哈大铁路客运专线CRTSⅠ型板式无砟轨道铺设技术

2012-11-27王军

铁道标准设计 2012年5期

王军

(中国建筑第六工程局有限公司北京铁路工程分公司，北京100089)

1 概述

哈大铁路客运专线是国内第一条严寒地区客运专线，纵贯东北三省，途经3个省会城市和6个地级市，正线全长904 km。设计时速为350 km，全线采用CRTSⅠ型板式无砟轨道。轨道结构为钢轨、弹性扣件、轨道板、水泥乳化沥青砂浆充填层、混凝土底座、凸形挡台及其周围填充树脂等组成，其结构见图1。

2 CRTSⅠ型板式无砟轨道板铺设施工工艺

图1 桥梁地段CRTSⅠ型板式无砟轨道标准横断面(单位:mm)

CRTSⅠ型板式无砟轨道施工工艺流程:无砟轨道板铺设条件评估→桥面基层处理→底座混凝土及凸形挡台施工→轨道板运输与存放→轨道板粗铺→轨道板精调→灌注袋铺设→水泥乳化沥青灌注→凸形挡台周围树脂灌注。

2.1 无砟轨道铺设条件评估

无砟轨道铺设前，必须在线下基础沉降评估通过，以及CPⅢ控制网建立后进行。若线下基础沉降不能满足设计要求，无砟轨道的铺设精度就不能达到设计要求。

桥梁沉降变形观测资料应齐全、翔实、规范，符合《客运专线无砟轨道铺设条件评估技术指南》(铁建设［2006］158号)的规定，并及时整理、汇总分析，提交相关单位作为轨道铺设条件评估的依据，沉降变形评估通过后进行CPⅢ控制网测量。CPⅢ控制网评估验收通过后，方可进行混凝土底座板施工。

2.2 混凝土底座施工

2.2.1 基础面处理及底座连接钢筋安装

桥梁在梁场预制时应在底座板宽度范围内按设计进行拉毛处理，局部未进行拉毛时要进行凿毛处理并清理浮渣。安装底座内预埋套筒的连接钢筋，梁面预埋套筒损坏时应进行植筋处理。

2.2.2 钢筋加工及绑扎

(1)底座板钢筋网根据现场情况可采用现场绑扎成型，也可采用在加工厂分段绑扎钢筋网片，运输到工地现场组装联结成整体的方案。

(2)钢筋如采用现场绑扎方式时，施工前应根据CPⅢ控制点在桥面放出底座板控制点及凸形挡台中心投影点，然后利用墨斗在梁面弹出底座板轮廓线，然后拿记号笔画出钢筋的排列位置，根据划线绑扎钢筋，也可在专用胎具上进行绑扎。

(3)对于凸形挡台处的钢筋，待底座模板安装地位后再进行绑扎，确保钢筋保护层满足设计要求。钢筋的绑扎安装允许偏差应符合表1规定。

表1 钢筋的绑扎安装允许偏差 mm

2.2.3 模板放样及安装

(1)直线段和圆曲线采用定型钢模板，缓和曲线侧模采用木模。底座和凸形挡台模板采用全站仪根据CPⅢ点放样，曲线地段放样时应注意超高旋转造成的轨道中心线平面位移及外侧模板超高值的设置，并根据曲线超高计算设定偏移量。

(2)模板与混凝土接触面必须涂刷脱模剂，接缝应严密不漏浆。模板安装必须稳固牢靠，模板加固采用撑拉的方式进行，严禁在桥面打孔定位模板。模板要有足够的强度、刚度和稳定性。

2.2.4 混凝土施工

(1)混凝土浇筑前，对底座板范围内梁面提前2 h预湿处理，应对模板范围内的杂物积水进行彻底清理。

(2)混凝土宜在拌和站集中生产，采用罐车从施工便道输送到现场，汽车泵送灌注方式，灌注过程中严格控制坍落度。

(3)混凝土采用插入式振捣，防止漏振、过振。振捣过程中应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，以防漏浆。

(4)混凝土浇筑完成后，采用长铝合金尺刮平。在施工曲线地段底座板时，应控制收面时间，过早容易引起混凝土顶面下滑，过迟则混凝土已凝固，一般控制在浇筑完成后1.5 h左右。在混凝土初凝后进行第2次收面，抹面时严禁洒水，混凝土终凝前对轨道板铺设范围内进行横向拉毛。

(5)混凝土初凝后采用土工布或塑料薄膜覆盖，洒水养生不少于7 d。侧模应在混凝土强度达到2.5 MPa以上，其表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除。在混凝土强度未达到设计强度75%之前，严禁各种车辆在底座板上通行。

(6)底座混凝土拆模24 h后，方可进行凸形挡台浇筑。为保证凸形挡台与底座板结合良好，在凸形挡台与底座板接触面进行凿毛处理。安装凸形挡台模板，采用全站仪和凸形挡台定位器调节模板顶面高程及平面位置，满足设计要求后固定模板。混凝土浇筑完成后及时进行养生，养生时间不小于7 d。

2.3 轨道板的运输线与临时存放

根据轨道板的铺设能力，在施工便道附近设置轨道板临时存放点。存放点处地基承载力要满足设计要求，不得产生不均匀沉降。由于轨道板的类型不同，根据实际配板情况，存放点处各种型号的轨道板要匹配。

轨道板采用汽车运输，其载重、长度和宽度均需满足运板要求。检验合格后的轨道板，装载上车。装车要平稳，对称装载，每块轨道板起吊位置下部均需支垫方木，装载不得超过4层，且每块板支撑位置上下一致且必须在吊点处，并用钢丝绳进行加固，保证运输质量。

2.4 轨道板的粗铺

(1)粗铺前清理底座混凝土表面浮渣、杂物等，在底座表面(轨道板吊点位置)放置支承垫木，垫木尺寸50 mm×100 mm×300 mm，用铺板门吊将轨道板吊装就位，人工辅助严禁碰撞凸形挡台，凸形挡台铺板前要做好防护。

(2)轨道板粗铺时尽量控制轨道板中心线与凸形挡台中线对齐，将轨道板调整至两凸形挡台的中间位置，测量轨道板距两相邻凸形挡台间间隙，保证其满足设计要求。

轨道板吊装就位后，取下轨道板两侧的吊耳，在轨道板起吊筒位置安装轨道板支撑螺栓，取出轨道板下的支承垫木，准备进行轨道板精调。

2.5 轨道板的精调

轨道板精调采用棱镜标架法，采用全站仪配合棱镜测量。调整器旁的操作人员根据显示器的调整量，进行轨道板调整。

首先根据线路情况，将轨道板的理论三维定位参数导入软件中，并对标架上的棱镜进行编号。然后将全站仪架设在线路中线附近，后视前后6～8个CPⅢ点，进行自由设站。设站完成之后，利用1个标准的精调标架对其他3个标架进行校正。

全站仪测量放置在标架上的棱镜，经过软件计算实测值与理论值偏差，然后将偏差值显示在显示器上，根据偏差采用调整精调器对轨道板高程和中线进行调整，直至满足规范要求。精调完成后，加紧轨道板限位装置的螺栓，如图2所示。

图2 精调限位器

2.6 灌注袋铺设和定位

在灌注袋铺设之前，清除轨道板与底座板缝隙内的杂物，对于混凝土底座上的积水、粉尘可用压缩空气或废棉纱布擦拭。如不及时清理缝隙中的杂物很容易划破灌注袋，导致砂浆流出。

根据轨道板型号及轨道板与底座的间隙，选择合适大小的灌注袋。采用双Z型折叠法，将灌注袋从轨道板侧面缓慢塞入轨道板与底座板缝隙中，然后拉伸平展，保证四边、对角对称。铺好灌注袋后，在轨道板四角及中部用木楔分别将灌注袋固定，每个凸形挡台加木楔固定如图3、图4所示。

图3 凸形挡台木楔固定示意

图4 木楔固定灌注袋

2.7 水泥乳化沥青砂浆搅拌及灌注

2.7.1 水泥乳化沥青砂浆的制备

在制备乳化沥青砂浆前对原材料进场检验合格后方可使用。原材料的保管和存放要符合设计要求。根据乳化沥青砂浆配方制备乳化沥青砂浆，并对砂浆各项性能检测，满足指标要求后方可用于灌注。水泥砂浆各项性能指标见表2。

表2 水泥乳化沥青砂浆的技术要求

2.7.2 乳化沥青砂浆的灌注

将拌制好的砂浆转入中转罐内，然后起吊上桥，放置在灌注支架上，连接下料软管和灌注漏斗以及灌注漏斗与灌注袋口。

灌注过程中砂浆应一次连续流入灌注袋，不得有气泡。同时观测轨道板的状态，不得出现拱起和上浮现象。确认灌注袋填充饱满时停止灌注，将灌注袋的灌注口绑扎牢固，并用约45°的三角形支架支撑灌注口。在灌注结束20～45 min内，观测灌注袋砂浆四角砂浆是否饱满，不饱满时将灌注口的砂浆挤入灌注袋中，并用灌注袋口夹具封住灌注口的根部。

待砂浆层强度达到0.1 MPa以上时方可撤销轨道板支撑螺杆，切断灌注口并将灌注口封闭，一般情况灌注24 h可达到要求。在水泥乳化沥青砂浆抗压强度未达到0.7 MPa时轨道板禁止承受荷载。

2.8 凸形挡台树脂填充(图5)

图5 凸形挡台树脂灌注示意

2.8.1 清理并安装灌注袋

清理凸台灌注部位，如垃圾、沙子、浮渣等，露出混凝土底座。确保灌注部位干燥，必要时采用热风机烘干。

根据轨道板与凸形挡台间隙选择尺寸合适的灌注袋，将泡沫聚乙烯衬垫塞入灌注袋底部衬孔内，并将灌注袋塞入凸形挡台与轨道板的缝隙中，袋子底部塞到混凝土底座上。用手拉紧灌注袋的两个侧面，使其完全展开，分别在轨道板凹面和凸形挡台侧面涂满粘合剂，充分展开袋子，将袋子两侧面分别与轨道板和凸形挡台粘接，粘接时要压实且不能出现褶皱。在凸形挡台四周采用苫布或者土工布保护，防止灌注过程中树脂泄露，污染轨道板表面。

2.8.2 树脂配制

采用开罐器将A组分的桶盖去掉，上下、左右充分搅拌，将桶底的沉淀物全部搅起，将A组分和B组分按配合比要求倒入搅拌桶内，利用搅拌器充分搅拌，使其混合均匀。搅拌好的混合液要分装到灌注容器内，由灌注容器进行灌注施工。

2.8.3 树脂灌注

将灌注容器移至灌注地点，向灌注袋内灌注树脂，灌注时要缓慢、连续注入，防止空气杂物和水分混入袋体，灌注高度应与轨道板倒角下边缘平齐。

曲线地段的树脂灌注时，宜一次灌注到位。为保证树脂能够灌满倾斜的轨道板和凸形挡台的缝隙，需将靠近曲线内侧的上口封住(直线段袋子为敞口)。曲线地段树脂灌注要以曲线外侧轨道板倒角下端为准。

树脂灌满时，靠近曲线内侧的树脂会高于轨道板，需等树脂固化后，采用刀具将多余的树脂清除，被树脂污染处要用稀释剂擦洗干净。