谈桥梁地段CRTSⅢ型板式无砟轨道施工工艺

惠 宝

(中铁一局集团第四工程有限公司，陕西 咸阳 712000)

谈桥梁地段CRTSⅢ型板式无砟轨道施工工艺

惠 宝

(中铁一局集团第四工程有限公司，陕西 咸阳 712000)

结合具体工程实例，分析了桥梁地段CRTSⅢ型无砟轨道的结构组成与结构特点，介绍了CRTSⅢ型板式无砟轨道施工工艺流程及各环节应注意的操作要点，并针对施工中易出现的质量问题提出了具体的解决办法。

CRTSⅢ型板，无砟轨道，施工，桥梁

1 工程概况

郑徐客运专线是《国家中长期铁路网规划》中“四纵四横”之一的徐兰客运专线的重要组成部分。郑徐高铁西起郑州东站，东至徐州东站，正线全长361.937 km，设计时速为350 km/h，全程大多以高架桥为主，无隧道，桥梁占到全线总长的70%。2011年，郑徐高铁可研报告获发改委批复，2012年12月26日正式开工建设，计划于2016年6月通车。

2 结构组成

桥梁地段CRTSⅢ型无砟轨道采用单元式轨道结构形式，桥上与路基采用相同外形尺寸的轨道板。在桥面上设置钢筋混凝土底座，底座通过梁面预埋钢筋与梁体连接在一起，底座上设置两个限位凹槽，限制轨道的纵、横向位移。底座上铺设隔离层和双向预应力轨道板，在隔离层和轨道板间用自密实混凝土填筑，为防止轨道板与自密实混凝土分离，在轨道板预制时预留和下部结构连接的门型钢筋。为控制自密实混凝土的裂缝，在自密实混凝土层设置了钢筋网，使自密实混凝土层与预制轨道板紧密连结，形成一个厚度为290 mm的复合单元板结构。

3 结构特点

1)CRTSⅢ型无砟轨道采用“路基纵连，桥上单元”的设计思路，桥梁地段采用单元式结构，延续了桥上双块式轨道受力简单、施工方便、可维修性好、投资降低的特点。2)CRTSⅢ型无砟轨道的轨道板通过预埋钢筋将板下自密实混凝土与轨道板可靠连接成复合结构，结构整体性好，可以控制板下开裂及轨道板的翘曲，自密实混凝土性能稳定、耐久性好。3)桥梁地段自密实混凝土与底座之间设置了土工布隔离层，便于运营维修。桥梁上单元板式无砟轨道方便施工，可加快施工进度，投资降低，可维修性好。4)轨道结构简单、通用性好，通过布板软件完成了全线轨道板布板和空间坐标计算，实现了轨道板制造、施工、养护与维修、测量定位一体化。

4 工艺流程

CRTSⅢ型板式无砟轨道施工工艺流程图见图1。

5 操作要点

5.1 施工准备

5.1.1 揭板试验

通过揭板试验验证和完善自密实混凝土的配合比，形成一套成熟的工装设备和工艺流程，同时借助线下揭板试验实际操作，使施工人员熟悉操作流程，为后续无砟轨道线上施工打好基础。

5.1.2 线下工程沉降评估

梁体架设完成6个月以后，向沉降评估单位提交评估申请，在评估单位确认沉降稳定且满足无砟轨道施工的前提下，可进行无砟轨道线上施工。

5.1.3 CPⅢ测设

CPⅢ测设工前对标段内CPⅠ，CPⅡ控制点及二等水准点进行复测。待线下沉降评估通过后，按要求在沿线梁端防护墙顶部成对布设CPⅢ控制点，优先布设于桥梁固定支座端上方，按编号要求对CPⅢ进行编号。根据施工测量规范对CPⅢ控制点进行建网、测量和数据处理，并通过评估单位评估。

5.1.4 数据采集与布板

根据CPⅢ点测量梁体实际长度与梁缝实际宽度后，根据所得数据，使用专用布板软件，得出底座板、轨道板放样及精调数据，作为后期无砟轨道施工测量依据。

5.2 施工步骤

5.2.1 底座板施工

1)对桥面拉毛质量进行验收，对未进行拉毛处理的梁面或拉毛质量不符合要求的应在底座板宽度范围内进行凿毛处理。清理梁面预埋套筒，拧入Φ16“L”形连接钢筋，拧入深度为21 mm，扭紧力矩不小于80 N·m，预埋套筒缺失的做植筋处理。2)利用CPⅢ控制点，根据布板软件计算出的平面坐标放样出底座板角点，弹出侧模安装边线。3)底座板钢筋网片采用CRB550钢筋焊接网，安装时依据弹出的底座板边线准确放置，两层钢筋网片之间采用U形架立筋进行固定，限位凹槽四周防裂钢筋严格按设计施工。4)梁端耐候钢安装应与钢筋安装同时进行，为防止后期耐候钢处三元乙丙橡胶带安装困难，可在底座板施工时进行橡胶带安装，底座板侧模板采用可调式模板时，限位凹槽模板在底座板侧模安装完成后进行安装，且务必加固牢固，防止在混凝土浇筑过程中发生移位。5)底座板混凝土浇筑前应对模板安装平面位置及高程进行校核，顶面标高宜按负误差控制，收面次数不得少于2次，保证混凝土表面平整度。6)底座板板缝采用7 mm+8 mm+7 mm钢板组合模板，可以有效保证2 cm的板缝宽度。板缝中先采用聚苯乙烯泡沫板填充，之后使用有机硅酮对板缝顶面及两侧进行封闭，有机硅酮填注应一次填注完成、一次刮涂完成，保证有机硅酮表面平整度。

5.2.2 中间隔离层及弹性垫板施工

1)中间隔离层土工布采用厚度4 mm聚丙烯非织造土工布，弹性垫板采用三元乙丙橡胶板，泡沫板为聚苯乙烯材质，以上材料应严格把控质量关。2)中间隔离层土工布施工前应保证底座板顶面清洁，铺设时在底座板上涂刷粘结剂，土工布铺设完成后应平整、无褶皱、无破损。隔离层土工布禁止在轨道板范围内搭接或缝接。3)弹性垫板施工前应保证限位凹槽表面平整，凹槽四周无凸起、结块及磨损性颗粒，安装时注意粘贴平整无空鼓，顶面与底座表面平齐。安装完成后采用透明胶带对上下口进行封闭。

5.2.3 轨道板粗铺

1)单块轨道板重量约为7 t，采用龙门吊或大吨位汽车吊进行吊装铺板，轨道板粗铺前应重点对粗铺人员做好安全培训。2)依据CPⅢ用全站仪根据布板软件计算出的数据在土工布隔离层上对轨道板铺设位置进行放样。钢筋网片安装及轨道板就位时应依据所放样的轨道板边线控制其纵向和横向边沿，轨道板粗铺时横向偏差宜控制在±5 mm，纵向偏差不得大于10 mm，若粗铺超出此误差范围，则表明已超出精调支座调节范围，需重新进行粗铺作业。

5.2.4 轨道板精调施工

1)夏季白天、阳光直射、风力三级以上、雾霾、雨天等环境均不宜进行精调。2)轨道板精调仪器应选用1 s及以上全站仪、专用标架及所配套测量装置。全站仪架设高度不宜超过1 m，架设位置尽量放置在轨道中心线处，建站时至少使用8个CPⅢ点，选点原则为工作方向不小于非工作方向，每站精调范围控制在5 m～20 m。每个精调班组交接班后测量人员必须进行仪器和标架检校，以大于100 m的CPⅢ点位作为检校点，达到换盘前后距离偏差不大于0.5 mm，高差不大于1 mm的精度方可进行精调作业。3)精调过程中仪器受外界因素干扰会出现微小倾斜，当偏差大于20″时，应重新建站测量。4)轨道板精调前应将封边模板、压紧装置放置于安装位置，但不需紧固安装，防止在轨道板精调后再放置模板，对精调效果造成影响。5)精调过程中精调人员应做到同时启动同时停止，调整时应按照先高程，后左右，再前后的顺序调整，特殊情况下按照偏差值较大的偏位进行调整。

5.2.5 自密实混凝土施工

1)自密实混凝土配合比根据线外揭板试验结果调整并最终确定，使其坍落扩展度、T500扩展时间、含气量等符合要求。施工过程中加强自密实混凝土原材质量检验关，保证自密实混凝土的性能稳定。2)封边模板采用定制钢模板，高度14 cm，端模采用与轨道板相同弧形角结构，4个弧角处还应预留排气孔。3)轨道板防上浮措施采用5道“门”型压杠横跨于轨道板之上，安装时应与封边模板垂直。通过拉线器连接压杠与事先插在底座板预埋孔中的Φ20钢筋后进行紧固，紧固力矩宜为60 N·m。封边模板通过压杠螺栓挤压模板的方式加固，端模采用X形加固件及木楔固定。安装时应保证各加固件受力均匀。曲线段轨道板灌注时易发生顺超高内侧方向的侧向移动，需在内侧安装防侧滑装置3个。4)自密实混凝土灌注前，检查精调器及扣压装置受力状态及紧固程度，模板接缝处平整，错台不大于1 mm，检查合格后对轨道板板腔进行雾状湿润，足够湿润的标志是表面潮湿不积水。每个孔中的喷雾时间控制在5 s～8 s。5)搅拌自密实混凝土时，宜向搅拌机中投入粗骨料、细骨料、水泥、矿物掺合料等，搅拌均匀后，再加入拌合水和外加剂，并继续搅拌均匀为止。其中上述每个阶段不宜少于30 s，总搅拌时间不宜少于3 min。6)自密实混凝土灌注前现场准备工作一定要充分有序，防止运输至现场后等待时间过长，造成混凝土性能损失过大。7)当混凝土运输车到达灌注现场时，应使罐车高速旋转20 s～30 s再卸料至中转料仓中。每个自密实混凝土工作面宜配置2个灌注平台，2个中转料仓，将第一个中转料仓放置在第一个灌注平台后，龙门吊可继续将第二个中转料仓放置于下一个灌注平台，这样做可有效提高机械使用率与灌注速度。8)自密实混凝土灌注口位置为轨道板中心孔，其余2个作为观察与排气孔。自密实混凝土总体灌注速度应遵循慢—快—慢原则，以保证板腔内空气完全排出。灌注时应保证下料的连续性和混凝土拌合物在轨道板下的连续流动，待四角排气孔内流出粗骨料时，关闭灌注料斗阀门，封闭四角排气孔。单块轨道板灌注应一次完成，不得二次补灌，灌注时间宜控制在8 min～12 min。9)自密实混凝土的入模温度宜控制在5 ℃～30 ℃，在炎热季节灌注自密实混凝土时，应避免模板和混凝土直接受阳光照射，防止混凝土入模前模板和钢筋及板腔温度超过40 ℃，造成灌注困难。10)精调支座在自密实混凝土灌注后具体拆除时间因外界气温而不同，需要在施工中灵活掌握，拆除太早容易对自密实混凝土造成损伤，太晚容易造成混凝土收缩离缝。扣压装置宜在混凝土灌注48 h后完全松开。11)自密实混凝土带模养护时间不得少于3 d，拆模后采用养护液+塑料薄膜的包裹方式，养护时间不得少于14 d。12)封边模板的拆除应在自密实混凝土强度达到10.0 MPa以上，拆模宜按立模顺序逆向进行，防止损伤轨道板四周混凝土。

6 CRTSⅢ型板式无砟轨道施工易出现的质量问题

6.1 轨道板排气孔部位混凝土质量缺陷

产生原因：自密实混凝土灌注过程中，排气孔关闭过早导致该部位混凝土多数是砂浆无粗骨料；自密实混凝土拆模时，对自密实混凝土造成损伤。

建议解决办法：自密实混凝土灌注过程中，排气孔只有在流出带有粗骨料的混凝土时，才能关闭排气孔；带模养护时间不得少于3 d，强度达到10.0 MPa以上方可拆模。

6.2 离缝

产生原因：混凝土灌注前限位凹槽和土工布存有明水；自密实混凝土性能不稳定，灌注中出现泌水；带模养生时间不够或拆模后未及时涂刷养护剂，导致自密实混凝土在强度增长完成前脱水；轨道板板腔未经润湿，过分干燥吸附混凝土中的水分；未发现轨道板翘曲，在压紧装置拆除后轨道板变形引起。

建议解决办法：板腔若有明水应采取措施吸干；严格检查混凝土性能，泌水混凝土弃用；保证带模养护时间，拆模后立即涂刷养护剂；混凝土灌注前对板腔进行湿润，但避免明水；检查轨道板翘曲情况，如有严重翘曲，应弃用。

6.3 自密实混凝土出现松软发泡层

产生原因：自密实混凝土原材料之间反应，导致混凝土拌制后反应仍在进行，产生气体；自密实混凝土性能不稳定，灌注过程中产生气体，导致形成发泡层；自密实混凝土灌注过程中节奏掌握不当，导致气泡滞留板腔。

建议解决办法：保证原材料质量稳定，加强混凝土性能检测；掌握好自密实混凝土灌注慢—快—慢的节奏模式，灌注混凝土临近结束时放缓灌注速度，使混凝土中的游离气体有足够的时间排出。

7 结语

近些年来,伴随着高速铁路发展，具有完全自主知识产权CRTSⅢ型板式无砟轨道也将成为高铁技术走出国门，打造中国高铁品牌的重要基础。

[1] 高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件[M].北京：中国铁道出版社，2013.

[2] 新建铁路郑州至徐州客运专线CRTSⅢ型板式无砟轨道工程施工质量验收指导意见[Z].

[3] 中铁第四勘察设计院.郑徐铁路客运专线CRTSⅢ型板式无砟轨道首次技术交底[Z].

Discussion on the construction technology of bridge section CRTSⅢ plate ballast less track

Hui Bao

(FourthEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayFirstBureau,Xianyang712000,China)

Combining with specific engineering situation, this paper analyzed the structure composition and structure characteristics of bridge section CRTSⅢ plate ballast less track, introduced the construction technology and operation key points should pay attention to of CRTSⅢ plate ballast less track, and put forward specific solutions according to the quality problems in construction.

CRTSⅢ plate, ballast less track, construction, bridge

2015-03-05

惠 宝(1982- )，男，工程师

1009-6825(2015)14-0177-03

U213.244

A