浅议无碴轨道施工技术综合研究
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摘要： 随着世界高速铁路的发展，无碴轨道由于其具有轨道平顺性好，整体性强，结构高度低，几何状态持久，以及低维修量，社会经济效益显著等优点，越来越受到世界各国的重视，无碴轨道也被越来越多的国家和地区采用，无碴轨道工程技术因此得到了长足的发展。本文阐述了无碴轨道的发展现状，就无碴轨道路在建设环节中出现的难点进行了分析,并对相关的问题进行分析与建议。
关键词：无碴轨道；发展趋势；技术控制
中图分类号：U213.2+44文献标识码：A
无碴轨道的类型及发展趋势
无碴轨道又作无砟轨道,是以混凝土或沥青混合料等取代散粒道碴道床而组成的轨道结构形式。与传统的有碴轨道相比，无碴轨道具有良好的轨道平稳性、平顺性、耐久性等优势；其结构高度低、自重性轻，可减少桥梁二期恒载和降低隧道净空；道床整洁美观，可消除列车运行时的道碴飞溅和粉化；轨道变形缓慢，不仅可显著减少轨道养护维修工作量，更为重要的是可减少施工“天窗”的需求，对通车后的运输组织极为有利。因此无碴轨道成为高速铁路工程技术的发展方向。
国外对无碴轨道研究的较早，并积累了大量的研究成果。其中以日本和德国的无碴轨道技术发展的较为先进。日本是从上个世界60年代开始研究无碴轨道的，在1968年提出了ra型板式轨道，并在新干线上铺设了30km的试验段，之后于1971年在新干线的营运段上进行试铺。日本的无碴道床是一种轨道板结构，由此组成的轨道称为板式轨道。德国也是研究无碴轨道较早的国家之一，德国从1959年开始了无碴轨道的研发和试铺，在随后30年的时间里一共研发并试铺了36种无碴轨道，其中包括Rheda、Berlin等。德国铁路最初对无碴轨道的研究与推广应用主要是针对土质路基和隧道区段，后来逐步扩大到预应力混凝土桥上。
国外无碴轨道类型
在我国，随着铁路快速发展，铁路工程更加需要利用新型技术，无碴轨道工程技术也取得了一定的成绩。我国无碴轨道的研究起于20世纪60年代，与国外的研究几乎同步。初期曾试铺过支撑块式、短枕式、整体灌注式及沥青道床等，正式推广应用的仅有支撑块式整体道床。1995年无碴轨道在我国重新得以关注，提出了适用于高速铁路桥梁、隧道中的三种无碴轨道形式：长枕埋入式、弹性支撑块式和大板式，并在相关工程中应用。特别是在秦沈客运专线上试铺的长枕埋入式、板式无碴轨道2种结构，经3次综合试验的检验测试，结果表明其完全达到了有关规定和标准的要求，并为无碴轨道的设计和施工积累了宝贵的经验，尤其是板式无碴轨道上使用的CA砂浆配方的开发与应用，接近国际先进水平。
无碴轨道施工技术质量控制
1、任何工程项目的设计、施工都需要人来完成，无碴轨道的施工同样如此，设计施工人员素质的高低直接影响着工程质量的好坏。因此提高设计施工人员的素质及专业水平对于无碴轨道的建设影响深远。要明确无碴轨道分管领导，配置无碴轨道专业管理人员，进行全员培训，做到持证上岗。建设单位应明确专人负责无碴轨道施工管理工作。设计单位要派出无碴轨道的具体设计人员配合施工。监理单位派驻熟悉无碴轨道技术的人员做好无碴轨道施工的现场监理工作。施工单位要配齐无碴轨道工程施工所需的高素质现场操作和组织管理人员。要高度重视并做好所有参建人员的岗前培训，特别是要加强施工具体操作人员和现场技术管理人员的培训。
2、无碴轨道的施工如果采用先进的施工机械，将有利于提高作业工作效率，为工程早日竣工争取时间。主要的施工机械由牵引车、滚轮、滚轮小车、分轨推送车、钢轨运输车等组成，牵引车是整个施工过程中的核心设备，该设备主要由走行机构、随车起重机、拖拉卷场、挡块监测装置、自动导向装置、轨条夹钳、滚轮托架、电控系统、动力系统、液压系统等组成；滚轮由表面高频淬火的滚筒、滚动轴承、销轴、底座、定位卡板等组成；分轨推送车由平车、动力室、拖拉卷场装置、推送装置、分轨装置、长滚筒、升降滚筒、液压系统、电控系统等组成。无碴轨道施工前应根据施工方法配置无碴道床成套施工设备，对关键设备进行确认，以保证施工机械能够正常运转。
3.底座板施工控制。底座板就是轨道板的基础。在直线地段，底座板厚度为20cm，在曲线地段，内侧与直线地段同高，外侧就要根据曲线半径和最高时速计算加高了。轨道板铺设在底座板上，先在底座板上将轨道板精确定位，再在轨道板和底座板之间灌注沥青砂浆借以填充空隙和稳固轨道板。因此底座板施工是无砟轨道施工控制的关键环节。底座板施工的工艺流程是滑动层验收桥面清洁钢筋绑扎模板安装底座混凝土浇注混凝土养护张拉后浇带连接检查验收。从中可见，底座板施工是一项基本的混凝土作业。混凝土浇筑应制定严格的操作规程，做到流水作业，分工明确，有序施工。混凝土浇筑过程中，施工管理人员如质量检查人员等要全过程跟班管理，同时安排电工，模板工，钢筋工随时检查，排除故障和隐患。浇筑混凝土时，应注意防止混凝土的分层离析，混凝土由料斗、漏斗内卸出进行浇筑时，其自由倾落度一般不宜超过2m。当发现轨面尺寸(轨距、水平、高低、方向)超限、模板、支承架、防迷流钢筋网片、预埋件、预留管、沟、孔、洞有变形移位应立即停止浇筑，并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。在施工缝处继续浇筑混凝土时，已浇筑的混凝土抗压强度不应小于1.2Mpa，同时在已硬化的混凝土表面浇筑混凝土前应清除垃圾水泥薄膜，表面上松动砂石和软弱混凝土层，还应凿毛，用水冲洗干净并充分湿润，一般不宜不少于24h。应加强短枕底部及周围混凝土的捣实，使道床与短枕结合良好。 道床混凝土初凝前，表面需抹面平整，排水坡度符合设计要求，水沟纵坡和线路坡度一致并平顺。抹面平整度允许误差为±2mm，标高允许误差+5mm、-10mm。在自然气温条件下(高于+5℃)即用麻袋、草帘覆盖并及时浇水养护，以保持混凝土具有足够湿润状态(浇水养护时间不少于7天)，混凝土强度达到70%时道床上方可载重。
4、长钢轨的施工控制。长钢轨的铺设，首先要布置好轨道板及承轨槽，在承轨槽中放置好橡胶垫板，散步好扣件，并每隔5m布设好滚轮。当运轨列车到达卸轨地点后，首先要与长钢轨推送车进行连结对位，然后解除长钢轨运输列车上的锁紧装置，并使用一台“抓轨器”进行牵引让长钢轨沿着滚轮组前行，最终将长钢轨拖拉到承轨槽内。将承轨槽中的滚轮去除后就可使长钢轨进入槽中，并将部分扣件安装好，这样一对长钢轨的铺设即告完成。扣件不可随工具轨周转使用，应留在道床板上，以确保不将扣件的误差带给道床板。工具轨周转使用前要进行全面清理，避免产生误差。安装工具轨前，轨枕的承轨槽应进行清理。应确保轨缝顺接无错牙错台，必须使用鱼尾板连接，并不少于4个螺栓。工具轨接头不得位于承轨槽之上，工具轨之间轨缝宜控制在10mm内。使用双头螺栓紧固机同步拧紧螺栓，并用扭矩扳手复检螺栓扭矩，确保钢轨姿态正常。
尽管我国无碴轨道技术有了长足的发展，但与国外发达国家的先进工程技术相比仍存在较大差距，需要我们不断学习和借鉴。随着我国铁路事业的飞速发展对无碴轨道工程技术进行深入探讨与实践，具有非常重要的现实意义。
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