CRTSⅡ型无砟轨道桥梁地段底座板施工关键技术

■ 张新民

CRTSⅡ型板式无砟轨道结构由钢轨、弹性扣件、预制轨道板、CA砂浆调平层、连续底座板、滑动层、侧向挡块等部分组成，桥梁固定支座上方设置剪力齿槽固结机构，梁缝设置高强度挤塑板，台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板。底座板为轨道板的底座，是承接桥面系与道床系的枢纽工程，也是CRTSⅡ型无砟轨道施工的核心环节，其技术新、精度高，施工质量直接关系着CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的受力状况。

1 底座板施工条件准备

底座板施工建立在防水层、挤塑板、剪力钉、滑动层等施工工序验收合格后，因此，底座板施工前上道工序应满足如下要求。

1.1 防水层施工验收

底座板施工前，聚脲防水层除试验室按照相关技术标准检测所有项目合格外，施工现场还应目测验收，确保聚脲防水层表面平整、无流挂、无针孔、无起泡、无空鼓、无开裂、无异物混入。

1.2 高强度挤塑板施工和验收

相邻挤塑板间（沿线路纵向）宜采用“SL搭接型”进行搭接处理。高强度挤塑板顶面采用具有可塑性的粘结剂与梁面或其他下部基础全面积粘结，粘结剂应保证与梁面防水层和高强度挤塑板间的相容性，并具备补偿基础面平整度（允许值：2 mm/1 m）的功能。挤塑板顶面与梁面加高平台顶面间的允许高差为±2 mm。其余相关技术标准按《客运专线铁路CRTSⅡ板式无砟轨道高强度挤塑板暂行技术条件》（科技基［2009］88号）执行。

挤塑板安装应主要控制平面位置和粘接质量。要求在梁端凹槽5 cm高度位置和挤塑板SL型搭接断面2个部位都要涂抹粘接剂，并在施工时严格确认挤塑板粘接剂和土工布粘接剂的专用性，不可混搭，更不可错用。

1.3 剪力钉安装验收

剪力钉采用H R B335的φ28 m m螺纹钢和Q235钢板焊接而成，在底座板钢筋安装前安装到剪力齿槽预埋套筒内，要求拧入深度不小于42 mm（一般规定拧入深度按1.5D考虑，其中D为钢筋直径，侧向挡块连接件安装也如此），扭紧力矩不小于300 N·m，高度容许偏差为±10 mm，安装后的剪力钉轴线应垂直梁面，锚固板顶面与梁面平行。

1.4 滑动层施工验收

滑动层由上、下两层土工布，中间夹一层土工膜组成，宽3.05 m，在梁面加高平台上沿线路方向连续铺设（剪力齿槽处断开）。下层土工布通过三条宽30 cm的胶粘剂带与加高平台粘结；滑动层铺设的起、讫点（剪力齿槽处）的上层土工布应向下卷起与下层土工布进行粘结，防止混凝土及杂物等进入滑动层各层间，影响结构受力。在梁缝处，滑动层下层土工布需要断开，土工膜和上层土工布连续铺设。为确保滑动层的受力原理完全实现，设计规定上下层土工布和土工膜均不允许搭接或对接，断开里程仅限于齿槽部位，一般通过定尺长度避免材料浪费。铺设后的滑动层不得有起皱或破损现象，对起皱或破损的滑动层必须重新铺设或更换。铺设后的滑动层应立即压上保护层混凝土垫块，防止其滑动或掀起，在保护层垫块摆放速度无法及时跟进的情况下，可采用往上层土工布上洒水的方式，确保滑动层快速定位。位于梁缝处的滑动层上方应铺设长度与底座板宽度对应，宽度大于20 cm的铁皮等辅助措施，防止浇筑混凝土时因混凝土自重及振捣等作用使滑动层下沉。

滑动层施工验收主要控制好平面位置、底层土工布的准确定位和粘接质量、平顺度，同时验收保护层垫块的施工质量。保护层垫块施工应重点控制好横向宽度（距边模50 mm）、纵向间距（60 cm）2个方面的问题，并及时对滑动层和挤塑板进行压紧保护。

2 底座板施工关键技术

2.1 底座板钢筋加工及安装

钢筋加工及安装是底座板施工的关键控制技术之一，施工精度高，主要受控指标是钢筋尺寸、间距、保护层厚度。

纵向筋（N 1筋）的加工及安装。N 1纵筋φ=16 mm，上下层各29根，横断面方向布置间距分70、80、100、120 mm 4种，搭接接头长度为1.05 m，中间最小间距为1.37 m，一个搭接区域总长2.74 m。纵筋施工关键技术是解决齿槽加强纵筋（N11筋）长度（5 m）范围不允许设置N1筋搭接区的问题，需要提前按照已经划分好的浇筑段长度对纵筋搭接情况进行合理计算与配置，争取做到既符合设计要求又满足材料的高效使用。

箍筋（N5及N7、N25—N28）的加工及安装。N5、N7箍筋用于纵筋一般地段和N11筋范围，为单根闭合钢筋，两侧内箍高度分别为77m m和90 m m。搭接区箍筋N25—N28两侧对应高度分别为107 m m和120 m m，由2个U形筋形成一个闭合箍筋。直线地段箍筋间距分3种，一般地段箍筋间距200 m m，齿槽加强筋地段箍筋间距150 mm，均属内箍筋。纵筋搭接区和钢板连接器范围箍筋间距为100 m m，且为外箍筋，内箍筋与外箍筋衔接部位需设置2个过渡尺寸的内箍筋，以保证纵筋的平顺性和保护层的均匀性。所有箍筋同一截面搭接率不得大于50％，安装时应注意闭口方向间错的问题。

剪力齿槽加强筋（N11—N15）的加工及安装。N11筋为齿槽部位纵向加强筋，φ=20 m m，直线地段n=8根，按设计横断面图所示位置布置，以剪力齿槽中心为界，L=5 m=3.5 m+1.5 m，3.5 m长度方向位于梁缝一端。N12—N15齿槽弯曲加强筋可采用分段弯曲钢筋接长的方式解决钢筋安装困难的问题，其弯曲开口具有方向性，以齿槽中心为界，间距为300 mm。

浇筑段架立筋（N16—N21）的加工及安装。N16—N21浇筑段架立筋设计高度分别为71、75、79 m m，为保证混凝土保护层厚度，一般情况下架立高度不可大于设计值。同时应根据梁面到底座板顶面的高差实测情况适当调整架立筋的高度。并特别提醒此类钢筋在加工完成时应挂牌标注其具体规格和使用部位，以防止运输和吊装过程中因无法识别而安装错位。N16—N21浇筑段架立筋沿横断面方向布置3根，纵向间距为80 cm。

后浇带钢板连接器纵筋（N23—N24）加工及安装。钢板连接器纵筋共计58根，φ=25 mm，分2种类型。其中用于焊接的N23筋为H R B500级热轧带肋钢筋，共30根，L=2.5 m；用于后期张拉锚固螺母连接的N24筋为HRB500级精轧螺纹钢筋，共28根，L=2.5 m。施工时应特别注意焊接端与锚固端的朝向问题。

连接器后浇带两端架立筋（N29—N34）的加工及安装。N29—N34钢板连接器后浇带地段架立筋架立高度分别为85、89、93 mm，布置于搭接区及钢板连接器两侧2.45 m（2.38 m）范围，横向三排，纵向间距60 cm，其加工安装方法及施工注意事项与浇筑段架立筋N16—N21相同。钢板定位应特别注意上下保护层厚度问题，避免由于钢板架立高度错误致使底座板混凝土沿连接器钢板方向开裂。

2.2 钢板连接器焊接施工

对已经完成钻孔的钢板平直度进行检查，要求钢板无扭曲、无波浪式弯曲。消除扭曲和波浪弯曲后，在不加热状态下对钢板进行预弯曲，弯曲加载点和固定支点应位于钢板横向两排孔之间（非钻孔横截面），固定支点为D≥40 mm的圆截面钢管或钢棒，加载点和固定支点必须对称设置，预拱度控制在△1＝10～20 mm，具体预拱度根据焊接后的变形结果取值，预拱度不足时应结合现场实际适当增加。预拱完成后，选择适当规格的焊条和推荐的焊接电流进行焊接；测量焊接后的连接器钢板弯曲度须保证△0≤10 mm（见图1）。

顶推装置对焊接后产生弯曲的钢板做校直处理是对已焊接成型的钢板连接器进行校直的最关键、最奏效的做法。具体操作办法是用精轧螺纹钢配以钢板和配套螺母组成反力架，对已弯曲的钢板进行校直，具体弯曲程度和反向顶推挠度间的关系同施工环境温度、持荷时间等有直接关系。此法也可将钢板连接器弯曲度△0控制在≤10 mm范围之内。

采用跳跃式焊接的方式避免钢板弯曲变形。将螺纹钢在钢板事先钻好的孔位上安装到位，螺纹钢穿过钢板的长度为30 mm。确定好焊接顺序并做上标记，然后从钢板一端向另一端顺序焊接。焊接顺序可沿纵向在相邻孔间跳跃焊接。

2.3 底座板模板及支架施工

侧模采用定制大块组合可调钢模，直线地段侧模组合高度低于底座板设计厚度20 mm，以适应梁面平整度情况，采用槽钢组合而成。端模采用竹胶板制作，在相应钢筋位置处开槽，保证后浇带纵向钢筋通过，具体尺寸根据钢板连接器后浇带和剪力齿槽后浇带位置不同而区分为2种标准样式（建议端模尽量采用钢模，卡定钢筋间距，以便后期轨道板剪切连接不伤及底座板主筋，还可重复使用）。

每次模板安装前，对模板面进行除锈打磨并涂刷脱模剂。边模安装精度为平面（中线位置）5 m m，高程±3 m m。模型采用螺栓支垫调平，边模的施作要点是控制其平面位置和高程，现场施工放样均采用扩大30 cm的方式放出4条边线，施工时根据所用模板的具体厚度递减后弹出立模的内外边线，并适当扩大2～3 mm的富裕宽度，以确保底座板的有效宽度受控于0～15 mm的误差范围之内。

端模的安装重点是确保后浇带有效宽度受控，为保证后浇带凿毛后的有效宽度满足设计要求，在保证张拉不受影响的情况下，钢板后浇带宽度可适当减小（齿槽后浇带宽678 mm、钢板连接器后浇带宽500 m m），施工时提前预留凿毛厚度，可按照650 m m和480 m m的宽度固定端模。端模的加固重点是做好防漏浆处理，避免混凝土施工时对后浇带造成二次污染。端模的高度应能保证摊铺机顺利通过。

模板验收要做到以下五方面：一是检查模板平面位置及高程的符合性。为避免高程使用错误，应做到在每次调模结束后，对整个待浇筑段的成型模板顶面标高进行贯通验收，并与相邻成品顺接情况吻合后才能开始混凝土浇筑。使用测量仪器逐标记点检查，且要做好详细的检查记录，以便在施工过程中随时监测其位移和上浮情况。二是检查钢筋保护层厚度。侧模距离箍筋的保护层厚度为40 mm，距离第一根纵向筋75 mm。三是检查模板安装的稳固性，应满足摊铺整平振捣机操作需要。四是检查后浇带预留缺口宽度与设计的符合性。五是检查钢板连接器安装的符合性。

2.4 底座板混凝土施工

混凝土施工作为底座板施工的关键环节，应重点保证平面位置、顶面高程、宽度、平整度、拉毛质量及强度等六项指标全面受控。底座板绝对公差要求：顶面高程±5 m m，中线位置±10 m m，宽度0～15 mm，顶平整度为7 mm/4 m。按施工顺序对混凝土施工做如下总结：

（1）混凝土振捣应做到不漏振、不集窝、快插慢拔，由于底座板两侧不允许出现二次修饰，故边模部位应确保无蜂窝麻面。摊铺和粗平过程应保证混凝土至少高出模板2 cm以上，才能为精平创造条件。

（2）底座板混凝土顶面精平是保证高程兑现的关键环节，也是日后CA砂浆灌注厚度能否满足设计要求的决定性因素，因此应引起每个施工人员的高度重视。施工现场精平主要靠铝合金靠尺在既定的模板顶面刮平完成。施作要点是必须保证每个工作组至少4人以上，具体分工是2人拉尺、2人补料，对于靠尺底和混凝土顶面明显有缝隙的地方应及时添补混凝土，以确保顶面精平质量，收面和压光前应至少用靠尺刮平2次以上。且拉尺人员必须随时检查侧模顶面是否有影响高程控制的堆积杂物，随时清理，否则将直接导致调模标高无法兑现。

（3）待混凝土表面出现晶莹的光泽时开始收面，收面时应对表面平整度做再次修整和完善。自混凝土入模到收面所间隔的时间应视施工具体环境不同而区别对待，在梁面温度高、混凝土失水快等环境下，应及时调整收面人员配置并合理把握收面时间。每个浇筑面在拉毛前应确保2次以上收面及压光。不能不进行人工收面和压光就直接拉毛，给日后乳化沥青砂浆的灌注留下极大隐患。

（4）底座板混凝土的顶面拉毛是整个底座板施工的定性环节，应高度重视。施工过程受控于拉毛深度，控制在1.8～2.2 mm，成品检测应保证平均砂面直径控制在107～119 mm，拉毛宽度为2.55 m，即轨道板宽度范围，两侧各25 cm范围做流水坡压光处理。

（5）由于后浇带布设有严格的条件限制，因此在底座板自由浇筑段施工过程中应对后浇带位置给以重点预留和保护。混凝土施工前应制作对应宽度的盖板对后浇带予以遮盖。养护完成后，所有后浇带必须全部清理达标并严密覆盖，防止雨水、异物进入和钢筋锈蚀。

（6）底座板成品保护应重点做好覆盖和洒水养护，严格杜绝裂纹出现。具体做法是在混凝土初凝后就开始洒水养护并用塑料布严密覆盖，1天后再换土工布覆盖洒水并用塑料布覆盖保持水分，覆盖养护过程应随时保证混凝土表面湿润。7天后揭去覆盖物但需再淋水养护7天，每天至少淋水两次以上。

3 底座板施工段落划分及纵连要点

对于长大桥上C R T SⅡ型板式无砟轨道底座板的施工，可根据施工能力和施工组织安排，合理设置常规区和临时端刺，分段进行底座板的施工。施工段落的划分建议以4～5 km为宜，具体长度可根据实际情况及施工组织安排确定。

底座板施工可根据常规端刺、临时端刺（分新设和既有2种）与常规区的不同组合进行段落划分，主要分为常规端刺+常规区+新设临时端刺、新设临时端刺+常规区+新设临时端刺、既有临时端刺+常规区+新设临时端刺等工况。临时端刺应设置在一般简支梁地段，连续梁、连续梁前后各两孔简支梁及特殊梁跨结构上不允许设置临时端刺。左、右线上临时端刺的设置应错开两孔或两孔以上简支梁。连续梁上自由混凝土浇筑段长度不大于80 m。钢板后浇段距离梁缝的距离应控制在5 m以上。

常规区混凝土浇筑段的划分应以奇数为宜，确保混凝土浇筑段中部一次浇筑完成的剪力齿槽位置偏离混凝土浇筑段中心位置不大于7.5 m；对于偶数跨和连续梁上混凝土浇筑段的划分，应根据桥梁孔跨布置，调整钢板后浇带的设置位置，确保混凝土浇筑段中部一次浇筑的剪力齿槽位置偏离混凝土浇筑段中心位置不大于7.5 m。

连续梁、相邻两孔简支梁及特殊梁跨结构上的剪力齿槽不能设置后浇带，应一次浇筑混凝土；一般情况下，在简支梁跨中及简支梁和连续梁的剪力齿槽之间合理划分混凝土浇筑段，长度最长控制在160 m左右；对于连续梁，可通过设置自由混凝土浇筑段，同时调整钢板后浇带的设置位置合理划分混凝土浇筑段。

底座板混凝土浇筑段的划分应统筹规划，通过调整临时端刺的设置位置、钢板后浇带的设置位置及混凝土浇筑段的长度，保证临时端刺的设置、常规区混凝土浇筑段的划分满足相关技术要求。

后浇带（齿槽后浇带和钢板后浇带）的宽度不允许超过给定设计值，在不影响施工作业的情况下，可适当减小后浇带的宽度。

底座板合龙段温度暂按（25±5）℃设计；底座板温度在设计合龙温度范围内，可直接进行合龙作业；底座板温度超过设计合龙温度时，需根据实际温度和影响长度计算张拉量，进行张拉合龙作业。

底座板施工方案即临时端刺设置、后浇带设置位置、钢板连接器张拉顺序和后浇带浇筑次序等应根据施组安排、梁型、梁跨、气象条件等因素合理确定，并进行试验验证，根据试验结果，相应调整底座板结构设计和施工工艺。

当底座板混凝土分段浇筑完成（后浇带除外）且钢板连接器张拉完成后，至后浇带（钢板后浇带和齿槽后浇带）混凝土浇筑完成并达到设计承载能力期间，底座板整体温升（相对零应力时的合龙温度）不应超过15 ℃，否则应采取必要的降温措施或松开钢板连接器，在合适的温度下重新进行合龙作业，或采取增加齿槽加强钢筋的办法提高底座板齿槽抗失稳能力。