工。5/13/20248

●提前将施工所需的各种材料堆放到作业地点。3）轨枕、钢筋、工具轨、模板等材料工地存放5/13/20249

●桥梁地段道床板与保护层之间设置4mm厚聚丙烯土工布中间层，然后布设底层钢筋，路基、隧道地段直接在支承层上按设计布设底层钢筋。4）铺桥面土工布，布设底层钢筋5/13/202410

●利用散枕器散布轨枕、跨线龙门吊安装钢轨5）铺枕、上工具轨组装轨排5/13/2024115）铺枕、上工具轨组装轨排

●检查轨枕的间距、方正，利用电动扳手按规定扭力上紧扣件5/13/202412

●利用轨排粗调机对组装好的轨排进行粗调，保证轨道中线、标高、水平等指标控制在5mm偏差范围之内。6）轨排粗调5/13/202413

●人工按设计位置、间距绑扎好中、上层钢筋，按要求对接地钢筋进行焊接，并设置好接地端子。7）绑中、上层钢筋，综合接地设置5/13/202414

●人工配合龙门吊或吊车按规定尺寸安装纵、横向模板8）安装纵、横向模板5/13/202415

●首先检查钢筋的绝缘和综合接地达到设计要求，再利用全站仪和精调小车对轨道进行最终调整，使各项指标达到设计要求。9）轨道精调5/13/202416

●先清洁、湿润道床，再利用混凝土浇注机或简易溜槽浇注道床板混凝土。10）混凝土浇注5/13/202417

●混凝土初凝之前，要选择合适的时机先松螺杆调节器1/4圈，然后再松开所有扣件，确保轨枕和道床板混凝土的良好粘结及轨道几何尺寸正确，以及混凝土不随气温和轨温的变化而产生裂缝。

11）松螺杆调节器、扣件5/13/202418

●当混凝土浇注完后要及时进行养护，养护时间一般不少于7天。

12）混凝土养护5/13/202419

●混凝土浇注1~2天后，可安排拆除并清理螺杆调节器、模板、工具轨等，以便周转使用。

13）拆除螺杆调节器、模板、工具轨等5/13/202420

●采用C40无收缩混凝土对螺杆留下的孔洞进行封堵，清理干净道床各部位，检查各项几何尺寸，迎接长轨铺设。

14）封堵螺杆留下的孔洞、道床清理、质量验收等5/13/202421

●先利用长轨放送设备直接铺设500米长轨条，随后进行焊接和锁定。

15）长钢轨铺设5/13/2024222、CPⅢ平面控制网测量技术

CPⅢ控制点距离布置一般为60m左右，且不应大于80m,CPⅢ控制点布设高度应与轨道面高度保持一致的高度间距。一般距离设计轨面高差为300mm左右。

CPⅢ控制点的布设5/13/2024232、CPⅢ平面控制网测量技术

(1)一般路基地段宜布置在接触网杆上

CPⅢ控制点的布设5/13/2024242、CPⅢ平面控制网测量技术

(2)桥梁上一般布置在防护墙上

CPⅢ控制点的布设5/13/2024252、CPⅢ平面控制网测量技术

(3)隧道里一般布置在电缆槽顶面以上30—50厘米的边墙内衬上

CPⅢ控制点的布设5/13/2024262、CPⅢ平面控制网测量技术

(4)CPⅢ控制点编号的标注应统一采用大小为4cm的正楷字体刻绘，并用白色油漆抹底，绿色油漆填写编号字体。

CPⅢ控制点的布设

5/13/2024272、CPⅢ平面控制网测量技术

CPⅢ控制网采用“后方交会网”的方法测量，从每个自由测站，将以2×3个CPⅢ点为测量目标，每次测量应保证每个点测量3次，CPⅢ控制点距离为60m左右，且不应大于80m，观测CPⅢ点允许的最远的目标距离为120m左右，最大不超过180m。

CPⅢ控制点的测量5/13/2024282、CPⅢ平面控制网测量技术

CPⅢ控制点的测量

5/13/2024292、CPⅢ平面控制网测量技术

每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由测站记录表，每一站测量3组完整的测回。应记录于每个测站的：温度、气压以及CPⅠ、CPⅡ点上的目标点的棱镜高测量，并将温度、气压改正输入每个测站上。

CPⅢ控制点的测量

5/13/2024302、CPⅢ平面控制网测量技术

每次在自由设站CPⅢ测量中，测量时必须使用与全站仪能自动记录及计算的专用数据处理软件，采用软件必须通过铁道部相关部门正式鉴定。观测数据存储之前，须对观测数据的质量进行检核。经检核无误并满足要求时，进行数据存储，提交给数据计算、平差处理。数据计算、平差处理必须是经采用通过铁道部相关部门正式鉴定软件，在计算报告中要说明软件名称。自由设站点、CPⅢ点进行整体平差。平差计算时，要对各项精度作出评定。

内业数据处理5/13/2024313、CPⅢ高程控制网测量技术

每一测段应至少与3个二等水准点进行联测，形成检核。联测时，往测时以轨道一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量，另一侧的CPⅢ水准点在进行贯通水准测量摆站时就近观测。返测时以另一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量，对侧的水准点在摆站时就近联测。

测量方法5/13/2024323、CPⅢ高程控制网测量技术

测量方法（往测）5/13/2024333、CPⅢ高程控制网测量技术

测量方法（返测）5/13/2024343、CPⅢ高程控制网测量技术

在数据存储之前，必须对观测数据作各项限差检验。检验合格时，进行必要顺序整理，计算与检核者签名后进行存储。检验不合格时，对不合格测段整体重测，至合格为止。在各项技术指标达到规定的要求后，进行高程控制网平差计算。平差软件为铁一院开发的“CPIII测量数据采集及处理系统”，检核软件采用南方平差易PA2005。

CPⅢ控制点高程测量数据处理

5/13/2024354、沉降变形监测

为确保最终沉降量和工后沉降受控，合理确定无砟轨道的铺设时间，通过对路基、桥涵、隧道的沉降观测点的精密测量，沉降观测数据全面收集，系统、综合分析沉降变形规律，验证或调整设计措施，使路基、桥涵、隧道工程达到规定的变形控制要求。5/13/2024364、沉降变形监测

客运专线无砟轨道路基变形控制十分严格，工后沉降一般不应超过无砟轨道铺设后扣件允许的沉降调整高量15mm，路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。无砟轨道路基施工中应进行沉降变形动态监测，在路基完成或施加预压荷载后应有6～18个月的观测和调整期，分析评估沉降稳定满足无砟轨道铺设要求后方可铺设无砟轨道。5/13/2024375、轨道粗调技术

经粗调后轨排轨顶标高满足设计值，允许偏差为-5～0mm。轨道至设计中线位置，允许偏差为±5mm。轨距允许偏差为±1mm。轨道粗调标准

5/13/2024385、轨道粗调技术

粗调机就位①安装好工具轨和螺杆调节器托盘后，粗调机沿工具轨自行驶入，四个调整单元布置在一个轨排上，动力牵引单元落在下一个轨排上；两端的1、4号调整单元的位置应尽量靠近轨缝；中间的2、3号调整单元均匀布置；②调整单元定位后，操作夹轨按钮夹住工具轨；③确定正确夹轨后，抽出所有的支腿插销，用支腿控制钮分别将调整单元的支腿落地。轨道粗调工艺

5/13/2024395、轨道粗调技术

5/13/2024405、轨道粗调技术

确定全站仪坐标全站仪测量时采用自由设站法，测量测站附近6个CPⅢ基准控制点棱镜，通过配套软件，自动平差计算，确定全站仪的x、y、z坐标。轨道粗调工艺

5/13/2024415、轨道粗调技术

测量与轨道调整

将轨排提升适当的高度（大约50～100mm），然后由计算机操作测量与调整作业。依次遥控打开每个粗调单元顶部的棱镜，全站仪自动搜索、测量、计算得出的棱镜x、y、z数据，各单元倾角仪测得的倾角数据，全部无线传输到电脑上。通过计算软件，计算出每个调节单元与设计位置调整数据。并由无线信号发送至各个调节单元，进行水平、垂直、超高位置的自动调节。调整按照“先调整中间两台、后调整端部两台”的顺序进行。轨道粗调工艺

5/13/2024425、轨道粗调技术

安装螺杆完成轨道粗调后，安装调节器螺杆。选择螺杆调节器托盘的倾斜插孔，安装隔离套，旋入螺杆。用扳手拧紧调节螺杆，最大扭矩不应超过5N·m。轨道粗调工艺

5/13/2024435、轨道粗调技术

松开夹轨器

所有螺杆安装完毕后，用支腿控制钮收起支腿大约30～50mm，然后用松轨控制钮松开夹具，把支腿插销插入支腿，并检查所有支腿已离开地面且所有夹具已全部打开。轨道粗调工艺

5/13/2024445、轨道粗调技术

走行移位

用牵引车控制钮向前走行，当第1号调整单元全部跨过轨缝后，停止走行，将第1号单元落在轨道上，收起支腿，牵引车继续前进，其他单元同1号单元一样依次操作，全部跨过轨缝后，重复粗调机就位—调整—走行移位。轨道粗调工艺

5/13/2024456、轨道精调技术

使用的主要仪器设备仪器设备

GRP1000专业精调小车5/13/2024466、轨道精调技术

使用的主要仪器设备仪器设备

自动跟踪功能的Leica1201全站仪5/13/2024476、轨道精调技术

使用的主要仪器设备仪器设备

螺杆调节器5/13/2024486、轨道精调技术

轨道粗调后，把精调专业设备运至施工现场打开检查，检查无误后开始组装精调小车，完成后搬运至要调整的轨道上；在距精调小车前方（轨排调整的方向）不大于100m处全站仪设站，同时检查全站仪设站处前后各100m范围内的CPⅢ桩是否完好，安装测量棱镜；全站仪设站完成后即可与精调小车进行连接，连接好后小车在接收完数据后开始作业；根据小车上显示的数据利用双头扳手及套筒扳手调整钢轨底部安装的螺杆调节器使其轨道达到设计标准。作业方法5/13/2024496、轨道精调技术

轨道技术标准序号检查项目允许偏差1轨距±1mm，变化率不得大于1‰2水平1mm3轨向2mm/10m弦4高低2mm/10m弦5轨面高程一般情况±2mm仅靠站台+206轨道中线27线间距+505/13/2024506、轨道精调技术

轨道技术标准准备工作

仪器设备、CPⅢ桩检查及安装

全站仪设站及检校

全站仪、精调小车连接

精调小车检校轨排精调

采集数据

报表输出收尾工作双块式无砟轨道轨排精调施工工艺流程图5/13/2024516、轨道精调技术

具体精调作业工艺

准备工作⑴轨排精调专业设备的准备⑵线形资料的准备，包括平面设计数据、纵断面设计和超高等。⑶CPⅢ控制网复测⑷轨排组装检查。包括轨枕的方正、轨枕与工具轨的垂直度、工具轨的清洁及轨枕扣件的扭力等。⑸螺杆调节器安装检查。螺杆调节器的安装标准为每一节轨排的第一个轨枕后需要安装一对螺杆调节器,之后每隔3根轨枕（曲线上每隔2根轨枕）间各设置一对螺杆调节器。5/13/2024526、轨道精调技术

具体精调作业工艺

全站仪设站与评估

全站仪采用自由设站边角交汇法定位，即将全站仪架设在4对CPⅢ点间，通过2个测回重复观测这连续4对CPⅢ基点上的棱镜，自动平差、计算确定全站仪设站位置。观测时，开启无线通讯模式，手动将全站仪照准起始点棱镜，再确定全站仪测设方向，实现仪器自动搜索并照准测量。设站后，应按轨道测量的旋转方向，进行一次半测回的复测，如偏差大于1mm时，应检查棱镜位置是否正确并重新设站。5/13/2024536、轨道精调技术

具体精调作业工艺

全站仪设站

13425876控制点CPⅢ全站仪设站点P5/13/2024546、轨道精调技术

具体精调作业工艺

全站仪、精调小车连接全站仪设站完成、精调小车组装完成且检查各项连接正常后，将全站仪对准精调小车棱镜，检查通信并锁定，即利用精调小车配套设备无线连接猫进行全站仪与小车的连接。

5/13/2024556、轨道精调技术

具体精调作业工艺

精调小车校检全站仪与精调小车连接完成且正常后，应对精调小车进行检校，检校方法采用正反向校核，即将精调小车先面向轨排调整方向设置与全站仪连接测试无误后，关闭小车所有程序将小车旋转360度再与全站仪连接测试，两次测试数据误差不超过1mm，即小车为合格，方可进行施工使用，否则需重新检查小车，直到满足设计要求后方可进行施工使用。

5/13/2024566、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排调整

轨向轨距中线水平高程5/13/2024576、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排调整

轨向《验标》要求轨向允许偏差为2mm/10m弦。我国规范采用10m弦长为基准对轨道和轨向幅值进行测量检验。采用小车进行轨道测量时，需要对每根轨枕间距采集轨道数据，每隔5m测点的高低或轨向的理论值与实测值之差的绝对值均不应超过2mm（即表明轨道的高低或轨向的幅值满足10m弦正矢不超过2mm的规定）。但是在浇筑混凝土之前的精调中相隔5m测点的高低或轨向的理论值与实测值之差的绝对值均不应超过0.7mm。5/13/2024586、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排调整

轨距《验标》要求轨距允许偏差为±1mm，变化率1‰，表明小车对每根枕木采集数据时，轨距要求在±1mm范围内变化，而且每根枕木的轨距相对于其前后各测点的轨距差值不能超过0.65mm。现场调整利用轨距撑杆和斜拉杆进行控制。5/13/2024596、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排调整

中线《验标》要求中线允许偏差为2mm，轨道中线偏差控制应该和线间距偏差0，+5mm的要求结合；轨道的中线计算基准即从高轨到公称轨距的一半。5/13/2024606、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排调整

水平《验标》要求水平允许偏差为1mm，轨道的水平（超高）是指轨道两个钢轨之间的垂直高度差。5/13/2024616、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排调整

高程《验标》要求高程为允许偏差±2mm，轨道高程是指以基本轨（非超高的钢轨）为计算基准。5/13/2024626、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排测量调整

轨排测量调整具体可分为四个步骤：精调预测——使用轨道状态检测仪连续检测一个轨排，记录轨排几何形位偏差最大处的轨枕号。初步调整——将轨道状态检测仪推至该轨排偏差最大的轨枕处，开始正式调整。遵循“同级误差先中线后高程，非同级误差先大后小”的顺序对该处轨枕对应的螺杆调节器进行调整，减小该处中线及高程误差。5/13/2024636、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排测量调整

轨排测量调整具体可分为四个步骤：精细调整——初步调整后，按照“先中间，后两端”的顺序，将检测仪对准螺杆调节器位置，从轨排中部开始调整，将轨排整体几何形位误差降低。调整后，将检测仪对准全站仪方向，从轨排一头逐根轨枕检测并调整至合格状态。轨排复测——单个轨排所有调整工作完成后，逐根轨枕复测验收，合格后进入下一个轨排。5/13/2024646、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排精调流程

第一次精调：快速测量整个设站测量区间（约60m），如果偏差较大（超过5mm），使用多套调整工具，对整块轨排进行调整，将多数点偏差控制在2mm以内。5/13/2024656、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排精调流程

第二次精调：逐一测量螺杆调节器处的平面位置和高程偏差，使用螺杆调节器尽可能将偏差调整到0。5/13/2024666、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排精调流程

浇注前精调：逐一测量螺杆调节器处的平面位置和高程偏差，使用螺杆调节器尽可能将偏差调整到0，此处轨道不能上人或受到外力撞击。5/13/2024676、轨道精调技术

具体精调作业工艺

轨排接头调整

每个钢轨接头部分应该精确调整，并用靠尺检查轨面与轨底，错牙不能超过0.5mm。对某一节钢轨调整完以后应用平板尺（1m直尺）检查上一节钢轨轨头是否和下节（轨道前进方向）钢轨轨头平顺，如有错牙（错牙不能超过0.5mm），应该退至上节钢轨检查，尤其是在粗调效果比较差的情况下。如果两节钢轨相连轨头在同一个轨枕上，在调整过程中必须两节同时调整。5/13/2024686、轨道精调技术

具体精调作业工艺

搬站连续

将精调小车停在当前设站区间的最后一对螺杆调节器上，将其偏差尽可能调整到0，在下一站开始测量前不要移动精调小车；全站仪搬站并重新设站，全站仪设站完成后，先不用采集数据查看偏差，两站测量同一个点的差值不能超过0.7mm，否则需重新设站，或检查控制点精度质量。如果中线和标高在0.7mm以内，在上一站最后一个点处再次采集数据，软件将自动开始进行交叠补偿。5/13/2024696、轨道精调技术

具体精调作业工艺

数据采集

在进行完一节轨排调整后进行二次复测，在复测的同时根据精调小车电脑显示数据情况，进行数据采集工作。如在复测过程中还存在个别点超限，需重新调整，调整原则为将精调小车后退至少5根轨枕后进行调整，待调整完成后才能进行复测并采集数据，禁止对未经整改的不合格轨道进行数据采集。5/13/2024706、轨道精调技术

具体精调作业工艺

报表输出

浇筑前测量结果应该以电子表格形式输出，并由监理签字后整理存档。小车电脑中的原始文件要及时备份；小车输出测量报表的内容包括：里程、轨距、水平、中线、左右轨面高程。

5/13/2024716、轨道精调技术

关键环节质量控制

在对线路进行精调之前，一是必须保证全站仪在精度之内，方可使用，如有偏差需进行校正；二是必须对笔记本电脑进行线形输入，仔细核对设计数据（平曲线，竖曲线，超高），检核无误输入到计算机中，对控制点进行检核，确保控制点（平面坐标和高程）正确无误；最后检查CPⅢ控制点是否有损坏，确认无误方可使用。5/13/2024726、轨道精调技术

关键环节质量控制

在轨排调整过程中至少使用8个控制点自由设站，其中前后至少各使用一个60米以上的控制点。根据天气条件确定最大目标距离。天气好时控制在70m以内，不好时将距离缩短。在轨排调整过程中，精调小车进入施工模式，看偏差数据是否稳定，如不稳定，将小车向前推，找到数据相对稳定的距离，根据此距离重新设站。5/13/2024736、轨道精调技术

关键环节质量控制

恶劣天气条件下（雾、雨、4级以上大风、地表烟囱效应明显、阳光直射等气候）不得进行精调作业。轨排精调后应采取防护措施，严禁踩踏和撞击；螺杆调节器螺杆不得出现悬空现象。5/13/2024746、轨道精调技术

关键环节质量控制

每次精调前至少应对已浇筑完成的混凝土处10根轨枕进行重叠测量，偏差在1.5mm以内，需通过手动补偿。轨排精调后应尽早浇筑混凝土，如果轨排受到外部扰动，或放置时间过长，或环境温度变化超过15℃时，必须重新检查确认仍合格后，方能浇筑混凝土。5/13/202475施工经验

1、轨排粗调

发现的技术问题

现场对已组装好的轨排质量进行检查，发现部分轨枕间距不合格、轨枕不方、轨枕有脱焊、桁架钢筋变形、承轨槽附近轨枕在调整轨缝时被钢轨撞坏、过渡段轨枕间距太小等问题。后重新调整轨枕间距和方正，对桁架钢筋脱焊的轨枕重新进行焊接，对桁架钢筋弯曲变形的进行调直，但耗费了大量劳动力，需要反复松拧扣件，特别是调整轨枕间距，方枕量特别大，耗时耗工。研究后解决办法以后在组装轨排前，认真检查轨枕，确保无缺棱吊角、脱焊及变形轨枕，对轨枕间距、轨枕方正等进行检查后方可拧紧扣件螺栓；在调整轨缝时注意对轨枕的防护，避免钢轨撞击轨枕；技术部门应拿出合理的过渡段端梁设置位置，以便于轨枕散布，尽量不要把调整轨枕间距放在过渡段进行。5/13/2024761、轨排粗调

施工经验

轨排粗调机的前进方向应与施工方向一致，否则，粗调机整机过钢轨接头相对困难，特别是发电机单元，自身没有支撑，过已调轨排和未调轨排接头时，有个错台，很难实现。粗调机提起轨排粗调到位后，上紧钢轨调整器竖向螺杆，最好由固定的两个人进行，以保持螺杆底部与地面充分接触均匀受力。竖向螺杆拧好后，粗调机操作人员应严格按操作程序操作粗调机，放下轨排，不得误操作。粗调应尽量到位，给精调工序留的调整量应做到最小，因为精调时如果调整量太大，将在钢轨调整器横向上产生内力，不利于轨排稳定。

5/13/2024772、轨距调整及控制

发现的技术问题

无砟轨道施工中，当轨排在平地组装时，轨距满足验标±1mm的允许偏差要求。当轨排在组装完成后需安装螺杆调节器，由于此时的轨排是由一对对的螺杆调节器支撑局部受力，再加之钢轨本身的轨底坡，导致轨排在支撑后起来后，轨距一般均比设计小2～3毫米，虽然道床板混凝土在浇注后，适合时机的松解螺杆调节器能从一定程度上放大轨距，但轨距往往还是比设计偏小，并且很难达到相关验标的要求