浅谈CRTS I型双块式无砟轨道道床板混凝土施工
2012-04-10曾直李琴
曾直 李琴
摘要：本文以西宝客运专线无砟轨道道床板施工为例，着重介绍高速铁路桥梁路段CRTSI 型无砟轨道道床板工程混凝土施工措施。
关键词：客运专线无砟轨道道床板 混凝土 施工
Abstract:According to road bed construction of the XI Bao Dedicated Passenger Line,
this article focuses on the concrete construction measures for the CRTS I ballastless track road bed engineering in high speed railway.
Key words: Dedicated Passenger Lineballastless trackroad bedconcrete construction
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号
1、 引言：无砟轨道由于结构高度低、维修量小、无道砟飞溅、稳定性好、耐久性好、弹性均匀等特点，已成为客运专线铁路的首选轨道结构。西宝客运专线采用的CRTS I型双块式无砟轨道主要由下部支撑体系（底座板或水硬性支承层）、现浇混凝土道床板、双块式轨枕、高弹性扣件、钢轨等部分组成，道床板混凝土施工是无砟道床板中极为重要的施工环节。
2、 工程概述
2.1工程概况
新建西安至宝鸡高速铁路工程二标段三经部位于宝鸡市境内，线路长度29.656km。西宝客运专线采用的CRTS I型双块式无砟轨道是将预制的双块式轨枕组装成轨排，以现场浇筑混凝土方式埋入钢筋混凝土道床内，并适应ZPW-2000轨道电路的无砟轨道结构形式。
2.2工程特点
1） 工期紧
本施工段施工工期为12个月，施工范围DK614+518.54～DK644+174.54，线路较长，工期比较紧张。
2） 质量标准高、精度要求高
3） 施工组织管理跨度大
本段桥梁总长度22.081km，占正线长度的74.46％，全线长近30km，施工组织管理跨度大、难度大。
3、 CRTS I型双块式无砟轨道道床板施工工序流程
1、底座板及限位凹槽验收；2、铺设隔离层；3、安装限位槽内的弹性垫板；4、铺设底层钢筋；5、工点轨排架组装；6、轨枕间距调整；7、安装夹板；8、上层钢筋绑扎、安装绝缘卡、接地钢筋焊接；9、纵、横向模板安装；10、轨道精调；11、混凝土浇筑；12拆除支承螺栓、放松扣件，养护；13、拆除模板及轨排框架；14无缝线路铺设；15、轨道精调。本文着重介绍道床板混凝土施工环节。
4、 CRTS I型双块式无砟轨道道床板混凝土施工
4.1施工方法
综合考虑道床板工程施工精度、线下工程的工后沉降变形观测结果和混凝土徐变检测评估情况等各项因素，本合同段采用轨排框架法单线施工无砟轨道道床板。混凝土施工通道采用施工便道和线上相结合，拟定线上的混凝土浇筑，采用在便道上的泵车泵送到桥面。
混凝土浇筑作业时间尽量安排在早上7：00～夜间23：00；由于时间跨度长，温差大，为了确保轨排稳定，我部采用铺设保温薄膜和搭设施工棚方式调整温差。
4.2施工工艺
4.2.1准备工作
为确保轨枕与新浇混凝土结合良好，需清理浇筑面上的浮渣，灰尘及杂物，在浇筑前6小时内喷水湿润底座板上面中间隔离层及轨枕底部（浇筑前每两小时用喷雾器在轨枕四周及底部喷水润湿三至四次），浇筑前用防护罩覆盖轨枕、扣件，用彩条布包裹工具轨与支腿螺栓上部。检查螺栓隔离套是否装好。
浇筑前，模板与混凝土接触面应清理干净并涂刷隔离剂。
4.2.2检查和确认轨排复测结果
浇筑混凝土前，如果轨道放置时间过长（超过12h）或环境温度变化超过15℃，或受到外部条件影响，必须重新检查或调整。
4.2.3混凝土输送
利用混凝土运输车将混凝土运至施工现场后，检测每车混凝土的坍落度、含气量及温度等指标，合格后利用泵车直接泵送混凝土入模。
4.2.4混凝土浇筑
为确保混凝土道床板浇筑不产生超限的温度裂缝，浇筑混凝土期间应全天监测环境温度、轨道温度，绘制温度曲线，使混凝土浇筑能在气温变化范围较小的时间段下进行，混凝土入模温度控制在5℃～25℃之间。
泵送混凝土时，橡胶泵管口应在轨排上方且下料方向基本垂直轨排。通过移动下料管控制混凝土标高。混凝土需1个轨枕间距接1个轨枕间距单向连续浇筑，让混凝土从轨枕块下漫流至前一格，不至在轨枕下形成空洞。当混凝土量略高于设计标高后，前移到下一格进行浇筑。
在曲线超高段进行混凝土浇筑时，应严格控制混凝土坍落度，以减少混凝土漫流对轨排的影响。
4.2.5抹面及清洗
表层混凝土振捣完成后，及时修整、抹平混凝土裸露面（见下图4.2.5-1）。混凝土入模后半小时内用木抹完成粗平，1小时后再用钢抹抹平。为防止混凝土表面失水产生细小裂纹，在混凝土入模3到4小时后进行二次抹面压光，抹面时严禁洒水润面，并防止过度操作影响表层混凝土的质量。抹面过程中要注意加强对工具轨下方、托盘下方、支腿螺栓与轨枕四周等部位的施工。施工过程中应严格控制混凝土标高、平整度及排水坡，混凝土表面应密实、平整、颜色均匀。抹面完成后，及时清刷钢轨（轨底与轨面）、轨枕和扣件，以防止污染。
图4.2.5-1道床板混凝土抹面
4.2.6施工缝的处理
单元板浇筑过程中不允许出现施工缝，必须连续浇筑。
4.2.7轨排稳定保护
1）混凝土浇筑过程中及浇筑完成后，应由专人负责记录该轨排浇筑完成时间，并每隔两小时记录一次轨温值，为下一步解除轨排提供时间、确定轨排稳定状态提供依据；
2）混凝土初凝前（0.5 h～1h，以同样试件为参考），顺序旋升支腿螺栓四分之一圈（即1mm），支腿螺栓的放松必须始终沿逆时针方向。同时，立即松开钢轨纵向接头处的鱼尾板；
3）混凝土初凝后（1 h～2h，指压无明显压痕，以同样试件为参考），立即松开全部扣件和横向约束，释放轨道在施工过程中由于温度和徐变引起的变形，操作时注意不能扰动轨排；
4）当一个轨排混凝土浇筑完成后，轨温温度达到10℃时，应立即采取降低轨温措施：采用养护棚遮盖已浇筑段，隔断阳光直射，同时采用浸水棉布织物覆盖整段钢轨。
4.2.8混凝土养护
道床板混凝土初凝前后采取喷涂养护液或喷雾保湿、浸水织物覆盖的养护措施，养护期不少于7天。在养护过程中注意混凝土终凝前应避免与流动水接触，当环境温度低于5℃时，禁止洒水养护。冬期施工措施采用养护棚，通过在棚内加热进行升温养护。
混凝土浇筑后4h螺杆放松1/4～1/2圈，提松横向模板和施工缝模板，扣件全部松开，释放轨道在施工过程中由温度和徐变引起的变形，操作时注意不要扰动轨排。
表4.2.5-1混凝土道床板外形尺寸检查表 (施工单位20m检查一处)
序号 检查项目 检验标准
1 顶面宽度 ±10mm
2 道床板顶面与承轨台面相对高差 5mm
3 中线位置 2mm
4 平整度 3mm/1m
混凝土表面必须密实，平整，颜色均匀，不得有露筋，蜂窝，孔洞，疏松，麻面和缺棱掉角等缺陷。
表4.2.5-2混凝土湿养护的最低期限
混凝土
类型 水胶比 湿度≥50%无风，无阳光直射 湿度＜50%，有风，或阳光直射
日平均气温
t（℃） 潮湿养护期限
（d） 日平均气温
t（℃） 潮湿养护期限（d）
掺有矿物掺合料 ＜0.45 5≤t＜10
10≤t＜20
20≤t 14
10
7 5≤t＜10
10≤t＜20
20≤t 21
14
10
4.2.9模板、支架拆除
当混凝土强度达到2.5MPa以上时，方可拆模，拆模时注意不要碰掉混凝土棱角。混凝土终凝后方可拆除支撑螺栓与扣件等固定装置，先拆除扣件，再拆除轨向锁定器，最后拆除轨道排架。
5 结语
西宝客专无砟轨道道床板工程施工过程中，我们采用了精度较高的轨排框架法单线施工，充分掌握了道床板混凝土施工工艺与方法，并在施工过程中不断进行了分析和总结，在保证工期与质量的前提下，道床板混凝土施工要着重加强现场质量管控，总结要点如下：
1）浇筑混凝土期间应全天监测环境温度、轨道温度，绘制温度曲线，使混凝土浇筑能在气温变化范围较小的时间段下进行。
2）混凝土终凝后或白天出太阳前及时覆盖工具轨及道床板混凝土，防止温度升高及失水过快而产生裂缝。混凝土终凝后必须用麻布覆盖并洒水养护保持湿润，时间不小于7天。
3）混凝土浇筑过程中，施工管理人员如质量检查人员，技术员，工长等要全过程跟班管理，同时安排电工，模板工，钢筋工随时检查，排除故障和隐患。
4）混凝土浇筑施工应制定相应的应急预案。如：施工过程中突然停电，突然下雨，机械故障，交通阻塞安全事故等紧急情况出现时，必须有相应的应急措施，防止混凝土浇筑过程中中断或受影响。
5）混凝土终凝后，适时进行竣工测量，检查轨道各项数据是否满足要求，发现问题及时处理。
6）钢轨、扣件拆除后及时清理水泥浆等污染物，保持轨枕、钢轨及扣件清洁。
7）模板必须在保证混凝土表面不碰伤的情况下才能拆除。
8） 现场工序衔接要紧凑，保证现场施工不误工、不窝工，好的领工员是作业标准化管理的灵魂。
希望能为今后无砟轨道道床板混凝土施工提供一些有益的借鉴。
参考文献:
[1] 《时速200～250公里客运专线铁路CRTSⅠ型双块式无砟轨道》
（通线[2008]2251-Ⅰ-2）；
[2] 《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设【2006】158）；
[3] 《高速铁路轨道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241）；
[4] 《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》（TB10754-2010）
[5] 《客运专线铁路双块式无砟轨道双块式混凝土轨枕暂行技术条件》
（科技基[2008]74）
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
