宋榮方，劉秀元

(1.中州大學工程技術學院，鄭州 450044;2.中鐵十七局集團物資有限公司，太原 030006)

1 工程概況

津秦客運專線自天津站引出，經天津濱海新區(qū)、唐山、北戴河引入秦皇島站，正線全長261.2 km。全線設天津、軍糧城北、濱海、濱海北、唐山、灤河、北戴河、秦皇島8座車站，設計時速350 km，單向輸送能力8 000萬人次/年。津秦客專正線軌道長度257.429 km(雙線)，無砟軌道鋪設長度為162.344 km，占線路總長的63.1%;有砟軌道鋪設長度為95.085 km，占線路總長的36.9%，是我國繼京津城際和京滬高速鐵路后第3條采用CRTSⅡ型板的高速鐵路。全線6個中間車站和1個線路所，均采用CRTSⅡ預埋套管式道岔板鋪設正線高速道岔。

2 結構組成

CRTSⅡ型預埋套管式無砟道岔結構自下而上依次為:路基、級配碎石防凍層、130 mm厚C25混凝土墊層、180 mm厚C40鋼筋混凝土底座、240 mm厚C55鋼筋混凝土預制道岔板、扣件系統(tǒng)和鋼軌。其中，道岔板采用C55混凝土工廠預制，厚度為240 mm，長寬根據道岔板不同編號而有所不同;道岔鋼軌采用工廠預拼裝，然后分段運至鋪設地點。正線部分前后搭接為CRTSⅡ型板式無砟軌道，開岔接口為雙塊式無砟軌道［1]。

3 道岔板鋪設工藝

3.1 墊層的施工

按《高速鐵路軌道工程施工質量驗收標準》的要求，根據評估后的軌道控制點(CPⅢ)數據進行墊層的放樣，在路基表層分別放出道岔板板前、岔心及道岔板板后位置，設置基標，并在墊層的兩側邊每隔5 m設置1對加密基標，其級配碎石層頂面高程滿足設計及驗標要求。

利用CPⅢ網測設出墊層的邊線，根據模板撐桿的長短用電錘在級配碎石層上打眼，孔內插入φ12 mm的鋼筋，然后與模板支撐桿連接。采用［12型鋼作為墊層模板，模板立好后，根據整體線性調整模板位置，安裝好加固裝置，確保模板牢固，模板安裝每隔5 m標出高程控制點，底面用木楔調整模板高度，確保模板頂面高程和設計高程相符［2]。安裝后必須保證模板及支架穩(wěn)固牢靠，接縫嚴密，不得漏漿。墊層施工前對路基表面進行清潔，灑水濕潤?；炷敛捎貌迦胧秸駬v器或振動梁振搗，不得漏搗和過振。振搗時混凝土不再下沉，表面泛漿、無氣泡，水平有光澤即可停止。表面人工刮平，并進行拉毛處理。

3.2 道岔板特征點放樣

根據設計單位給定的道岔板各特征點設計坐標以及線路曲線要素計算施工坐標系中各特征點的坐標，用全站儀測放出每塊板板角點位置，放樣偏差為±5 mm，然后放樣出道岔板邊線、板縫中線，隔離墻邊線，各轉角處用記號筆標記，邊線彈出墨線。

3.3 底座板鋼筋綁扎及隔離墻施工

鋼筋嚴格按照設計尺寸進行下料，單根鋼筋下料長度允許偏差±10 mm。鋼筋切斷應根據鋼筋號、直徑、長度和數量，長短搭配，先斷長料后斷短料，盡量減少和縮短鋼筋短頭，以節(jié)約鋼材。同時綁扎底座板鋼筋，根據設計的鋼筋位置，相應在墊層上的投影位置彈出墨線，縱向鋼筋下支墊40 mm厚的混凝土保護層墊塊?？v、橫向鋼筋交叉點處用塑料絕緣卡進行綁扎絕緣處理［3-5]，如圖1所示?？v向φ25 mm鋼筋采用綁扎搭接，搭接長度不得小于1.85 m。鋼筋綁扎安裝完成后對鋼筋網絕緣性能進行檢測，電阻值要求不小于2 MΩ，并對測量結果記錄保存。

圖1 底座鋼筋網綁扎

為保證逐板灌筑自密實混凝土，道岔板橫向縫處設置混凝土隔墻，用以分隔底座混凝土，鋼筋網片綁扎完成后支立隔離墻模板。隔離墻支模前，先在墊層放樣出軌道基準點(CPIV)，在放樣點處用水鉆鉆孔，墊層上預鉆35 mm左右的圓孔，深度約10 cm，然后在孔中放入φ25 mm的PVC管，管中灌入混凝土砂漿，然后中心植入測釘。管外套1個φ40 mm的PVC管，外面用混凝土固定，保證內外管相互獨立，防止鋼筋受熱脹冷縮對CP IV點的影響。

隔離墻寬度應為板縫寬度兩側各加2 cm，將模板安裝到隔離墻設計位置。采用高強度木模板，用手鋸將縱向鋼筋位置的木材鋸掉扣住鋼筋，防止模板漏漿。根據隔離墻位置的鋼筋間距加工、支立完成隔離墻模板。模板設計高度為15 cm，在底座鋼筋上支撐加固。根據墊層高程確定模板實際高度。隔離墻采用與底座板同強度等級的C40混凝土澆筑，機械振搗密實，人工磨平拉毛。隔離墻混凝土強度達到2.5 MPa以后，可以拆除模板，拆模時注意保護隔離墻和CPⅣ點。

3.4 CPⅣ點數據采集

3.4.1 平面測量

CPⅣ點的平面測量應按左右線分別在粗鋪道岔板之前進行，采用全站儀自由設站極坐標法直接測量各點的坐標，外業(yè)采用自動記錄方式，保證點號輸入的正確性［6，7]。自由設站點應盡量靠近左右線的中線。自由設站采用局部獨立坐標系，觀測的CPⅢ點不應少于4對，位于所聯(lián)測的CPⅢ點中間;全站儀設在線路中線附近，更換測站后，相鄰測站重疊觀測的CPⅢ點不應少于2對。對于外業(yè)觀測，要求同一測站的CPⅢ和CPⅣ點均采用全站儀盤左進行觀測，進行多個半測回測量。CPⅣ點觀測不應少于3次。CPⅢ點觀測不應少于4次，每站觀測距離約70 m，至少觀測11個點，重復觀測上一測站的CPⅢ點不應少于2對，重復觀測上一測站觀測的CPⅣ點3～5個。本站觀測的所有CPⅣ點都必須位于測站的一側。數據處理應采用布板軟件進行處理并進行復核，精度應滿足下列要求［8]:

(1)相鄰點平面相對精度不大于0.2 mm;

(2)CPⅣ點各半測回測量的坐標值與其平均值間的較差≤0.4 mm;

(3)重疊CPⅣ點的平面位置允許偏差:橫向≤0.3 mm，縱向≤0.4 mm。

3.4.2 高程測量

高程測量應在道岔板粗鋪之后進行，采用電子水準儀，按照附和水準方法和中視水準儀測量相結合進行施測，CPⅢ點一般作為中視點，除首末CPⅢ點位，其余CPⅢ點作為附合水準線路的轉點。左右線路的CPⅣ點的高程分開施測。采用電子水準儀進行往返觀測，起閉于CPⅢ點。在CPⅣ點上立尺時，水準尺須使用水準尺適配器，在CPⅢ點立尺時，不使用水準尺適配器，須使用與CPⅢ網測量時一致的水準測量桿。水準尺適配器常數需準確測定，同時保證水準尺適配器與CPⅣ點測釘的匹配。在同一站內的所有CPⅣ點高程測量時應采用同一把水準尺及其配套的水準尺適配器。水準尺適配器常數在外業(yè)時不輸入，在內業(yè)數據處理中進行修正。

在兩個CPⅢ中部安置水準儀，后視一個CPⅢ點，前視另一個CPⅢ或CPⅣ點，采用中視法測量該區(qū)間所有的CPⅣ點，然后搬站到下一對CPⅢ點之間，重復上一個測站過程。相鄰兩站之間應該至少重疊1個CPⅣ點。CPⅣ點往返高程值與其平均值的較差不應大于0.3 mm;重疊CPⅣ點高程較差不應大于0.3 mm;相鄰CPⅣ點間的高程相對精度不大于0.1 mm。

3.4.3 數據處理

將相關的CPⅢ點坐標文件和CPⅣ點理論值文件導入布板軟件的數據庫，軟件根據全站儀實測平面坐標的原始觀測記錄、電子水準儀實測高程原始記錄數據進行處理。處理后的CPⅢ點的坐標與原CPⅢ坐標差值在2 mm以內則本站測量合格，搭接的CPⅣ點本站測量坐標與上一站測量的CPⅣ的坐標X、Y方向較差均應小于0.4 mm。當CPⅣ點測量合格后即可對道岔板進行精調。

用精密全站儀和水準儀分別測量CP IV的平面及高程，將結果進行平差處理。達到精度要求后方可進行道岔板粗鋪。

3.5 道岔板鋪設

3.5.1 軌道板粗鋪

CP IV網測設完成后，進行墊層雜物清理。用吹風機將鋼筋網下的雜物、灰塵吹走。將規(guī)格為100 mm×100 mm×60 mm的8～12塊方木塊放置在設計位置的四角。

(1)道岔板現(xiàn)場二次運輸。在臨時存板場用1臺50 t吊車和4輛15 t平板車將道岔板倒運到鋪設現(xiàn)場，采用4根等長的吊索，把道岔板吊放在16 t平板運輸車上，一次運輸1塊道岔板，平板車上需用2根枕木支墊道岔板［9]。

(2)道岔板安裝。粗鋪時，人工配合50 t吊車將道岔板平穩(wěn)吊裝，需人工使用橇棍配合將道岔板落在預安裝的方木塊上(圖2)，2人檢查并防止縱連筋與底座鋼筋直接接觸，防止影響道岔板精調;2人通過對照道岔板角點與放樣坐標，盡可能使道岔板的粗鋪精度控制在5 mm以內。

3.5.2 道岔板精調

利用設計院給出的線路曲線要素，計算出公共點坐標，即為大地坐標，局部坐標和大地坐標之間的數據轉換屬于任意兩空間坐標系的轉換，可以利用平面坐標轉換軟件進行平面轉換，各點軌面高程根據線路坡度計算得出。轉換完成后，再通過設計給定的另外一個公共點坐標與轉換后的同一點坐標進行坐標比較，驗證道岔數據轉換的準確性。精調測量正在調整的道岔板上的4個定位孔上棱鏡的實際三維坐標，對道岔板進行橫向、豎向、縱向的調整，消除偏差量，直到道岔板達到要求［10]。

圖2 道岔板粗鋪定位

(1)精調的整體順序

①視距要保證在6～25 m范圍內。

②對于渡線道岔板，應先精調渡線道岔的過渡區(qū)域的道岔板，再由此向兩邊延伸，單開道岔要從岔尾處調起，依次向岔頭方向調整，不得在調整過程中變換調整方向，這樣會對道岔的整體平順性產生影響。

③每次設站(一站內)均須以上一塊板為基準搭接。

(2)單個道岔板的精調順序

①單塊道岔板精調時要先調整4個角點的高程。將4個角點的高程精調到位，再檢驗棱鏡孔位是否合格，棱鏡孔位的相對較差應小于1 mm，否則就應將不合格的孔位剔除，以保證道岔板位置的準確。

②調整平面位置時，根據測得的各棱鏡孔位實際坐標計算出道岔板的調整方向和調整量。如發(fā)現(xiàn)道岔板2個板邊的調整方向相反時，應先將道岔板調整順直，使2個板邊的調整方向相同，調整量接近后再進行縱橫向的調整。調整時精調人員一定要保持動作一致，以保證道岔板調整精度。

③對質量較小的道岔板盡量使用對角點調整方法。對質量較大的道岔板，不宜使用此方法，因為板的質量會使精調爪受損，應使用四角調整方法。

④在所有的位置都調整完畢后，要進行一次完整測量，滿足橫向允許偏差0.3 mm，縱向允許偏差±0.3 mm，高程±0.3 mm，并與上一塊已精調完畢的道岔板進行搭接，相鄰道岔板承軌面相對橫向偏差及高差不大于0.3 mm。

(3)混凝土灌注前后道岔板的復測和驗收

精調完成后，在混凝土灌注前，應依據CPⅢ控制點用全站儀和水準儀分別對道岔板進行線性和高程檢測。復測各定位棱鏡的平面坐標和各承軌面的高程以及每一塊板之間的搭接是否平順，獲得實測值與理論值的偏差量，判斷是否達到鋪設精度要求。應依據CPⅢ控制點采用全站儀自由設站方式對道岔板進行線性檢測，采用電子水準儀，對精調所用的棱鏡孔邊的高程進行測量。其中灤河18-5號道岔灌板前復測部分結果見表1、表2。

表1 津秦客專灤河18－5號道岔灌板前平面復測結果

表2 灤河18－5道岔灌板前承軌臺高程復測結果

由表1和表2可知，有個別點的偏差不在允許范圍之內，必須重新進行精調。

灌漿之后復測的方法、儀器、棱鏡、采用的控制點應與上述保持一致，承軌面的高程復測應采用水準測量的方法進行，每個承軌面都應檢查。

3.6 底座板混凝土施工

3.6.1 安裝側向扣壓裝置螺桿

道岔板復測合格后，安裝側向扣壓裝置螺桿。采用植筋方式，在墊層上鉆孔深10 cm左右，用空壓機清孔，孔內注入2/3孔深的植筋膠，插入錨固螺桿上下移動攪拌均勻，靜置螺桿1h以上。

3.6.2 安裝底座混凝土模板

底座混凝土模板采用特殊加工鋼模板，規(guī)格有400 mm×1 500 mm×5 mm和250 mm×1 500 mm×5 mm兩種，灌注混凝土一側安裝40 cm高模板。根據事先測放出的底座邊緣線，安裝模板。模板安裝前要進行試拼，便于現(xiàn)場快捷整齊地支立模板，安裝要穩(wěn)固牢靠，外側用特制斜撐支護，斜撐腳用膨脹螺栓固定在墊層上。模板接縫采用雙面泡沫膠帶密封，確保不漏漿。模板下邊緣內側要緊貼底座墨線，內側平面要垂直，模板底面與墊層之間縫隙用砂漿找平，對模板之間縫隙用雙面膠密封。模板與混凝土的接觸面必須清理干凈，并均勻涂刷涂脫模劑。

3.6.3 安裝扣壓裝置

扣壓裝置螺桿穩(wěn)固后安裝側向和中部扣壓裝置，擰緊固定螺母，固定道岔板。防止在灌注底座混凝土時道岔板上浮，影響道岔板精度。

3.6.4 道岔板板縫封邊等灌注前準備工作

道岔板底座模板安裝完成后，進行板縫封邊、排氣孔S形鋼筋安裝及測釘保護處理等灌注自密實混凝土前的準備工作［11-12]。道岔板板縫需要用竹膠板隔開，并用砂漿密封，在隔離墻和道岔板底面，用砂漿填充密封，填充寬度同道岔板橫縫，填充高度至道岔板底部以上1.5 cm以上，保證每塊道岔板下面自密實混凝土單獨澆筑。道岔板多余的起吊套管用膠帶粘貼密封，防止底座灌注過程中流入混凝土，道岔板排氣孔“S”形鋼筋需要吊裝在排氣孔上面，以保證混凝土中氣泡可以順利排出。

3.6.5 灌注底座板自密實混凝土

道岔板下的底座混凝土采用C40高性能自密實混凝土?；炷翑嚢柽^程中，需人工配合試驗檢測、膨脹劑的準確稱量與添加，以及拌和站混凝土的清理等工作。混凝土拌和后，在拌和站從罐車里取樣品進行擴展度試驗，結果宜≤700 mm，運輸到道岔現(xiàn)場后，現(xiàn)場試驗人員需在2名工人配合下再次進行擴展度試驗，滿足要求后方可進行灌注，記錄試驗結果，并進行同條件試件留置。混凝土入模溫度控制在5～30℃。

C40自密實混凝土按重力式灌注方式，每塊道岔板單獨灌注。現(xiàn)場需6人配合混凝土罐車調整溜槽及控制料斗的開關等工作，混凝土通過灌注料斗下的溜槽流動到底座側模(40 cm高模板)與道岔板邊緣的間隔內，然后自由流動到道岔板下面(圖3)，并靠重力和自身流動性填充密實，另一側混凝土排出碎石后，灌注完畢。在灌注前用高壓水槍潤濕道岔板底面和墊層頂面，并把積水排出。當一塊道岔板灌注完成后且相鄰道岔板即將灌注完成時，及時拆除兩道岔板之間的隔離模板，以使混凝土良好結合。

圖3 自密實混凝土灌注

混凝土初凝后人工將多出部分混凝土用勺子舀出，使混凝土表面位于道岔板底面以上1.5 cm處，并將底座板邊部抹平壓光，做出2%的排水坡，在轉轍機預留槽位置由內向外做出1%的排水坡。自密實混凝土必須在一定時間內(一般為1 h)運輸到現(xiàn)場并完成灌注，必須一次性從道岔板一側澆筑完成，不得分層、多次澆筑，必須待混凝土在另外一側均勻密實后，方可達到自密實混凝土灌注的要求。因此，灌注過程中混凝土損耗將達到50%。同時，要及時清理承軌臺表面溢出的混凝土。

底座混凝土初凝后灑水覆蓋養(yǎng)護7 d，待混凝土強度達到5 MPa后，人工利用套筒扳手等工具拆除底座模板、精調裝置及扣壓裝置等機具。拆除模板時注意保護底座混凝土，模板拆除后進行清洗處理。嚴禁用撬棍在混凝土表面撬模板，導致混凝土表面損壞。

3.7 道岔板板縫和排氣孔施工

灌注完底座混凝土后進行板縫支模、植鋼筋、灌注混凝土及排氣孔混凝土灌注。在道岔板板縫兩側安裝模板，模板與道岔板側面齊平順直，高度與道岔板承軌臺齊平，外側支撐加固。然后在板縫隔離混凝土上鉆14.5 cm深的孔，用空壓機風槍清孔，再在孔內注入10 cm深的植筋膠，插入鋼筋充分拌和，靜置1 h后可綁扎鋼筋。鋼筋十字交叉處，必須用絕緣卡絕緣處理。綁扎鋼筋完成后，在板縫內澆筑與底座板同強度等級的普通C40混凝土，振搗密實，高度與道岔板齊平。初凝后，壓實抹光。

3.8 轉轍機基礎施工

底座板混凝土拆模后進行轉轍機基礎施工，首先綁扎鋼筋，然后安裝轉轍機基礎模板，采用鋼模板。模板安裝完成后，澆筑C40混凝土，混凝土初凝后抹平壓光。

板縫和轉轍機基礎施工后均需人工灑水覆蓋養(yǎng)護7 d，強度達到要求后拆除模板。

3.9 伸縮縫施工

道岔板板縫混凝土與道岔板邊緣接觸處面上部，設置2道20 mm×8 mm的伸縮縫。澆筑板縫混凝土前，在需要設伸縮縫的地方預埋20 mm×8 mm各種長度的木條，待混凝土初凝后，拉出木條，修整邊緣，混凝土強度達到5 MPa后在縫內灌注熱瀝青填筑材料。

3.10 復測與評估

最后，對道岔板進行全面控制測量，使用全套測量設備對精調棱鏡孔位和所有承軌臺的每個鋼軌位置進行高程復測，并對復測數據進行處理，做出評估驗收報告。例如灤河18-5號道岔驗收復測部分數據如表3、表4所示，實測結果均在允許誤差±0.3 mm之內。

表3 津秦客專灤河18－5號道岔驗收平面測量結果

表4 灤河18－5道岔驗收承軌臺高程測量結果

4 結語

CRTSⅡ型預埋套管式道岔板作為我國自主研發(fā)的新型產品，在津秦客運專線大規(guī)模采用，也是我國高速道岔無砟軌道的主要形式。根據津秦客運專線已鋪設道岔板的檢測結果，上述鋪設方法保證了施工的質量和精度。

(1)嚴格控制底座鋼筋的高程，如果鋼筋高程過高則在道岔板鋪設后有可能會頂住預埋在道岔板上的螺栓，使精調無法進行。嚴格控制精調墊塊和橫隔墻的高程，精調墊塊無論是過高或過低都將無法正常安裝精調裝置影響精調，橫隔墻高程過低則增加封邊困難，如果過高則可頂住道岔板使精調無法進行。

(2)道岔板精調效果的好壞對道岔以后每個環(huán)節(jié)起決定的作用，必須調配專職的精調人員，充分掌握精調設備的性能，掌握精調時機，將道岔板準確安放到設計位置。精調后道岔板嚴禁上人踩踏，為保證岔板的精度，減少對精調板的影響，建議設置橫向過橋，為往來人員及灌漿過程的觀察提供便利。

(3)自密實混凝土的入模擴展度需控制在630～700 mm，可正常完成混凝土現(xiàn)場灌注。增加底座內外側模板高度，一般高出道岔板20 cm，這樣可以增加混凝土的流動勢能，增加混凝土的水平流動距離，還可以避免污染道岔板。

［1]馮渭和.長枕埋入式無砟道岔施工技術［J].鐵道建筑，2010(10):120-125.

［2]中華人民共和國鐵道部.TZ 216—2007 客運專線無砟軌道鐵路工程施工技術指南［S].北京:中國鐵道出版社，2007.

［3]張曉華.武廣鐵路客運專線18號高速道岔板施工技術［J].鐵道建筑，2010(1):32-35.

［4]劉秀元，宋榮方.橋梁上博格板式無砟軌道板粗鋪工法［J].中州大學學報，2012，29(3):114-117.

［5]何華武.無碴軌道技術［M].北京:中國鐵道出版社，2005.

［6]張磊，汪建國.滬杭高速鐵路無砟軌道42號單開道岔橋上道岔板鋪設測量技術研究［J].鐵道標準設計，2011(6):50-52.

［7]冀光民，呂文超，宋劍.道岔板鋪設精密測量技術［J].鐵道標準設計，2010(1):86-89.

［8]中華人民共和國鐵道部.TB 10601—2009 高速鐵路工程測量規(guī)范［S].北京:中國鐵道出版社，2009.

［9]溫希華.滬杭高速鐵路橋上42號無砟道岔板施工技術研究［J].鐵道標準設計，2011(6):32-34.

［10]范偉.石武客專P60-1/18板式無砟高速道岔安裝與精調技術［J].石家莊鐵道大學學報:自然科學版，2012，25(2):59-62.

［11]郭志超.淺談預埋套管式道岔板鋪設施工工藝研究［J].中華民居，2012(3):164-165.

［12]朱娜.客運專線用預埋套管式混凝土道岔板生產工藝研究［J].鐵道標準設計，2012(8):20-26.