CRTSⅠ型板式无砟轨道底座及凸形挡台施工质量控制

刘传宏 中铁二十四局集团江苏工程有限公司

我国的板式无砟轨道是在引进、消化、吸收的基础上经过再创新研发的，是我国具有完全自主知识产权的新型轨道，是无砟轨道的主要结构形式之一。板式无砟轨道主要由混凝土底座、弹性砂浆垫层、预制混凝土轨道板、板间连接构件、钢轨扣件等构成。

1 板式无砟轨道概述

板式无砟轨道主要分CRTSⅠ型板式无砟轨道和CRTSⅡ型板式无砟轨道两种形式，沪宁城际铁路为CRTSⅠ型板式无砟轨道。

路基上轨道结构高度为757mm，底座和凸形挡台混凝土强度等级为C40，底座 20108mm×3000mm×300mm（长×宽×厚）；底座在路基面现场构筑并分段设置，每4块轨道板长度底座设置20mm伸缩缝，伸缩缝对应凸形挡台中心并绕过凸形挡台，凸形挡台设缝设置与行车方向有关。

桥上轨道结构高度为657mm，底座混凝土强度等级为C40，底座5012mm×2800mm×200mm（长×宽×厚）；底座在梁面现场构筑并分段设置，每块轨道板长度底座设置20mm伸缩缝，伸缩缝对应凸形挡台中心并绕过凸形挡台；底座范围内梁面不设防水层和保护层，轨道中心线2.6m范围内的梁面在梁场预制时已进行拉毛处理，梁体采用预埋套筒植筋与底座连接。

路基与桥梁过渡处设置钢筋混凝土搭板或采取其它加强措施以保证混凝土底座连续铺设。CRTSⅠ型板式无砟轨道线路曲线超高均在底座上设置，采用外轨抬高方式，并在缓和曲线区段完成过渡。

凸形挡台分为圆形和半圆形，高度为250mm，半径均为260mm（见图1）。

图1 CRTSⅠ型板式无砟轨道结构图示

2 施工常见问题

在以往的施工实践中，由于管理和现场质量控制不到位，常常出现一些质量问题，如底座板凸台定位钢筋安装位置和预留高度存在偏差、凸台顶面标高存在偏差、钢筋绑扎偏位、底座板伸缩缝设置不完整、底座板伸缩缝安装不顺直、弯曲、梁端伸缩缝预埋凹槽灌注混凝土前封闭不到位、拆模后清理不及时、底座板两侧底部混凝土表面模板封堵痕迹清理不及时、凸台范围内凿毛不充分、底座板拉毛不规范、两侧排水坡不明显、底座板两侧线形不顺直、混凝土有气孔、麻面、修补多。因此，施工过程中应采取科学、有效的质量控制措施，以确保无砟轨道工程的外观质量。

3 质量控制

3.1 路基桥梁与无砟轨道接口的工序施工质量控制

3.1.1 路基面标高控制

路基预压土卸载后，基床底层AB料顶面要重新进行整平、压实，控制好标高误差在±3cm以内，平整度控制在用2.5m长直尺量测不大于15mm。基床表层0.4m厚的级配碎石标高控制非常关键，它直接影响到路基底座板的厚度。标高低会导致底座板混凝土超厚，模板不匹配，造成烂根现象严重、修饰难度大、外观差，同时也浪费混凝土，增加成本。标高高则导致底座板厚度不足，其内钢筋网片保护层厚度不够，影响混凝土的质量。所以要求路基基床表层级配碎石顶面标高控制在±1cm以内。为了达到这个标准，表层级配碎石必须采用摊铺机进行摊铺，以控制好标高。

3.1.2 路基面平整度控制

基床表层的平整度控制也很关键，平整度如果超标，则导致路基面不平积水，下雨排水不畅，浸泡路基导致级配碎石松软影响路基质量。运营后则容易导致底座板开裂下沉变形而直接影响无砟轨道上部结构安全。所以要求路基基床表层最上一层必须采用摊铺机进行摊铺，平整度控制在2.5m长直尺量测不大于10mm，纵向测量，30m检验一次，表面应无沟痕或压痕。

3.1.3 路基表层的压实度控制

路基基床底层及以下路基均已经过沉降预压期，并已通过沉降评估，沉降已基本收敛稳定。但路基基床表层厚40cm的级配碎石是没有预压期的，必须一次填筑压实到位，否则万一下沉，则会造成底座板变形开裂而影响上部轨道结构的使用安全。所以要求基床表层的级配碎石必须先根据不同料源做好工艺性试验、选取合格参数后再组织施工，并要分层填筑碾压，压实度标准采用四控指标进行控制，分别是：地基系数K30≥190MPa；二次变形模量Ev2≥120MPa；动态变形模量Evd≥50MPa；孔隙率n＜18%。同时，在施工时要加大检测检验数量，至少30m检验一次，确保压实度满足要求。

3.1.4 梁面标高和平整度控制

梁面标高的高低直接影响到底座板的厚薄，同路基面标高的控制是一样道理。梁面标高低，则造成模板不匹配，用其它材料封堵困难，拆模后底部烂根高度大，修补后外观差；梁面高，则会造成底座板内网片钢筋保护层厚度不足、露筋。所以，在梁场预制箱梁时，必须带线、仪器抄平控制好梁面的标高和坡度。

3.1.5 桥面接口工程质量的控制

桥上梁面与无砟轨道底座板的接口工程主要是指桥面高程、中线、平整度、清洁度、相邻梁端高差、底座板范围桥面拉毛、防撞墙外几何状态、桥面预埋件、排水坡及泄水孔等。对底座板与桥面的连接质量有影响的，主要是底座板范围桥面拉毛和预埋套筒失效问题。具体表现在拉毛质量不均匀、预埋套筒严重歪斜、预埋位置偏差超限、变形及钢筋插入深度不足2cm等。

为确保无砟轨道底座板的施工质量，对桥面拉毛质量不好的，在底座板施工前必须对桥面重新进行凿毛处理；对预埋套筒失效的，一般采取凿除桥面混凝土，将原套筒拧下，重新更换新套筒；对于已完全损坏或预埋位置有严重偏差及漏设的，采取失效（或漏设）1根套筒植筋2根的方法处理。

3.2 钢筋（钢筋网片）及模板质量的控制

3.2.1 钢筋工程质量控制

底座板钢筋按设计要求采用钢筋网片加箍筋进行连接的方式，即先将成形的钢筋网片运输、吊装至桥面（路基面）上，根据底座板工作缝分段需要，现场绑扎（焊接）好钢筋笼，并根据底座板高度用混凝土垫块（每平方米确保4个，凸台处加密）调整好保护层厚度。为防止底座板凸台定位钢筋安装位置和预留高度存在偏差，要求于底座板钢筋绑扎前在梁面上先行放出凸台中心及钢筋绑扎的形成圆（或半圆）点，据此弹画出凸台钢筋定位圆形墨线进行钢筋绑扎作业，并在灌注底座板前安排专人进行复检。

为保证凸台预留钢筋伸出长度不低于设计要求的21cm，可采取将预留竖向钢筋点焊在加强筋上、增加凸台钢筋及加强筋下垫块、在加强筋上焊接部分竖向钢筋直接撑在梁面或路基面上，尽量避免浇筑混凝土时施工人员直接踩踏在凸台钢筋上，以防止高度不够或位置偏离。

3.2.2 模板制作要求

为确保底座板混凝土的外观质量，模板应采用以槽钢（用于边模）为主的组合钢模，分段长度不宜小于轨道板长，并应满足普通地段及曲线超高设置地段的模板拼装需要。桥上模板组合高度一般略低于底座板设计厚度，以适应梁面平整度情况。

3.2.3 模板安装要求及质量控制

模板安装质量的好坏直接影响到底座板的外观和线形，所以必须根据底座板两侧测量标记点位置及高程，确定模板安装的几何位置，并依此挂线立模。直线段底座板中线与轨道中心线重合，曲线段底座板中线须向曲线外侧偏移，偏移值按设计。模板安装精度为平面（中线位置）2mm，高程 0、-5mm，伸缩缝位置5mm，凸形挡台中心位置及间距2mm。

桥上底座板模板侧模采用螺栓支垫调平，两线间模板采用对撑固定，靠防撞墙一侧采用在防撞墙上打膨胀螺丝固定模板，模板与梁面间的缝隙采用L型附加模板（1-2mm厚薄铁板或薄钢板制成）封堵，L型挡板外侧用方木压紧，附加模板安装于侧模内侧，以防止底座板混凝土"烂根"现象的出现。

路基上模板采用在级配碎石路基面上打入钢筋来固定侧模支撑，支撑间距1m。侧模采用螺栓支垫调整标高。

底座板侧模内侧要保证光滑无锈迹，并涂刷脱模剂。模板安装要线条平顺，相邻模板错台不超过1mm，接缝严密。模板再次使用前要进行除锈和变形整理，确保模板内侧光滑，线条顺直。桥梁上梁端处底座板端模板上应按设计预留伸缩缝安装预埋件。深入梁缝部分的底座板要加设底模板，并采用腻子等封闭底模板缝隙。

整个底座板模板安装固定系统应满足配合使用整平振捣机的需要。

底座板伸缩缝采用木质材料低密度模压成型并安装固定。为防止伸缩缝设置出现悬空不完整和不顺直弯曲现象，要求安装时要确保低密度板全面贯穿整个底座板横断面并与梁（路基）面密贴。对于梁（路基）面高程负误差引起定做的伸缩缝板高度不足时，可用低密度材料下部接高。伸缩缝不顺直、弯曲的主要原因是：定位采取简单的、用钢筋点焊加固，在混凝土灌注时造成板弯曲和倾倒。须采用能防移位、防倾倒、防弯曲、防上浮的上下左右多点焊接固定的方式来加固底座板伸缩缝，使其保持线型顺直。

3.2.4 钢筋及模板工序质量检查控制

钢筋及模板工程完成后应进行综合检查验收。一是检查钢筋（网片）保护层厚度；二是检查模板水平位置及高程的符合性，使用测量仪器逐标记点检查；三是检查模板安装的稳固性，至少应满足摊铺整平振捣机操作需要；四是工作缝结构稳固可靠。五是GRP点预埋件位置准确、稳固可靠。对于底座板施工完成后随即施工凸形挡台的，可预埋GRP基标钉。对于轨道板精调后施工凸形挡台的，应在底座板施工时预埋钢棒型GRP标志点。

综合检查验收后，再对底座板施工范围进行杂物清理，同时采用强力吹风机吹除模板范围内的灰土或其它轻质污染物(见图 2、图 3)。

图2 桥上底座模板图

图3 路基上底座模板图

3.3 底座板混凝土的质量控制

3.3.1 施工准备

底座板C40混凝土的配合比须经过铁科院审核审批。混凝土采用拌合站集中拌合，罐车运输。拌合施工前由专业试验人员对配合比及拌合料进行检查确认，提出施工配合比后进行搅拌出料。摊铺整平振捣机采用吊车或人工摆放至底座板侧模上，并调整好位置。混凝土的原材料每批在进场前必须进行检验，各项指标合格后才能使用。

3.3.2 混凝土施工

混凝土灌注施工采用泵车泵送入模。混凝土入模前对基床（桥）面进行喷水雾湿润；混凝土入模后，前方混凝土振捣采用人工插入式振捣器捣固，后方采用铝合金刮尺高于模板3mm刮一遍，并用振动整平机振动整平。发现标高不够及时补料，再紧跟滚筒提浆，来回遍数不少于10遍，以确保提浆整平效果。振捣过程中加强检查模板支撑的稳定性和接缝的错台情况，防止漏浆。

施工中要注意：

(1)人工插入式振捣时采用50捣固棒，插入间距不大于50cm（必须从钢筋的间隙插入）。振动棒的作用范围必须交叉重叠，振动棒不能碰动模板。

(2)混凝土灌注工序衔接要紧密，混凝土振捣及整平与混凝土灌注工序间不可拉开过长时间。在风天或炎热季节施工时，两工序必须前后紧跟，防止混凝土表层假凝后再进行振捣及整平施工。

(3)在超高地段底座板施工时，混凝土摊铺整平过程中必须用人工不断补充超高范围混凝土。振捣整平完成待混凝土表面出现晶莹光泽时开始收面。

(4)混凝土表面平整度，必须在施工过程中检查控制。此工序紧跟于混凝土整平之后，用水平尺检查。

(5)在检查合格的基础上，收面后，及时用特制刮尺带线收光底座板两侧5%的往外排水坡。为保证坡面效果，要求收光2-3次，确保平整光洁。对框架板，要将框架板中间70cm范围底座板面同时进行带线抹平收光，以利排水。

(6)用尼龙塑料刷进行底座板表面拉毛处理，拉毛深度控制在1mm范围内。拉毛后，再次带线用刮尺细收光两侧排水坡一次，确保美观。

在浇筑凸台混凝土前，要将凸台范围进行充分凿毛，不能任意打钻几个浅眼当成凿毛，要在底座板拆模后及时进行凿毛，将新鲜的混凝土面凿出并清扫干净。

3.3.3 混凝土的养护

底座板和凸台混凝土浇筑完成后，必须立即进行养护。在风天或炎热天气条件下，在混凝土表面初凝（包括假凝）后随即进行薄膜覆盖养护（防止干裂）。一段混凝土完成后，在薄膜上再覆盖土工布，洒水保湿养护，时间至少7天。冬季施工时，还须加盖棉被或土工布进行保温养护，防止被冻坏。养护期间，薄膜土工布必须严密包住混凝土的表面，设专人养护。

3.4 底座及凸台的中线和标高控制

底座和凸台模板放样是依据CPⅢ控制点，采用全站仪和水准仪。在基础表面上，对底座及凸台中心点平面位置放样，并弹设模板施工墨线。桥上要根据梁长、梁缝值调查情况逐孔、逐段（每轨道板范围）测设底座板工作缝并标记凸台中心位置，弹画底座板工作缝墨线。曲线地段底座板折线布置，以底座板工作缝为单元分段测设底座板边线及工作缝墨线并标记凸台中心位置。底座及凸台模板标高通过测设标记点写数据或直接在模板上放棱镜边测边调来控制 (见图4、图5)。

图4 路基上施工完成的底座及凸台

图5 桥上施工完成的底座及凸台

3.5 底座板的检查验收

底座板施工完成后，应采用专用的检测工具对底座混凝土进行平整度、中线和高程检测，根据检查验收结果进行相应处置。如高程误差过大，则必须用混凝土削切机或打磨机进行削切或打磨，确保轨道板下CA砂浆平均厚度至少满足40mm的要求(见图6)。（

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图6 混凝土底座及凸形挡台施工流程

4 结束语

底座和凸台是无砟轨道的基础部分，为无砟轨道道床的主要结构，应对其施工过程进行全方位的监控，并对关键部位采取有针对性的控制措施和方法，以确保底座板和凸台施工质量处于良好的受控状态。从无砟轨道底座和凸台分段施工结束后，由第三方抽检混凝土试件试压和精调仪器供应商对标高平整度进行检测。从检测结果来看，无砟轨道底座和凸台混凝土强度及标高和平整度均能满足设计要求。事实证明，我们在施工中采用的控制底座板质量的措施和方法是有效的。