京津城际高速铁路ＣＲＴＳ Ⅱ型板式无碴轨道底座板铺设技术

鲍　国　杨春艳

摘要：京津城际高速铁路为我国第一次引用德国博格板式无碴轨道施工技术修建的高速铁路，设计时速为350km/h。在学习德国引进施工技术的基础上，结合我国实际情况，在施工过程中研究摸索了一套切实可行的无碴轨道底座板施工方法。

关键词：京津城际高速铁路；CRTS Ⅱ；博格板；无碴轨道；底座板铺设

中图分类号：TB115文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）05-0050-03

随着世界高速铁路的发展，尽管无碴轨道初期造价比有碴轨道高，但由于其具有轨道平顺性好，整体性强，纵向、横向稳定性好，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，在国外越来越受到重视，越来越多的国家都在致力于采用和发展无碴轨道工程技术，并取得了长足发展。毫无疑问，无碴轨道工程技术在世界高速铁路上的大范围应用将是大势所趋。

博格板式无碴轨道改良后的CRTS II型板式无碴轨道，在世界上是第一次在长桥上应用，无论是在施工难度上还是在施工安排上都是一个重大的挑战。混凝土底座板施工质量的好坏是整个无碴轨道系统的关键点也是难点。在施工前期和施工过程中，进行了无数次的模拟试验，对测量、钢筋的绝缘、模板的选择、混凝土浇注，材料性能试验及选择等方面做了大量的工作，总结了一套行之有效的经验数据及工艺流程。

一、施工准备及工序流程

无碴轨道施工前需对桥梁、路基、设标网、沉降及变形评估、应急网导线基准点和水准点进行交接验收。

桥梁的检验项目为高程0，-20mm；梁缝相对高差10mm；桥面排水满足六面坡及坡度要求；桥面预埋件；防水层；平整度3mm/4m；伸缩缝；路基的检验项目为中线高程±10mm；路肩高程±10mm；中线至路肩边缘距离0，+20mm；宽度不小于设计值；横坡±0.5%；平整度不大于10mm。

底座板施工工序：施工准备→滑动层铺设→硬泡沫塑料板铺设→钢筋、后浇带连接器安装→底座板模板安装→混凝土浇筑→养护。

二、滑动层及硬泡沫塑料板施工

在桥面和底座板之间的滑动层由两层土工布构成，两层土工布之间铺一层聚乙烯薄膜。

铺设滑动层前，对梁体表面进行仔细清理，桥梁防水层上表面不得残留石子或砂粒之类可能破坏滑动层的磨损性颗粒，桥面油污用洗洁剂清洗干净，以免影响与桥面的粘结效果。

1．铺设从支座活动端开始，到桥梁固定支座端的连接锚固螺栓为止。

2．铺设第一层土工布：采用胶合剂将其粘贴在桥梁防水层上，胶合剂的层厚必须合理选择，每片32m梁用西卡胶或波士胶约为1.9kg，使土工布将其完全吸收。铺设第一层土工布时，应当尽可能连续整块铺设，也可将土工布对接，因为此时胶合剂已将其固定在桥面上。但每块的最小长度为5m。在土工布纵向三个30cm宽的带上涂胶合剂。

采用人工推滚土工布卷铺设，速度要慢，注意好底座板边线内都铺上布，由于一般厂家制造土工布宽度为3.10m，铺设完要宽于底座板宽度2.95m，一边铺一边拉平，不得起皱。

3．铺设聚乙烯薄膜：在第一层土工布上铺设聚乙烯薄膜，薄膜不得起皱。在接缝处采用熔接的方法处理。每块的最小长度也为5m。土工膜在夏天高温下容易变形起鼓，造成底座板变薄及下底面不平。可以在铺设完的土工布上浇水降温，或铺设完滑动层后尽快的摆放钢筋笼和立模浇筑混凝土，不宜铺设完后长时间暴露在阳光之下。

4．铺设第二层土工布：第二层土工布必须连续整块铺设，不留对接缝，从距离活动端1.4m开始至桥梁固定锚栓处为止，即留10cm土工布与硬泡沫板（长1.5m）搭接。

5．在铺设时，最好用水湿润第二层土工布，以利于将土工布吸附在聚乙烯薄膜上，也起到对土工膜的降温作用。二布一膜任何一层都不能出现破损，一旦出现破损立即更换。

6．在铺设后的土工布和聚乙烯薄膜上，严禁行车。安放钢筋时选择足够间距的混凝土垫块支撑，避免钢筋将土工布刺穿。一旦出现破损，土工布或聚乙烯薄膜应立即更换。

7．底座混凝土浇注完毕后，将土工布和聚乙烯薄膜的外露部分，紧贴底座板混凝土边缘剪裁去。

8．硬泡沫塑料板铺设在梁缝处，从活动端开始到固定端连接的锚固螺栓为止。桥梁固定端硬泡沫塑料板，采用胶合剂将其粘贴在桥梁上部结构上。硬泡沫板宜在钢筋网片及剪力钉安装完之后，梁缝处接头钢筋绑扎前铺设，避免提早铺设给施工带来的不便而容易损坏泡沫板。

9．桥梁滑动端硬泡沫塑料板放置在滑动层上，不需用胶合剂粘结。在两端都是活动支座或者固定支座时，只粘粘任意一端泡沫板在桥面上。

10．硬泡沫塑料板的接缝应严密不得有通缝。为避免混凝土的渗入，在硬泡沫塑料板上及周围边上覆盖一层薄膜，薄膜不得与纵向底座板范围桥面混凝土搭接，避免浇筑时造成混凝土空隙。浇筑混凝土前量体裁剪硬泡沫塑料板，不得少于底座板宽度，应紧贴模板线剪裁。硬泡沫塑料板必须在桥梁接缝的中心线处对接，不得留有空隙，紧密对接。

11．铺设的硬泡沫塑料板不能破损，安装钢筋笼时要选择合适的垫块间距，以免钢筋将硬泡沫塑料板刺穿。一旦出现破损，硬泡沫塑料板必须更换。

三、垫块摆放

钢筋安装前，在滑动层和硬泡沫塑料板上布置长55cm，底宽5cm、顶宽2cm梯形截面的混凝土保护层垫块，防止滑动层和泡沫板点状受压而破损。垫块梅花状布置，纵向间隔40cm，保证每纵向延米不少于7块，即以一排4个一排3个“四三四三”排列。垫块强度以不低于本体混凝土的设计强度为准。由于垫块截面积小，容易断裂，制作垫块时内部可以配根铁丝。

在摆放垫块时，钢筋网片箍筋外箍处垫块呈纵向布置，钢筋网片箍筋内箍处垫块呈横向布置，这样可以更好的起到保护滑动层和硬泡沫板的作用，保证了混凝土保护层的尺寸。

四、钢筋加工

钢筋加工安装宜采用桥下钢筋加工场集中利用胎具绑扎网片，之后吊装上桥的方案。这种方案的优点是钢筋

网片制作标准、速度快、容易管理、劳动力投入少，但增加的运输和吊装的工作量。

齿槽剪力筋，采用HRB335钢筋，在加工场车丝并焊接钢板（Q235）。施工次序宜在钢筋笼安装后梁缝接头钢筋绑扎前完成安装，安装早了影响钢筋网片的安装定位，安装迟了由于搭接钢筋过密会导致安装极其困难。施工前须对没保护好的预埋套筒进行工丝处理，在梁面高程或预埋套筒高程与设计有出入的情况下，应现场选择合适的剪力钉，必要时可专门定制一批所需长度的剪力钉。

钢筋笼在钢筋加工场集中制作，钢筋笼出场前进行绝缘、尺寸、规格等各项检查，签证合格后，运输至桥下采用悬臂龙门吊或汽车吊垂直提升至桥面安装。钢筋之间通过同向及异向塑料绝缘卡连接。在纵横向钢筋交叉点处，异向塑料绝缘夹，上下两个互相垂直方向的卡口分别卡住纵、横向钢筋钢。为避免吊装过程中钢筋笼松动，对部分钢筋交叉点采用强度高、耐久性好的有机合成材料绑扎，严禁使用铁丝绑扎或焊接。

后浇带连接器采用的是另选方案，在钢筋加工场把一侧的HRB500的∮28钢筋与4cm厚的钢板焊好（见下图），桥面安装精扎螺纹钢筋。

曲线段后浇带钢板也是采用另选方案，即用直线段的后浇带连接系代替曲线段的连接系，注意定位筋对连接系的固定牢固，防止因混凝土施工振捣对位置的影响。有一点需要注意，桥面安装精扎螺纹钢筋时，精扎螺纹钢筋露出钢板的尺寸为8cm最合适，方便以后的后浇带连接扳手的使用，后浇带钢板尽量处于居中位置，安装螺母一边尽量留足空间以利于张拉。

五、底座板模板

侧模采用槽钢组合而成。本标段施工范围最大的曲线超高为120mm，故选用槽10、槽16、槽20搭配使用，施工前根据现场测量放样选用合适模板组合，再次进行标高测量校核好后超垫牢固，靠近桥面距离不大于5cm空隙用角钢填充。槽钢与槽钢间用螺栓进行法兰连接，中间加垫薄橡胶皮防止露浆。为方便工人直接抬移安装，侧模小直径曲线段可设计为3m长，重约60kg；直线段或大直径曲线段可设计为6m长，可减少接缝数量。

端模：直线段端模采用钢板改制，曲线段端模采用竹胶板开槽，保证后浇带精轧螺纹钢筋通过，浇筑混凝土前用塑料薄膜、棉纱等物将开口封堵严实，待混凝土初凝后立即取出，避免凝固后去除不净，制作具体尺寸不同的端模板适应不同超高地段。

每次模板安装前，对模板面进行除锈打磨并涂刷脱模剂，变形的模板应立即挑出，不得使用。模板安装时，由轨道设标网控制模板的平面位置，并在模板上每隔6.5m标出底座板顶面高程控制点。外侧模通过方木支撑在防撞墙上。确保安设平顺，接缝严密，满足垂直度的要求。

侧向挡块橡胶支座对侧边平整度要求非常严格，模板安装时，通过现场配置，避免在侧向挡块区域设置模板缝。

模板安装要求：平面位置偏差 5mm；相邻模板错台1mm；顶面高程偏差 3mm；宽度0，+10mm。

六、测温电偶

钢筋笼安装完后，在每个底座板浇筑段距离后浇带约1/3浇筑段长度位置的横断面中心，安装温差电偶，用于监控底座板混凝土结构的温度变化。

七、混凝土浇筑

底座板混凝土浇筑前，确保后浇带螺母处于松开状态，且距离钢板最小距离为10cm，避免因为混凝土的温度

变形导致后浇带连接器处于张紧状态，导致底座板混凝土和连接器钢筋受到温度应力的破坏。

混凝土按施工选配的配合比进行配制，混凝土施工前对采用的原材料如砂、石、水泥、水、外加剂等按试验规程抽样检验，合格方准使用，严禁不合格品用于施工当中。混凝土在搅拌站拌制完成后，采用混凝土运输车运抵施工现场，通过混凝土汽车泵输送至浇注点模板内，混凝土运输及输送过程中严格控制坍落度和搅拌时间严防离析和泌水现象发生，对混凝土运抵工地时进行现场检验，并按规定做好试块。混凝土的坍落度控制在14～18cm之间。

混凝土浇注时，泵车的出料口距混凝土表面高度不得大于1米，从一端往另一端一次浇注成型，中间不得预留施工缝。浇筑过程中，首先人工将混凝土面大致摊平；然后用小直径插入式振捣棒振捣，快插缓拔，插棒间距为1.5倍有效振捣范围，振动棒不能触碰模板；最后表面采用振动提浆机振捣或铝合金刮尺搓拉收平成型。在混凝土初凝前，用拉毛器进行表面拉毛处理。

混凝土表面高程控制通过模板顶面标高进行控制，在混凝土初凝前通过3m铝合金直尺检验及时进行处理，确保混凝土表面标高和平整度。特别注意超高段混凝土的浇筑，因混凝土表面坡度大，混凝土容易下滑，在底座板低边会出现比设计标高高的现象，控制好混凝土坍落度的同时，还需对混凝土表面反复的找平处理，直至混凝土初凝。

混凝土施工前可在底座板上架设好行人过道凳，过程中严防踩踏钢筋变形，保证保护层厚度符合要求。

施工后需满足：中线位置允许偏差为±10mm；顶面高程允许偏差为±5mm；宽度允许偏差为+15mm，0；平整度允许偏差为7mm/4m。

八、混凝土养护

混凝土施工完成终凝后，由专人及时覆盖，保湿养生，养护时间不少于7d。每次浇筑的混凝土应用明显的标识牌标出混凝土所浇筑的日期及需养护的截止日期，避免搞混淆。待混凝土同条件养护试件强度达到5MPa后，拆除模板。拆模时严防强拉硬拽模板和撬棍强行硬撬、防止防水层、混凝土表面受损和模板变形。

九、结语

该工艺流程经过了京津城际高速铁路工程的使用，有效的在极短工期内保质保量的完成了底座板的铺设，满足了设计要求及现场施工的需要。此项技术和经验的推广对城市高架轻轨、高速铁路桥梁等工程，具有重要参考价值和实用价值。

参考文献

[1]博格公司技术转让文件及相关函件资料．

[2]京津城际高速铁路相关施工图．

[3]国家，铁道部现行客运专线设计，施工指南，验收标准，等．

作者简介：鲍国（1981-），男，中铁大桥局集团第二工程有限公司助理工程师，研究方向：桥梁施工及无碴轨道施工；杨春艳（1982-），女，上海锡明光电科技有限公司工程师，硕士，研究方向：机器视觉软件开发。