沪杭高速铁路桥上42号无砟道岔板施工技术研究

温希华

(沪杭铁路客运专线股份有限公司，上海 200237)

1 概况

沪杭高速铁路共有8组桥上无砟道岔，其中4组18号(余杭南站)，4组42号(春申、笕桥线路所各2组)，均为国内自主研发高速道岔。由于桥上基础结构高度的需要，不宜采用长枕埋入式基础。因此，沪杭高速铁路在全国首次采用了无砟板式道岔结构基础，其最主要的、最核心的一个组成构件就是道岔板。

就目前的运营情况来看，板式高速无砟道岔满足了高速铁路的高稳定、高平顺性要求，取得了不错的效果。

桥上板式高速无砟道岔的核心结构是道岔板，道岔板的设计、生产和铺设决定了桥上高速道岔的整体质量［1］。本文主要针对高速道岔道岔板的生产、运输、存放和施工等各个环节做一总结。

2 桥上板式无砟高速道岔的结构组成

桥上板式无砟高速道岔由道岔、扣件、道岔板、砂浆垫层、底座、滑动层和侧向挡块等部分组成。

道岔板为工厂预制件，质量满足《客运专线铁路岔区板式无砟轨道混凝土道岔板暂行技术条件》(科技基［2008］173 号)［2］的要求。

道岔区底座厚度为188 mm，采用C30混凝土现场浇筑而成［3］。直、侧股底座侧面较相应的道岔板宽200 mm。底座宽出道岔板部分向轨道外侧设置2%的横向排水坡，变坡点向道岔板侧内移150 mm。底座内设置HRB500级钢筋贯穿于整个道岔区及相邻的桥上区间CRTSⅡ型板式轨道，道岔区底座纵横向钢筋间采用塑料夹绝缘处理，以满足轨道电路的要求。

岔区底座板下设置滑动层。滑动层由聚丙烯土工布、高密度聚乙烯薄膜、聚丙烯土工布组成。

每块道岔板与底座间均设置剪力筋连接。原则上每块道岔板设置8根剪力筋，道岔板上剪力筋分布为“回”字形。

道岔板侧股过渡段分为有砟和无砟两部分，无砟过渡段采用长枕埋入式型式。

3 道岔板生产(图1)

这里仅以42号道岔板为例进行说明。42号道岔板由57块板组成，混凝土设计强度等级为C55，整组混凝土用量约163 m3。每块板的最大外形尺寸长度小于5.3 m，宽度小于3.1 m，最大质量为9.1 t，满足常规汽车运输条件。图2、图3为沪杭高速铁路42号道岔板施工场景。

图1 道岔板预制工艺流程

图2 笕桥线路所42号道岔

道岔板内预埋扣件绝缘套管，转换设备安装孔、接地端子和起吊套管等，板内采用横向环氧树脂涂层钢筋进行绝缘处理。道岔板生产中的一个重要的关键在于预埋套管位置精度控制，为保证预埋套管位置精度，道岔板采用高强度钢模进行制造，所用钢模全部经过高精度数控加工中心加工成型，最高精度可达到±0.02 mm，道岔钢模板见图4。

道岔板横排套管直线度允许偏差±1 mm，直股最外排套管连线的直线度允许偏差为±0.5 mm;各横排首尾套管连线与直股最外排首尾套管连线的垂直度允许偏差为±1 mm;直股最外排各套管到中间控制套管的距离允许偏差为±1.0 mm;当套管间距小于等于1.55 m，其允许偏差为 ±0.7 mm，当套管间距大于1.55 m，其允许偏差为±1 mm。全部承轨面的允许偏差为 ±1 mm，单个或相邻两承轨面允许偏差为±0.5 mm［4］。

图4 高精度道岔板钢模

道岔板浇筑混凝土之前采用高精度全站仪检测套管埋设精度，除了对套管精度进行严格控制外，通过对钢筋绑扎精度控制，混凝土浇筑、养护等工序的控制来确保道岔板强度和耐久性。厂内预制完成并水养达到龄期后，道岔板即具备发运至线上用于施工的条件。临时存放时可采用平放形式，长期存放可采用侧立堆放。

4 道岔板运输

道岔板采用公路运输，委托大件运输公司用30～40 t平板汽车从预制场运输到施工现场。每台车可运输的道岔板数量根据车辆载重定量和板的质量尺寸确定，原则上不超过4块。运输时应采取防止道岔板倾倒和三点支承的措施，并保证道岔板不受过大的冲击。

道岔板装卸时应利用道岔板上的起吊装置水平吊起，使四角的起吊螺母均匀受力，严禁碰、撞、摔。装载道岔板时，各块板间加垫200 mm方木支垫，承载面应平行，在平板汽车四周加装角钢围挡，道岔板与围挡之间采用硬杂木填充，防止道岔板在运输过程中晃动磕碰损坏。

5 道岔板堆放

道岔板成品应按型号和批次分别存放，以垂直立放为原则，用立放(长度方向着地)或平放方式进行堆放，并采取防倾倒措施。道岔板与存放基础之间以及每层道岔板间安放4～6个垫块隔离，垫木设置在起吊螺栓处两套管孔之间，且上下处于同一位置。临时(不大于7 d)平放时，堆放层数不超过4层，层间净空不小于20 mm。

堆放道岔板的基础要求坚固、平整，无沉陷，严禁出现三点支撑现象。长期储存时不得平放。

道岔板采用立放时应用连接套管板和连接套管将紧邻两块道岔板连接，使道岔板堆放成一整体，道岔板堆放端头应有良好的防倾倒支撑架，第一块道岔板连接在支撑架上。

6 道岔板施工

桥上板式高速道岔板施工工艺流程见图5。

图5 桥上板式高速道岔施工工艺流程

首组道岔板施工宜进行道岔与道岔板组装试验，验证道岔板的精度能否满足道岔安装要求，并且在组装试验过程中熟悉、改进施工工艺，提高道岔板施工工效，尽可能减少后期道岔安装精调工作量［5］。

(1)桥面打磨、两布一膜滑动层、高强挤塑板、底座板施工均同CRTSⅡ型板。在道岔板铺设前，首先测设GRP、定位锥点。

(2)道岔板先期存放至桥下，使用150 t汽车吊吊装上桥，人工配合按编好的板号顺序对位，安装道岔板精调爪，人工粗铺，粗铺完成后，使用板式道岔精调系统，逐块对道岔板进行精调达标。

(3)道岔板粗铺定位使用板端定位缺口进行控制，道岔板调整使用道岔专用三向精调爪支撑调整，每块不得少于6个，宽板中部可以增设单向调高支撑，为了防止沥青砂浆灌注时道岔板上浮，必须使用道岔板扣压装置。

(4)道岔板可以逐块精调逐块灌注，全部道岔板砂浆浇筑完成，达到一定强度后(通常至少养护7 d)，开始拼装高速道岔，使用轨检小车精调道岔。

(5)道岔前后的特殊板、补偿板施工，应在道岔精调完成后进行，此段作为道岔与区间轨道纵向搭接区，必须使用工具轨连接，用轨检小车精调顺接道岔，精度按照CTRSⅡ型板施工控制。板式道岔侧股之后无砟过渡段也使用工具轨与道岔连接，精调后与道床板混凝土一次浇筑完成。

(6)施工过程需要注意事项

①道岔板粗调时，高程及方向控制在2 mm内，尽可能小。沪杭高速铁路道岔板精调采用专用的板式道岔精调系统，首先测设定位套管孔，其后复核其他控制套管孔位置坐标，每块板不得少于6个点。方向误差不超过1.0 mm，高程误差均取负差，高程误差不超过－0.5 mm，纵向搭接误差不超过－0.3 mm，误差过大时，应重新进行修正。

②扣压装置每块板建议安装8处，防止水泥乳化沥青灌注时道岔板上浮。

③水泥乳化沥青砂浆灌注厚度为(30±10)mm，抗压强度大于3 MPa时开始后续道岔铺设施工。

④道岔板剪力销安装前使用钢筋探测雷达探明钢筋分布情况，避免打断板内钢筋，钻孔直径35 mm，孔深410 mm，植筋胶灌注孔深的一半，植入直径28 mm钢筋，长340 mm。

⑤道岔前后特殊板、补偿板施工，必须考虑与道岔板纵向搭接问题，可以预留1～3块板不灌，等道岔板精调完成后，在搭接区安装工具轨，使用轨检小车精调后完成灌注施工。

7 结语

高速无砟道岔是铁路施工中最新的一个课题，道岔板的设计和制造、施工技术仍处于不断地完善和总结过程中。道岔板尺寸、吊装孔位置、预埋套管的精度、模具制造、板的定位和精调等诸多问题都需要进一步在实践中探索、创新，以期逐步完善高速无砟道岔板制造和施工技术，提高高速铁路道岔板的工程质量。

［1］铁道部工程管理中心.客运专线铁路道岔铺设手册［M］.北京:中国铁道出版社，2009.

［2］铁道部.科技基［2008］173号 客运专线铁路岔区板式无砟轨道混凝土道岔板暂行技术条件［S］.北京:中国铁道出版社，2008.

［3］铁道部经济规划研究院.经规标准［2005］110号 铁路混凝土工程施工技术指南［S］.北京:中国铁道出版社，2005.

［4］工管技［2010］145号 客运专线铁路预埋套管式混凝土道岔板制造及验收技术条件(试行)［S］.北京:中国铁道出版社，2010.

［5］中铁轨道系统集团道岔分公司.客运专线单开道岔安装手册［Z］.