柳竹啟

（中鐵二十二局集團第二工程有限公司，北京 100043）

1 工程概況

本標段為新建北京至沈陽鐵路客運專線北京段站前工程JSJJSG-9標，負責北京段全部及河北段7-8標的CRTSⅢ型軌道板預(yù)制任務(wù)。預(yù)制CRTSⅢ型軌道板43468塊，P5600型36156塊、P5600A型10塊、P4925型4506塊、P4925B型110塊、P4856型2590塊、P3710型96塊。

2 CRTSⅢ型先張法軌道板生產(chǎn)工藝

根據(jù)CRTSⅢ型先張法軌道板的結(jié)構(gòu)形式特點，軌道板場采用工廠化、信息化、機械化、專業(yè)化的生產(chǎn)管理模式，配置多個生產(chǎn)瑤池，每個瑤池配備8套軌道板模具。在專用加工臺上進行鋼筋綁扎作業(yè)，鋼筋籠成型檢查合格后按要求存放于鋼筋籠存放區(qū)。采用橋式起重機將鋼筋籠吊裝至組裝好的端側(cè)模內(nèi)，進行預(yù)應(yīng)力鋼筋和張拉連接桿的安裝，組裝完畢后運輸至對應(yīng)軌道板生產(chǎn)臺座處，吊裝進入瑤池與模具底模進行可靠連接。將模具側(cè)模和底模連接加固，最后安裝張拉桿連接器，檢查無誤后進行預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉施工，張拉施工分為初張拉和終張拉，初張拉后檢查骨架絕緣性能、錨固板位置及預(yù)應(yīng)力筋位置，終張拉完成后進行混凝土灌注及蒸汽養(yǎng)護等作業(yè)。

（1）使用清模工具對承軌槽內(nèi)以及預(yù)埋件安裝位置內(nèi)存在的各種雜物進行清理。

（2）對扣件預(yù)埋管套與配套螺旋筋進行底模定位銷的安裝過程中，需要防止混凝土振動，確保其成型過程中不出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。

（3）在專業(yè)的作業(yè)區(qū)完成普通的鋼筋骨架和具有預(yù)應(yīng)力鋼筋的端側(cè)模吊入工作，確保各預(yù)應(yīng)力筋與張拉桿之間完成相應(yīng)的組裝。

（4）在鋼筋骨架與端側(cè)模進行安裝過程中，將端側(cè)模的整體直接吊入張拉臺座，通過底部的螺栓將端側(cè)模固定在底模上。

（5）安裝連接器的過程中，安裝張拉端、固定端、模板間的連接器，確保張拉端與固定端間保持連續(xù)傳力。

（6）在初張拉過程中，使用單根的張拉設(shè)備，依次將預(yù)應(yīng)力筋張拉到相應(yīng)的控制值內(nèi)，消除系統(tǒng)間的間隙，使張拉的過程基準保持均勻性。

（7）在終張拉過程中使用張拉梁，將預(yù)應(yīng)力筋整體均勻緩慢張拉至相應(yīng)的控制值，完成持荷后進行鎖緊處理。

（8）在軌道板上進行混凝土澆筑時，需要根據(jù)模板進行工作，完成混凝土振動工作。

（9）對軌道板的混凝土進行養(yǎng)護時，需要使用蒸汽養(yǎng)護方式，將其分為靜置、提升溫度、保持恒溫狀態(tài)、降低溫度階段，確保升降過程中軌道板芯部溫度保持在55℃以下。

（10）混凝土強度48MPa，彈性模量在3.4×104MPa以上時，利用張拉梁對整體預(yù)應(yīng)力進行緩慢放張。

（11）對連接器進行拆除的過程中，需要按照張拉端、固定端、模板間的順序進行。

（12）解除端側(cè)模與底座螺母的過程中，需要將軌道板、端側(cè)模、張拉桿等相關(guān)物品采取吊離的方式離開張拉臺座。

（13）在專用臺座進行張拉桿的拆除工作時，打開端側(cè)模，使軌道板能夠完成全部脫模。

（14）錨穴進行填封的過程中，需要對其進行清理，進行界面劑的噴涂工作，最后填放封錨材料。

（15）封錨材料達到一定強度后，軌道表面溫度需要與養(yǎng)護水的溫度保持10℃的差距，可以將軌道板直接吊入水樣池內(nèi)部，對軌道板進行養(yǎng)護。

（16）軌道板完成養(yǎng)護后，確保其達超過3d，檢測合格后運送至存放區(qū)進行濕潤養(yǎng)護，軌道板保濕不少于7d。

在雙向先張預(yù)應(yīng)力混凝土軌道板生產(chǎn)過程中，預(yù)應(yīng)力施工工序會對所有工序產(chǎn)生直接影響，對軌道板承載力、耐久性等具有一定影響。預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)偏心現(xiàn)象時，軌道板會在初始階段出現(xiàn)翹曲變形現(xiàn)象，對承軌槽的直線度、平面度都會產(chǎn)生相應(yīng)的影響，嚴重時會導(dǎo)致軌道板無法在實際工程中使用。因此，需要對預(yù)應(yīng)力施加進行關(guān)注。

混凝土蒸汽養(yǎng)護工作會對軌道板實體質(zhì)量產(chǎn)生影響，對軌道板受力特性、耐久性等產(chǎn)生影響，是控制CRTSⅢ型先張法軌道板需要注意的關(guān)鍵。應(yīng)對控制CRTSⅢ型先張法軌道板的預(yù)應(yīng)力張拉、蒸汽養(yǎng)護工序進行重點研究。

3 CRTSⅢ型先張法軌道板質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 預(yù)應(yīng)力張拉工程質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)

（1）預(yù)應(yīng)力張拉總體要求。

張拉共分為兩個階段，分別為初張拉和終張拉，前者在固定端單根的張拉中實現(xiàn)；后者需要在張拉端通過張拉梁進行整體的張拉。

應(yīng)采用自動張拉設(shè)備施加預(yù)應(yīng)力，初張拉設(shè)備示值的誤差≤±1.0kN；終張拉測力傳感器示值誤差≤±0.5%F.S，位移傳感器顯示值誤差不大于±0.1mm；監(jiān)測單根預(yù)應(yīng)力筋終張拉完成后力值的傳感器，示值誤差≤±1.0kN，張拉記錄由系統(tǒng)自動生成。

預(yù)應(yīng)力張拉值采用雙控，以張拉力數(shù)據(jù)為主，使用預(yù)應(yīng)力筋伸長值校核。實測總張拉力與設(shè)計值偏差不超過3.0%，實測單根預(yù)應(yīng)力筋的張拉力與設(shè)計值偏差不超過10.0%。軌道板生產(chǎn)前，根據(jù)張拉控制值測試確定每個臺座的基本伸長量，與實測伸長值偏差不超過10%。預(yù)應(yīng)力施加應(yīng)均勻，采用橫梁整體張拉時，單根預(yù)應(yīng)力筋加載速率不超過4kN/s，到達設(shè)計張拉力時，持續(xù)載荷1min。張拉過程中，保持同一張拉橫梁兩千斤頂活塞伸長值的偏差不超過2mm。

（2）初張拉技術(shù)要求。

①初張拉將張拉的每根預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)張拉至終張拉力80kN的30%。

②初張拉控制系統(tǒng)由軌道小車、液壓站、升降平臺、多功能千斤頂、高精度壓力傳感器、AD模塊、PLC控制器以及主機等組成。

③初張拉順序為人工推動張拉小車沿張拉軌道范圍行走，縱橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋同時張拉，預(yù)應(yīng)力鋼筋由張拉橫梁自中間向兩端依次張拉。

④初張拉設(shè)備示值誤差不超過±1.0kN。

⑤單根張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉至控制值的30%，偏差不超過3.0kN，鎖緊螺母。

⑥初張拉完成后，檢查確認預(yù)應(yīng)力筋及錨固板位置，預(yù)應(yīng)力筋垂向位置偏差不超過2mm。

（3）終張拉技術(shù)要求。

①張拉梁整體張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉至控制值，保持張拉力穩(wěn)定，禁止超張拉。

②終張拉系統(tǒng)測力傳感器示值誤差不超過±0.5%F.S，位移傳感器示值誤差不超過±0.1mm；檢測單根預(yù)應(yīng)力筋終張拉完成后力值的傳感器，其示值誤差不超過±1.0kN。

③張拉過程中，同一張拉橫梁兩千斤頂活塞伸長值之間的偏差不應(yīng)超過2mm。

3.2 蒸汽養(yǎng)護工程質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)

（1）蒸汽養(yǎng)護總體要求。

軌道板蒸汽養(yǎng)護采用自動溫控控制系統(tǒng)，蒸汽養(yǎng)護過程分為靜置階段（混凝土灌注完畢至混凝土初凝前養(yǎng)護期為靜置期）、升溫階段（靜置期結(jié)束2h內(nèi)，溫度升至40～44℃）、恒溫階段、降溫階段。

每個瑤池外側(cè)臺座1#、8#或2#與7#對角處以及瑤池中心，各設(shè)置一個測溫探頭（共三個），監(jiān)測瑤池內(nèi)蒸汽溫度；3#或5#模具預(yù)埋一個測溫探頭，監(jiān)測混凝土芯部溫度，預(yù)埋深度為軌道板厚度的2/3；混凝土澆筑完后，篷布覆蓋前在4#或6#號模具混凝土表面放置測溫探頭，實時監(jiān)測混凝土的表面溫度。蒸養(yǎng)系統(tǒng)自動生成蒸養(yǎng)曲線。

（2）靜置階段技術(shù)要求。

①保持混凝土澆筑軌道板在5～30℃的環(huán)境中，靜置3h。

②靜停階段，自動溫控控制系統(tǒng)的溫度設(shè)定為25℃。

③混凝土初凝后，布置自動補水水管系統(tǒng)，覆蓋上單塊板的塑料薄膜，減少混凝土的水分損失，瑤池內(nèi)單塊軌道板料薄布覆蓋完成后，整體覆蓋篷布。

④冬季施工時，可以在靜置階段向瑤池內(nèi)供給小量的蒸汽，將瑤池內(nèi)溫度控制為5～30℃。

（3）升溫階段技術(shù)要求。

①升溫階段設(shè)定為2h，自動溫控系統(tǒng)控制的溫度增加速度不大于15℃/h。

②靜置階段結(jié)束開啟臺座補水開關(guān)，補水5min/2h，補水水箱的水溫與混凝土表面溫度不超過10℃溫差（水箱水的溫度根據(jù)臺座內(nèi)板體表面溫度變化進行動態(tài)管理）。

（4）恒溫階段技術(shù)要求。

①恒溫階段設(shè)置為9h，恒溫階段蒸汽溫度設(shè)定為39～43℃（可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整）。

②恒溫階段，控制瑤池內(nèi)蒸汽溫度不超過45℃，軌道板芯部混凝土溫度不超過55℃。

③根據(jù)恒溫溫度控制芯部溫度不超限，確保蒸養(yǎng)質(zhì)量。

（5）降溫階段。

①降溫階段持續(xù)2～9h，溫度降速不超過10℃/h，軌道板脫模時，軌道板的表面溫度與環(huán)境溫差不超過15℃。

②降溫階段，軌道板達到脫模強度時，順序掀開瑤池篷布四角，1h后將篷布各邊掀開至模具側(cè)模處，散出蒸汽。不能過度掀開篷布，預(yù)防瑤池內(nèi)與外部產(chǎn)生對流，導(dǎo)致溫度降速太快影響軌道板質(zhì)量。

③根據(jù)現(xiàn)場實際情況，打開瑤池的補水系統(tǒng)降低瑤池內(nèi)溫度，降溫速度不得超過10℃/h。

④試塊抗壓強度超過48MPa且軌道板表面與環(huán)境溫度低于15℃時，由現(xiàn)場施工人員根據(jù)放張通知單進行放張作業(yè)，放張作業(yè)前關(guān)閉補水系統(tǒng)，放張作業(yè)完成后將蒸養(yǎng)篷布全部揭開。

4 結(jié)語

CRTSⅢ型先張法軌道板是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的先進技術(shù)，現(xiàn)階段，我國交通愈發(fā)便捷，高速鐵路的建設(shè)速度越來越快，為了使得我國交通事業(yè)能夠持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展，必須采取有效的技術(shù)和管理措施保證軌道板在大批量生產(chǎn)時成品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性，彰顯我國的交通實力，提升高鐵建設(shè)的技術(shù)水平。