CRTSⅢ型板式无砟轨道施工技术应用

陈杰

中铁隧道局集团路桥工程有限公司 辽宁大连 116000

商合杭高速铁路设计采用我国自主知识产权的Ⅲ型板式无砟轨道，设计时速350km/h，是国内继郑徐、京沈、济青高速铁路后的第四条Ⅲ型板式无砟轨道，这种轨道结构具有稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性更强等优势，由于其优秀的综合技术指标，也被中国铁路总公司称为“全国高铁的2．0版”。工程伊始，通过反复的施工调研、现场观摩、培训学习，不断总结经验、吸取教训，在大胆尝试、积极自主创新的基础上形成了自己一套相对成熟、完善的CRTSⅢ型板式无砟轨道施工工法[1]。

1 施工工艺流程及操作要点

1.1 总体施工工艺流程

线下结构工后沉降观测评估完成（路基、桥梁、隧道沉降观测期均为不少于6个月）后进行测量控制网CPⅢ测设及评估（成果有效期3个月），线下无砟轨道工程揭板工艺试验验收完成，线下四电接口工程验收完成后即可进行无砟轨道施工，工艺流程为：施工准备（施工队伍组建、工装配置、进场材料检验、交底培训）→测量放样→路基面（梁面）处理→底座钢筋焊网安装→底座及凹槽模板安装→底座板混凝土浇筑养护→隔离层及缓冲垫层施工→自密实混凝土钢筋焊网安装→轨道板吊装、板下门筋内钢筋安装→轨道板粗铺→轨道板精调及压紧装置安装→自密实混凝土模板安装→轨道板复测→自密实混凝土灌注→混凝土收面及养护→检查验收→重复上述工艺施工下一区段。

1.2 操作要点

（1）底座板施工：

①路基面（梁面）处理。轨道中心线左右各1．35m范围内未见预埋套筒的地方进行凿毛处理，并应确保清洁，无积水、油污。凿毛可采用抛丸机或凿毛机进行，完成后经检查符合要求后方可进行下道工序。

②底座放样。底座施工前复核每孔梁梁长、起点、终点里程，对于实测数据与设计位置偏差超过20mm时，应利用专用的布板软件，重新计算出轨道板和底座的坐标，使底座与轨道板位置一一对应。根据布板数据，利用CPⅢ控制网对每块轨道板对应的底座进行测量放样，放样完成后用墨线弹出底座边线，并记录每个点的高程，作为底座立模的依据[2]。

③预埋套筒连接钢筋安装。安装底座钢筋焊接网片前，先安装好连接钢筋，连接钢筋与梁内预埋套筒接头的扭紧力矩符合《滚轧直螺纹钢筋连接接头》JG163-2004）的要求，扭紧力矩需达到100N．M，拧入长度不小于1．5d，不大于套筒长度的1/2，即24mm-27．5mm，且安装后外露螺纹不超过2P（P为螺距）。

④钢筋网片安装。底座钢筋焊网由具备资质的厂家加工成型，运输到施工现场吊装到施工场地内。钢筋网片应按设计布置，上层网片工厂加工时需将凹槽范围钢筋剪断，留出凹槽位置。上下两层网片纵、横向端部采用U型筋连接闭合，并按设计要求设置架立筋，下层钢筋网片应按设计要求设置保护层垫块，垫块按梅花形布置，每平方不得少于4个。

⑤模板安装。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。模板定位后，应采用发泡胶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。

⑥混凝土浇筑。底座混凝土由混凝土搅拌站集中搅拌，混凝土罐车运到施工点桥下，采用泵送或斗送入模。浇筑时出料口距混凝土浇注面的距离不得大于1m，混凝土的入模温度不能超过30℃，坍落度控制在160-200mm范围内。振捣完成后，采用自制找平尺提浆找平，找平尺端部设可调节装置，找平尺底部与底座设计高程一致，以底座侧模顶面为基准进行找平收面。底座横向4%排水坡收面不宜过早进行，否则不易成型，排水坡应采取人工或自制收坡工具找坡，坡度应符合设计要求，排水坡成型后应进行压光收面至少三遍。采用收坡工具收坡时，底座模板顶面应与线路纵坡保持一致，利用收坡工具刮浆板，调节刮浆板高度至底座设计位置，推动收坡工具在侧模顶面安装的收坡轨道（槽钢）上纵向前进，将排水坡范围内的多余混凝土刮除，找出设计坡面，再用人工进行抹面压光。

⑦混凝土养护。底座混凝土浇筑完成后应避免与流水接触，并在12小时内覆盖保水土工布或土工膜，进行洒水或滴水养护，以保证混凝土面湿润，养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。养护时间一般不少于14天。

⑧伸缩缝施工。利用自制工具将伸缩缝内的泡沫板挖除20mm-30mm，并清理出杂物，保证硅酮密封胶的厚度要求，硅酮灌注前，底座侧面应安装封边模具，并用刷子在接缝两侧均匀涂刷界面剂，待界面剂表干30min后再灌注硅酮。硅酮灌注应采用专用工具进行，灌注速度应缓慢均匀，减少气泡，保证硅酮填满整个伸缩缝。曲线段底座伸缩缝灌注时应从高处分段灌注，同时避免硅酮溢出伸缩缝，被污染的底座表面应及时清理干净[3]。

（2）轨道板施工：

①中间隔离层施工。在底座混凝土强度达到设计的75%，方可铺设中间隔离层土工布，土工布铺设应平整，不得空鼓、歪斜；土工布铺平后，用专用裁剪刀裁出凹槽方孔。裁下的部分刚好补在下面凹槽结构的底面。每一段内的土工布尽可能连续铺设，轨道板下中间隔离层土工布不允许搭接。

②弹性垫层施工。粘贴弹性垫层之前，应采用刷子沾适量粘接剂涂刷凹槽内壁，再粘贴弹性垫层，确保弹性垫层及周围泡沫板与凹槽内壁密贴，无气泡、空鼓等现象。泡沫板底部应与凹槽底面土工布密贴无翘曲，顶部应与底座混凝土顶面平齐，不得高出底座顶面。凹槽内壁转角处泡沫板应对齐，不得互相挤压；凹槽底部、顶部与弹性垫层泡沫板相交部位均用胶带密封，确保粘贴严密，无空鼓翘曲等现象，避免自密实混凝土进入。

③网片安放。轨道板底部门形筋对应的自密实混凝土纵向钢筋应在轨道板粗铺时落板前人工绑扎，由于轨道板内钢筋采取绝缘措施，故采用绝缘卡将纵向钢筋与门形筋固定。

自密实混凝土钢筋网片底部应按设计要求设置钢筋保护层垫块，保护层垫块采用C40混凝土工厂预制垫块，保护层垫块数量应满足不小于4个/㎡。为防止自密实混凝土灌注过程中钢筋网片上浮，钢筋网片顶部应设置一定数量的保护层垫块。

④轨道板粗铺。轨道板粗铺前，应有专人核对轨道板编号与底座板标示号是否一致，确保轨道板“对号入座”。曲线上的轨道板应严格按照铺设计划表的位置一一对应进行铺设。板落放前，进一步确认轨道板型号及接地端子的方向，同时安排专人板底门形筋对应的自密实混凝土纵向钢筋绑扎牢固。专人指挥龙门吊司机进行作业，施工人员扶稳轨道板缓慢落下。每块板粗放板支点应为4个，支点采用100mm×100mm×100mm厚垫木（根据实际情况，垫木厚度应略大于自密实混凝土厚度5-10mm）。轨道板粗铺到位后，安装好精调爪，将精调爪竖向调节杆调高1至2圈，抽出垫木。再将板腔厚度初步调整到与计算的自密实混凝土理论厚度基本一致，再将轨道板纵向位置调到位后完成粗调。

⑤轨道板精调：

a．标架检校：精调系统在上线使用前一定要进行标架检校。棱镜常数（强制对中三角架高度，棱镜高等）、标架四脚平整度要进行检核和调整，再将相关常数录入到程序中。在使用过程中，如发现数据不符需重复检校。

b．架设全站仪和定向棱镜：设站和定向的已知坐标需要事先输入备用。全站仪自由设站不少于8个CPⅢ点，定向精度必须满足要求，精调前还必须参考前一块已精调好的轨道板上的最后一个测点，以消除搭接误差。

c．标架安放：Ⅲ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。

d．启动轨道板精调软件测量，根据偏差值调板：调整未调板的搭接端，将当前待调整板和已调整好的板大体一致，调板式可借助水平尺等辅助装置进行，以加快调板速度；精调软件指挥全站仪观测放置在当前板四个精调标架上的4个棱镜，根据测得的坐标值计算出实测值和理论值之间的偏差值进行精确调整，当调整完成后进行完整的重复测量，当偏差值符合限差要求时轨道板调整完成，保存精调成果；转入下一块轨道板的调整，重复以上工作。

⑥安装模板及压紧装置：

a．模板用140槽钢制成，根据施工实际条件，模板分为侧模和端模，侧模在精调爪位置处断开。施工时，模板内侧粘贴透气模板布并涂刷脱模剂。模板在轨道板四角位置设置排气孔，将灌浆时板腔内空气导出，采用排气孔插板封闭。

b．为控制轨道板上浮超限，扣压装置的横梁采用不小于120的槽钢加工成箱型结构，加强钢板与槽钢腹板同厚；扣压装置的拉杆采用不小于φ16mm精轧螺纹钢筋加工而成，拉杆上部用螺帽和垫板紧固，拉杆下部钩挂在锚钉上，锚钉用不小于φ20mm高强钢筋加工而成、插在底座板预埋套管中。扣压装置数量：P5600型板，直线段和曲线段均为5道；P4925型板和P4856型板，直线段和曲线段均为4道。

⑦自密实混凝土灌注：

a．自密实混凝土的初始配合比、基本配比及施工配合比在咨询单位的指导下进行，并得到咨询单位的审查确认。配比要满足各种环境温度（5℃＜t＜30℃）条件下的施工需要，特别高温条件下基本配比稳定后，进行混凝土的搅拌与灌注的适应性试验，试验针对不同环境温度条件并结合实做培训需要反复多次进行，以充分掌握自密实混凝土在各种条件下的性能表现，并在此基础上形成在各种条件下的混凝土配比微调数据。

b．原材料检验及存放：自密实混凝土搅拌所采用原材料较多，做好各种原材料进场的检验工作，确保合格的原材料用于施工，原材料进场必须进行试验并出具报告，有出厂合格证必须出具合格证，各种原材料根据其性能及用途合理存放、标识清楚，其它液态外加剂密封存放。

c．混凝土搅拌：自密实混凝土在搅拌站集中搅拌，每次灌注施工前应在搅拌站内进行试拌，检测自密实混凝土塌落扩展度、含气量、T500等指标，根据检测数据对配合比进行微调，以确定最佳施工配合比。混凝土搅拌时，宜先向搅拌机投入粗骨料、细骨料、水泥、矿物掺和料和其他材料，干粉搅拌30s，再加入水和外加剂，并继续搅拌，总搅拌时间不宜少于3min。

d．混凝土运输：自密实混凝土运输便道应平坦畅通，以减少运输时间，混凝土自出场到灌注完成时间不宜超过2h，当罐车到达浇筑现场时，应使罐高速旋转20-30s方可卸料，每车运输混凝土控制在2-3块板的灌注量，并根据现场轨道板灌注块数及运距配置运输车辆，保证单块板连续灌注，严禁中断进行二次灌注。

e．自密实混凝土灌注作业：混凝土到达现场后，灌注前检测温度、塌落扩展度、含气量、T500等指标，自密实混凝土塌落扩展度控制在≤680mm；含气量按3-6%控制；T500按3-7s控制。各项指标符合要求后方可进行自密实混凝土灌注施工，每次施工按规定留取试件。

在轨道板灌注孔处设置直径Φ18cm的PVC硬质下料管。采用中间孔灌注的方式，下料管露出轨道板上表面的高度不宜小于70cm，灌注时间控制在6-8min。曲线板下料管露出轨道板上表面的高度不宜小于100cm，中孔灌注时间控制在8-12min。

自密实混凝土灌注应设计专门灌注支架，用于支撑灌注漏斗和人员作业平台，混凝土应通过溜槽流入灌注漏斗，灌注漏斗通过塑料软管与下料管连接，灌注料斗应设置阀门，以调节灌注速度，灌注要连续，灌注过程中注意观察轨道板状态，不得出现起拱及上浮现象，灌注时先快后慢，注意观察排气孔，待所有排气孔中混凝土高度与轨道板顶平齐时，停止灌注，关闭排气孔阀门，拔出软管，移动灌注支架至下一块板。

⑧轨道板复测。轨道板灌注完成后及时对轨道板进行复测，掌握成品偏差情况和工艺性偏差规律，及时通过相应措施进行控制，轨道板灌注后位置允许偏差高程±2mm、中线2mm、相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对高差1mm、相邻轨道板接缝处承轨台顶面相对平面位置1mm、轨道板纵向位置5mm（直线地段）2mm（曲线地段）。

⑨自密实混凝土养护：

a．自密实混凝土的带模养护3天，拆模时混凝土表面及棱角不得损伤。

b．拆模后，应对自密实混凝土采取土工布包裹、养护膜覆盖或喷养护剂等保湿养护措施，保湿养护时间不少于14d，在夏期拆模时，若天气产生骤然变化，应对自密实混凝土采取适当的隔热措施，用于自密实混凝土的养护水与混凝土表面温度之差不得大于15℃。

2 结语

应用本技术成功完成了商合杭铁路站前五标标DK126+991．81-DK168+719．38CRTSⅢ型轨道板的铺设施工。施工中大胆创新，打破传统，在某些施工环接采用了新的工艺、新的设备、新的材料，达到了底座板：10孔/天、轨道板粗铺：100块/天、轨道板精调：40块/天、轨道板自密实混凝土：50块/天的施工进度，顺利完成了京福公司要求的节点工期，积累了一定的施工经验，培养、锻炼了队伍，为后续大量承接类似工程奠定了良好的基础。