上跨既有铁路高速铁路桥梁CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术

赵映冠

（中铁十八局集团有限公司 天津 300350）

1 工程概况

新建商丘至合肥至杭州高速铁路自商丘站上跨既有京九线后并行于京九线北侧走行，该铁路设计时速350 km/h，采用CRTSⅢ型板式无砟轨道，标准轨道板的型号有P5600、P4856、P4925三种。其中古城特大桥为三跨（72 m+128 m +72 m）连续梁桥，上跨既有京九铁路，与其交角为22°55′，梁底距离京九铁路轨顶最低处为11.85 m，限界高度为6.55 m，为减少对京九铁路的影响，采用转体施工技术。桥上轨道结构由钢轨、弹性扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层以及具有限位结构的钢筋混凝土底座等部分组成（见图1）。混凝土底座的主要功能为承受并传递荷载和为实现曲线超高的设置。轨道板主要功能为实现钢轨和扣件的安装定位并承受和传递荷载。作为CRTSⅢ板式无砟轨道充填层，自密实混凝土层既为预制轨道板提供支承也承受竖向和水平荷载。

图1 桥梁无砟轨道结构示意图

由于工程所具有的特点，其在施工过程中的重难点如下：

（1）上跨京九铁路防护要求高。本工程连续梁桥上跨京九铁路，桥上轨道结构施工面临着机械设备可能会侵占既有铁路限界和高空坠物威胁接触网线和列车安全的问题；同时，由于空气动力学效应，运营列车通过时会对临近的设施、设备产生很大的作用力并危及施工人员的安全。京九铁路运输任务重，运行列车密度大。因此，保证施工不对营业线的正常运营造成干扰，确保营业线的安全不间断行车和施工人员的安全是施工过程中的重点。

（2）底座板高程控制。无砟轨道自身的特点要求其必须具有良好的平顺性，作为结构基础的底座板对平顺性有重要影响，而其本身采用现浇施工，受周围环境和施工技术的影响交大，因此需在现场对其高程做到严格控制。

（3）轨道板精度控制。本工程轨道板施工有一半以上属于曲线地段轨道板灌注施工，其中最大的轨道板超高达到150 mm，因此，防止自密实混凝土灌注过程中轨道板向曲线内侧发生横向位移，控制灌注完成后轨道板精度为重点和难点。

图2 CRTSⅢ型板式无砟轨道施工工艺图

（4）自密实混凝土灌注。自密实混凝土灌注过程容易引起板轨道发生上浮而改变轨道板的位置，由于施工技术和环境的影响，灌注完成后自密实混凝土与轨道板产生离缝的现象多发，并最终造成轨道板开裂。

2 CR TSⅢ型板式无砟轨道施工关键技术

2.1 整体施工工艺流程，见图2

2.2 施工关键技术及措施

CRTSⅢ型板式无砟轨道施工前应确保既有线正上方桥面进行密目网全封闭防护。施工期间必须设专人驻站，使施工现场时刻与车站保持密切联系，列车通过时，停止吊装、混凝土浇筑作业，确保行车、人员安全。

2.2.1 底座板施工

（1）测量放样。无砟轨道铺设前，首先建立CPⅢ控制网，包括平面和高程控制网。CPⅢ控制点埋设在桥梁防撞墙上，约每60m设一对具有强制对中功能的点。CPⅢ轨道控制网测量方案评估合格后，方可开展无砟轨道底座施工。利用专用高程控制测量软件和现场高精度测量实现模板位置的控制，具体要求为：高程允许偏差±3 mm，宽度5 mm，中线位置2 mm，伸缩缝位置5 mm，伸缩缝宽度±2 mm。

（2）模板选择和安装。底座施工采用可调节组合钢模板，以适应曲线段底座不同超高的要求，模板安装前需涂刷脱模剂。根据混凝土底座设计标高来调节模板高度，根据测量放样的点位对模板进行定位，采用低模板时应使模板顶面高程与底座收坡前高程一致；采用高模板时应在模板上标记出底座收坡前高程位置，模板顶面纵坡应与线路纵坡一致，便于找平尺找平。侧模应预埋孔洞，用于安装扣压锁紧装置。预留孔一般直线段每侧不少于4个，曲线段每侧不少于5个。模板定位后，用砂浆封堵模板底部与基准梁面（路基面）间的缝隙，避免浇筑混凝土时漏浆。。

（3）底座混凝土浇筑及养护。混凝土浇筑由罐车运输至连续梁两侧桥下，采用混凝土泵车运输至梁面，梁面设置自制混凝土料斗车运输至浇筑现场。混凝土入模后，采用人工插入式振捣器振捣，并使用刮杠整平混凝土面。曲线超高地段底座板施工时，刮杠整平过程中需用人工不断补充超高范围混凝土，保证混凝土面满足设计标高。底座侧面4%横向排水坡采用人工或收坡工具成坡，成坡坡度应符合设计要求。混凝土浇筑完成后及时覆盖洒水养护，养护时间不少于14 d，洒水时间间隔以保证混凝土面湿润为准。当环境温度低于5℃时[1]，禁止洒水养护，在混凝土表面喷涂养护液养护，并采取覆盖保温措施。当底座混凝土强度达到能保证其表面和棱角不受损伤时，方可拆除模板。

2.2.2 轨道板精调

底座板施工完成后，在底座混凝土强度达到设计的75%，开始轨道板铺设施工，无砟轨道土工布、道床钢筋网片、限位凹槽钢筋由汽车运至连续梁两侧桥下就位后，由汽车吊吊至桥面，人工散布，绑扎成型，模板采用厂制定型钢模板。轨道板由运板车运至连续梁两侧桥下，由桥上吊车吊至梁面，梁面设置一辆运板车，按照施工顺序依次铺设轨道板。

轨道板精调前再次检查粗铺精度，对明显偏差的轨道板，先调整到一定精度范围内，再进行测量调整，提高轨道板精调时效率；对变形轨道板的处理，采用调整支点，使变形恢复。轨道板粗铺到位后，通过精调爪将轨道板调整至略高于自密实混凝土设计厚度（90 mm）后，抽出垫木。轨道板精调测量系统采用全站仪自由设站，利用CPⅢ控制网进行测设，每站精调4～6块轨道板。CRTSⅢ型板精调系统在精调时需要使用六个标架，放置在当前调整的轨道板的正数第二排承轨台和倒数第二排承轨台上。进行搭接时，搭接标架放置在搭接板临近当前精调板的第二排承轨台上。启动轨道板精调软件测量，根据偏差值调板。

精调精度要求为：高程允许偏差为±0.5 mm；中线允许偏差为0.5 mm；相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对高差允许偏差为0.5 mm；相邻轨道板接缝处承轨台顶面平面位置允许偏差为0.5 mm；轨道板纵向位置曲线地段允许偏差为2 mm，轨道板纵向位置直线地段允许偏差为5 mm[2,3]。

2.2.3 自密实混凝土灌注

轨道板精调完成后，及时安装封边模板，模板采用140 mm的槽钢加工，模板内侧粘贴不透水土工布。在模板转角处设置排气孔，以避免自密实混凝土转角处聚集气泡的通病。排气管高度需高于轨道板顶面。由于两轨道板间隙限制，排气孔交叉错开布置。

为了防止自密实混凝土灌注过程中轨道板上浮超限，应在灌注前在轨道板顶安装压紧装置，扣压装置的横梁采用不小于120 mm的槽钢加工成箱型结构，加强钢板与槽钢腹板同厚。同时在曲线内侧还应设置防侧移装置，P5600型轨道板防侧移装置不应少于3道，其它型号轨道板不应少于2道。正式上线施工前的工艺性揭板试验结果表明，混凝土灌注速度过快所引起的轨道板上浮、侧移最大可达3.2 mm，一块P5600型轨道板的灌注时间应控制在4～7 min；拆除轨道板精调支座宜控制在混凝土初凝后、终凝前的时间段内，否则可能出现离缝现象。

结合轨道板粗铺及精调进度，自密实混凝土灌注采用左右线同步或左右线错开施工。自密实混凝土由混凝土拌合站集中拌和，罐车经施工便道运输至灌注工点桥下，将混凝土放入料斗，料斗容积每次只连续灌注一块板。采用桥面吊车将料斗垂直运输至桥面，桥面叉车将料斗水平运输至灌板地点。

3 结语

通过在商合杭高铁项目的工程实践，对上跨既有铁路高速铁路桥梁CRTSⅢ型板式无砟轨道相关施工技术进行了总结，以期为今后相关工程的施工提供一定的借鉴。