惠 寶

(中鐵一局集團第四工程有限公司，陜西 咸陽 712000)

談橋梁地段CRTSⅢ型板式無砟軌道施工工藝

惠 寶

(中鐵一局集團第四工程有限公司，陜西 咸陽 712000)

結(jié)合具體工程實例，分析了橋梁地段CRTSⅢ型無砟軌道的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)特點，介紹了CRTSⅢ型板式無砟軌道施工工藝流程及各環(huán)節(jié)應(yīng)注意的操作要點，并針對施工中易出現(xiàn)的質(zhì)量問題提出了具體的解決辦法。

CRTSⅢ型板，無砟軌道，施工，橋梁

1 工程概況

鄭徐客運專線是《國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中“四縱四橫”之一的徐蘭客運專線的重要組成部分。鄭徐高鐵西起鄭州東站，東至徐州東站，正線全長361.937 km，設(shè)計時速為350 km/h，全程大多以高架橋為主，無隧道，橋梁占到全線總長的70%。2011年，鄭徐高鐵可研報告獲發(fā)改委批復(fù)，2012年12月26日正式開工建設(shè)，計劃于2016年6月通車。

2 結(jié)構(gòu)組成

橋梁地段CRTSⅢ型無砟軌道采用單元式軌道結(jié)構(gòu)形式，橋上與路基采用相同外形尺寸的軌道板。在橋面上設(shè)置鋼筋混凝土底座，底座通過梁面預(yù)埋鋼筋與梁體連接在一起，底座上設(shè)置兩個限位凹槽，限制軌道的縱、橫向位移。底座上鋪設(shè)隔離層和雙向預(yù)應(yīng)力軌道板，在隔離層和軌道板間用自密實混凝土填筑，為防止軌道板與自密實混凝土分離，在軌道板預(yù)制時預(yù)留和下部結(jié)構(gòu)連接的門型鋼筋。為控制自密實混凝土的裂縫，在自密實混凝土層設(shè)置了鋼筋網(wǎng)，使自密實混凝土層與預(yù)制軌道板緊密連結(jié)，形成一個厚度為290 mm的復(fù)合單元板結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)構(gòu)特點

1)CRTSⅢ型無砟軌道采用“路基縱連，橋上單元”的設(shè)計思路，橋梁地段采用單元式結(jié)構(gòu)，延續(xù)了橋上雙塊式軌道受力簡單、施工方便、可維修性好、投資降低的特點。2)CRTSⅢ型無砟軌道的軌道板通過預(yù)埋鋼筋將板下自密實混凝土與軌道板可靠連接成復(fù)合結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)整體性好，可以控制板下開裂及軌道板的翹曲，自密實混凝土性能穩(wěn)定、耐久性好。3)橋梁地段自密實混凝土與底座之間設(shè)置了土工布隔離層，便于運營維修。橋梁上單元板式無砟軌道方便施工，可加快施工進度，投資降低，可維修性好。4)軌道結(jié)構(gòu)簡單、通用性好，通過布板軟件完成了全線軌道板布板和空間坐標計算，實現(xiàn)了軌道板制造、施工、養(yǎng)護與維修、測量定位一體化。

4 工藝流程

CRTSⅢ型板式無砟軌道施工工藝流程圖見圖1。

5 操作要點

5.1 施工準備

5.1.1 揭板試驗

通過揭板試驗驗證和完善自密實混凝土的配合比，形成一套成熟的工裝設(shè)備和工藝流程，同時借助線下揭板試驗實際操作，使施工人員熟悉操作流程，為后續(xù)無砟軌道線上施工打好基礎(chǔ)。

5.1.2 線下工程沉降評估

梁體架設(shè)完成6個月以后，向沉降評估單位提交評估申請，在評估單位確認沉降穩(wěn)定且滿足無砟軌道施工的前提下，可進行無砟軌道線上施工。

5.1.3 CPⅢ測設(shè)

CPⅢ測設(shè)工前對標段內(nèi)CPⅠ，CPⅡ控制點及二等水準點進行復(fù)測。待線下沉降評估通過后，按要求在沿線梁端防護墻頂部成對布設(shè)CPⅢ控制點，優(yōu)先布設(shè)于橋梁固定支座端上方，按編號要求對CPⅢ進行編號。根據(jù)施工測量規(guī)范對CPⅢ控制點進行建網(wǎng)、測量和數(shù)據(jù)處理，并通過評估單位評估。

5.1.4 數(shù)據(jù)采集與布板

根據(jù)CPⅢ點測量梁體實際長度與梁縫實際寬度后，根據(jù)所得數(shù)據(jù)，使用專用布板軟件，得出底座板、軌道板放樣及精調(diào)數(shù)據(jù)，作為后期無砟軌道施工測量依據(jù)。

5.2 施工步驟

5.2.1 底座板施工

1)對橋面拉毛質(zhì)量進行驗收，對未進行拉毛處理的梁面或拉毛質(zhì)量不符合要求的應(yīng)在底座板寬度范圍內(nèi)進行鑿毛處理。清理梁面預(yù)埋套筒，擰入Φ16“L”形連接鋼筋，擰入深度為21 mm，扭緊力矩不小于80 N·m，預(yù)埋套筒缺失的做植筋處理。2)利用CPⅢ控制點，根據(jù)布板軟件計算出的平面坐標放樣出底座板角點，彈出側(cè)模安裝邊線。3)底座板鋼筋網(wǎng)片采用CRB550鋼筋焊接網(wǎng)，安裝時依據(jù)彈出的底座板邊線準確放置，兩層鋼筋網(wǎng)片之間采用U形架立筋進行固定，限位凹槽四周防裂鋼筋嚴格按設(shè)計施工。4)梁端耐候鋼安裝應(yīng)與鋼筋安裝同時進行，為防止后期耐候鋼處三元乙丙橡膠帶安裝困難，可在底座板施工時進行橡膠帶安裝，底座板側(cè)模板采用可調(diào)式模板時，限位凹槽模板在底座板側(cè)模安裝完成后進行安裝，且務(wù)必加固牢固，防止在混凝土澆筑過程中發(fā)生移位。5)底座板混凝土澆筑前應(yīng)對模板安裝平面位置及高程進行校核，頂面標高宜按負誤差控制，收面次數(shù)不得少于2次，保證混凝土表面平整度。6)底座板板縫采用7 mm+8 mm+7 mm鋼板組合模板，可以有效保證2 cm的板縫寬度。板縫中先采用聚苯乙烯泡沫板填充，之后使用有機硅酮對板縫頂面及兩側(cè)進行封閉，有機硅酮填注應(yīng)一次填注完成、一次刮涂完成，保證有機硅酮表面平整度。

5.2.2 中間隔離層及彈性墊板施工

1)中間隔離層土工布采用厚度4 mm聚丙烯非織造土工布，彈性墊板采用三元乙丙橡膠板，泡沫板為聚苯乙烯材質(zhì)，以上材料應(yīng)嚴格把控質(zhì)量關(guān)。2)中間隔離層土工布施工前應(yīng)保證底座板頂面清潔，鋪設(shè)時在底座板上涂刷粘結(jié)劑，土工布鋪設(shè)完成后應(yīng)平整、無褶皺、無破損。隔離層土工布禁止在軌道板范圍內(nèi)搭接或縫接。3)彈性墊板施工前應(yīng)保證限位凹槽表面平整，凹槽四周無凸起、結(jié)塊及磨損性顆粒，安裝時注意粘貼平整無空鼓，頂面與底座表面平齊。安裝完成后采用透明膠帶對上下口進行封閉。

5.2.3 軌道板粗鋪

1)單塊軌道板重量約為7 t，采用龍門吊或大噸位汽車吊進行吊裝鋪板，軌道板粗鋪前應(yīng)重點對粗鋪人員做好安全培訓(xùn)。2)依據(jù)CPⅢ用全站儀根據(jù)布板軟件計算出的數(shù)據(jù)在土工布隔離層上對軌道板鋪設(shè)位置進行放樣。鋼筋網(wǎng)片安裝及軌道板就位時應(yīng)依據(jù)所放樣的軌道板邊線控制其縱向和橫向邊沿，軌道板粗鋪時橫向偏差宜控制在±5 mm，縱向偏差不得大于10 mm，若粗鋪超出此誤差范圍，則表明已超出精調(diào)支座調(diào)節(jié)范圍，需重新進行粗鋪作業(yè)。

5.2.4 軌道板精調(diào)施工

1)夏季白天、陽光直射、風(fēng)力三級以上、霧霾、雨天等環(huán)境均不宜進行精調(diào)。2)軌道板精調(diào)儀器應(yīng)選用1 s及以上全站儀、專用標架及所配套測量裝置。全站儀架設(shè)高度不宜超過1 m，架設(shè)位置盡量放置在軌道中心線處，建站時至少使用8個CPⅢ點，選點原則為工作方向不小于非工作方向，每站精調(diào)范圍控制在5 m～20 m。每個精調(diào)班組交接班后測量人員必須進行儀器和標架檢校，以大于100 m的CPⅢ點位作為檢校點，達到換盤前后距離偏差不大于0.5 mm，高差不大于1 mm的精度方可進行精調(diào)作業(yè)。3)精調(diào)過程中儀器受外界因素干擾會出現(xiàn)微小傾斜，當偏差大于20″時，應(yīng)重新建站測量。4)軌道板精調(diào)前應(yīng)將封邊模板、壓緊裝置放置于安裝位置，但不需緊固安裝，防止在軌道板精調(diào)后再放置模板，對精調(diào)效果造成影響。5)精調(diào)過程中精調(diào)人員應(yīng)做到同時啟動同時停止，調(diào)整時應(yīng)按照先高程，后左右，再前后的順序調(diào)整，特殊情況下按照偏差值較大的偏位進行調(diào)整。

5.2.5 自密實混凝土施工

1)自密實混凝土配合比根據(jù)線外揭板試驗結(jié)果調(diào)整并最終確定，使其坍落擴展度、T500擴展時間、含氣量等符合要求。施工過程中加強自密實混凝土原材質(zhì)量檢驗關(guān)，保證自密實混凝土的性能穩(wěn)定。2)封邊模板采用定制鋼模板，高度14 cm，端模采用與軌道板相同弧形角結(jié)構(gòu)，4個弧角處還應(yīng)預(yù)留排氣孔。3)軌道板防上浮措施采用5道“門”型壓杠橫跨于軌道板之上，安裝時應(yīng)與封邊模板垂直。通過拉線器連接壓杠與事先插在底座板預(yù)埋孔中的Φ20鋼筋后進行緊固，緊固力矩宜為60 N·m。封邊模板通過壓杠螺栓擠壓模板的方式加固，端模采用X形加固件及木楔固定。安裝時應(yīng)保證各加固件受力均勻。曲線段軌道板灌注時易發(fā)生順超高內(nèi)側(cè)方向的側(cè)向移動，需在內(nèi)側(cè)安裝防側(cè)滑裝置3個。4)自密實混凝土灌注前，檢查精調(diào)器及扣壓裝置受力狀態(tài)及緊固程度，模板接縫處平整，錯臺不大于1 mm，檢查合格后對軌道板板腔進行霧狀濕潤，足夠濕潤的標志是表面潮濕不積水。每個孔中的噴霧時間控制在5 s～8 s。5)攪拌自密實混凝土?xí)r，宜向攪拌機中投入粗骨料、細骨料、水泥、礦物摻合料等，攪拌均勻后，再加入拌合水和外加劑，并繼續(xù)攪拌均勻為止。其中上述每個階段不宜少于30 s，總攪拌時間不宜少于3 min。6)自密實混凝土灌注前現(xiàn)場準備工作一定要充分有序，防止運輸至現(xiàn)場后等待時間過長，造成混凝土性能損失過大。7)當混凝土運輸車到達灌注現(xiàn)場時，應(yīng)使罐車高速旋轉(zhuǎn)20 s～30 s再卸料至中轉(zhuǎn)料倉中。每個自密實混凝土工作面宜配置2個灌注平臺，2個中轉(zhuǎn)料倉，將第一個中轉(zhuǎn)料倉放置在第一個灌注平臺后，龍門吊可繼續(xù)將第二個中轉(zhuǎn)料倉放置于下一個灌注平臺，這樣做可有效提高機械使用率與灌注速度。8)自密實混凝土灌注口位置為軌道板中心孔，其余2個作為觀察與排氣孔。自密實混凝土總體灌注速度應(yīng)遵循慢—快—慢原則，以保證板腔內(nèi)空氣完全排出。灌注時應(yīng)保證下料的連續(xù)性和混凝土拌合物在軌道板下的連續(xù)流動，待四角排氣孔內(nèi)流出粗骨料時，關(guān)閉灌注料斗閥門，封閉四角排氣孔。單塊軌道板灌注應(yīng)一次完成，不得二次補灌，灌注時間宜控制在8 min～12 min。9)自密實混凝土的入模溫度宜控制在5 ℃～30 ℃，在炎熱季節(jié)灌注自密實混凝土?xí)r，應(yīng)避免模板和混凝土直接受陽光照射，防止混凝土入模前模板和鋼筋及板腔溫度超過40 ℃，造成灌注困難。10)精調(diào)支座在自密實混凝土灌注后具體拆除時間因外界氣溫而不同，需要在施工中靈活掌握，拆除太早容易對自密實混凝土造成損傷，太晚容易造成混凝土收縮離縫?？蹓貉b置宜在混凝土灌注48 h后完全松開。11)自密實混凝土帶模養(yǎng)護時間不得少于3 d，拆模后采用養(yǎng)護液+塑料薄膜的包裹方式，養(yǎng)護時間不得少于14 d。12)封邊模板的拆除應(yīng)在自密實混凝土強度達到10.0 MPa以上，拆模宜按立模順序逆向進行，防止損傷軌道板四周混凝土。

6 CRTSⅢ型板式無砟軌道施工易出現(xiàn)的質(zhì)量問題

6.1 軌道板排氣孔部位混凝土質(zhì)量缺陷

產(chǎn)生原因：自密實混凝土灌注過程中，排氣孔關(guān)閉過早導(dǎo)致該部位混凝土多數(shù)是砂漿無粗骨料；自密實混凝土拆模時，對自密實混凝土造成損傷。

建議解決辦法：自密實混凝土灌注過程中，排氣孔只有在流出帶有粗骨料的混凝土?xí)r，才能關(guān)閉排氣孔；帶模養(yǎng)護時間不得少于3 d，強度達到10.0 MPa以上方可拆模。

6.2 離縫

產(chǎn)生原因：混凝土灌注前限位凹槽和土工布存有明水；自密實混凝土性能不穩(wěn)定，灌注中出現(xiàn)泌水；帶模養(yǎng)生時間不夠或拆模后未及時涂刷養(yǎng)護劑，導(dǎo)致自密實混凝土在強度增長完成前脫水；軌道板板腔未經(jīng)潤濕，過分干燥吸附混凝土中的水分；未發(fā)現(xiàn)軌道板翹曲，在壓緊裝置拆除后軌道板變形引起。

建議解決辦法：板腔若有明水應(yīng)采取措施吸干；嚴格檢查混凝土性能，泌水混凝土棄用；保證帶模養(yǎng)護時間，拆模后立即涂刷養(yǎng)護劑；混凝土灌注前對板腔進行濕潤，但避免明水；檢查軌道板翹曲情況，如有嚴重翹曲，應(yīng)棄用。

6.3 自密實混凝土出現(xiàn)松軟發(fā)泡層

產(chǎn)生原因：自密實混凝土原材料之間反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土拌制后反應(yīng)仍在進行，產(chǎn)生氣體；自密實混凝土性能不穩(wěn)定，灌注過程中產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致形成發(fā)泡層；自密實混凝土灌注過程中節(jié)奏掌握不當，導(dǎo)致氣泡滯留板腔。

建議解決辦法：保證原材料質(zhì)量穩(wěn)定，加強混凝土性能檢測；掌握好自密實混凝土灌注慢—快—慢的節(jié)奏模式，灌注混凝土臨近結(jié)束時放緩灌注速度，使混凝土中的游離氣體有足夠的時間排出。

7 結(jié)語

近些年來,伴隨著高速鐵路發(fā)展，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)CRTSⅢ型板式無砟軌道也將成為高鐵技術(shù)走出國門，打造中國高鐵品牌的重要基礎(chǔ)。

[1] 高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道自密實混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件[M].北京：中國鐵道出版社，2013.

[2] 新建鐵路鄭州至徐州客運專線CRTSⅢ型板式無砟軌道工程施工質(zhì)量驗收指導(dǎo)意見[Z].

[3] 中鐵第四勘察設(shè)計院.鄭徐鐵路客運專線CRTSⅢ型板式無砟軌道首次技術(shù)交底[Z].

Discussion on the construction technology of bridge section CRTSⅢ plate ballast less track

Hui Bao

(FourthEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayFirstBureau,Xianyang712000,China)

Combining with specific engineering situation, this paper analyzed the structure composition and structure characteristics of bridge section CRTSⅢ plate ballast less track, introduced the construction technology and operation key points should pay attention to of CRTSⅢ plate ballast less track, and put forward specific solutions according to the quality problems in construction.

CRTSⅢ plate, ballast less track, construction, bridge

2015-03-05

惠 寶(1982- )，男，工程師

1009-6825(2015)14-0177-03

U213.244

A