先張預(yù)應(yīng)力CRTSⅢ型無(wú)砟軌道板預(yù)制施工技術(shù)研究

榮慧明

（北京中鐵房山橋梁有限公司，北京100024）

1 CRTSⅢ型無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）無(wú)砟軌道板縱向順序連接。CRTSⅢ型延續(xù)了CRTSⅠ型與CRTSⅡ型的連續(xù)式結(jié)構(gòu)整體性的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)砟軌道板以縱向順序連接。為明確受力、控制成本并為施工與維護(hù)提供便利，CRTSⅢ型的橋梁地段均采用單元布置的形式[1]。

2）去掉了凸臺(tái)和CA砂漿填充層。與CRTSⅠ型一樣，CRTSⅢ型也具有傳力明確與易維修的優(yōu)點(diǎn)，但后者去掉了凸臺(tái)和CA砂漿填充層，進(jìn)而達(dá)到了減少環(huán)境污染和降低工程成本的目的。

3）造型美觀的擋肩扣件。CRTSⅢ型軌道板的施工按照雙向預(yù)應(yīng)力預(yù)制技術(shù)進(jìn)行，配套有具備良好軌距保持能力的擋肩扣件，且造型十分美觀。

4）支承層選用干硬性混合料混凝土。在CRTSⅢ型無(wú)砟軌道的路基地段，支承層選擇的是干硬性混合料混凝土，可大大降低軌道工程的施工成本。在橋梁段單元板式的軌道環(huán)節(jié)，CRTSⅢ型施工作業(yè)更簡(jiǎn)單，施工效率更高，同時(shí)還具有成本低、易維修等特點(diǎn)。相較而言，CRTSⅡ型在橋梁段的施工結(jié)構(gòu)則更為復(fù)雜。

2 CRTSⅢ型無(wú)砟軌道先張法預(yù)制軌道板工藝特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)

2.1 工藝特點(diǎn)

2.1.1 臺(tái)座布置

CRTSⅢ型無(wú)砟軌道的標(biāo)準(zhǔn)版共分為3種形式，分別為P5600、P4925、P4856。根據(jù)不同的工期要求，為施工現(xiàn)場(chǎng)配置不同數(shù)量的鋼筋混凝土臺(tái)座，為張拉過(guò)程中的小形變提供保證。混凝土高精度固定臺(tái)位模具的應(yīng)用可保證每批次生產(chǎn)多塊軌道板，不僅可提高軌道板的生產(chǎn)效率，還可保證其尺寸的精準(zhǔn)度。

2.1.2 張拉桿強(qiáng)度更高，連接器和成孔器的組裝拆卸更便捷

CRTSⅢ型無(wú)砟軌道所應(yīng)用的張拉桿強(qiáng)度更高，可以起到不損失張拉應(yīng)力的目的；連接器和橡膠錨穴成孔器的組裝拆卸更便捷，同時(shí)還可有效避免軌道板在施加預(yù)應(yīng)力過(guò)程中產(chǎn)生裂紋。

2.1.3 采用自動(dòng)張拉控制系統(tǒng)

CRTSⅢ型無(wú)砟軌道采用的自動(dòng)張拉控制系統(tǒng)不僅可使預(yù)應(yīng)力體系的施加、持荷與放張統(tǒng)一為一個(gè)整體，還有助于預(yù)應(yīng)力體系實(shí)現(xiàn)同步性與便捷性，進(jìn)而將預(yù)應(yīng)力的損失降至最低。

2.1.4 獨(dú)立的蒸汽輸送管道與控制系統(tǒng)

蒸汽輸送管道和控制系統(tǒng)在無(wú)砟軌道板預(yù)制施工中發(fā)揮有重要作用。CRTSⅢ型無(wú)砟軌道中的每個(gè)模具臺(tái)座均裝配有獨(dú)立的蒸汽輸送管道和控制系統(tǒng)，整體蒸養(yǎng)、自動(dòng)蒸養(yǎng)均可借助這一單個(gè)控制的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。蒸汽的送入量主要依據(jù)時(shí)間及溫度的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，無(wú)砟軌道中的自動(dòng)化管理蒸汽養(yǎng)護(hù)的水平進(jìn)一步提升。

2.1.5 高標(biāo)準(zhǔn)化程度的工廠化生產(chǎn)

CRTSⅢ型無(wú)砟軌道板均為集中預(yù)制，因此，流水化程度較高。高標(biāo)準(zhǔn)化程度的工廠化生產(chǎn)有利于現(xiàn)場(chǎng)管理水平的提升，同時(shí)也可為有序生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)提供保障。在CRTSⅢ型無(wú)砟軌道板的預(yù)制施工過(guò)程中，自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用極其廣泛，生產(chǎn)精度的提高由此可得到保證。

2.2 CRTSⅢ型無(wú)砟軌道板預(yù)制關(guān)鍵施工工序

2.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉

準(zhǔn)備工作：在組裝長(zhǎng)拉桿與連接器前，要認(rèn)真檢查所有設(shè)備的質(zhì)量，并對(duì)其進(jìn)行清理。此外，對(duì)初次投入使用的長(zhǎng)拉桿與連接器應(yīng)進(jìn)行探傷實(shí)驗(yàn)，確保部件內(nèi)部無(wú)裂痕或缺陷。整體標(biāo)定所有張拉裝置，有效期控制在1年以內(nèi)，單張預(yù)應(yīng)力筋的張拉力檢測(cè)周期則控制在3個(gè)月以內(nèi)。

傳感器誤差的控制以及張拉預(yù)應(yīng)力控制值的選擇：預(yù)應(yīng)力的施加均選擇自動(dòng)張拉裝置并由系統(tǒng)自動(dòng)生成張拉記錄，提高系統(tǒng)自動(dòng)化程度。測(cè)力傳感器的誤差須控制在±0.5%滿量程以內(nèi)，位移傳感器的誤差控制在±0.1mm。傳感器的自校期間為30d。預(yù)應(yīng)力鋼筋選擇整體張拉的形式，具體包括初張拉及終張拉2個(gè)階段。初張拉階段，固定端單根張拉預(yù)應(yīng)力筋至張拉控制值的30%，即24kN，設(shè)備應(yīng)自動(dòng)鎖緊螺母；終張拉階段，選擇張拉橫梁張拉預(yù)應(yīng)力筋至張拉控制值，即80kN。密切關(guān)注并控制橫向與縱向張拉力的同步和穩(wěn)定狀態(tài)，避免發(fā)生超張拉。

雙控選擇預(yù)施應(yīng)力值：運(yùn)用張拉力讀數(shù)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值與單根預(yù)應(yīng)力筋張拉力進(jìn)行校核。利用預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值對(duì)總張拉力的實(shí)際測(cè)量值與設(shè)計(jì)值之間的偏差進(jìn)行校核（≤3.0%），單根預(yù)應(yīng)力筋張拉力與伸長(zhǎng)量的實(shí)際測(cè)量值與設(shè)計(jì)值之間的偏差均應(yīng)≤10.0%。需要注意的是，在正式開(kāi)始軌道板制造期間，要依據(jù)張拉控制值對(duì)所有臺(tái)座的實(shí)際伸長(zhǎng)量進(jìn)行計(jì)算。

均勻施加橫向與縱向預(yù)應(yīng)力：不管是橫向還是縱向，無(wú)砟軌道板預(yù)制施工中均應(yīng)均勻施加預(yù)應(yīng)力。運(yùn)用橫梁進(jìn)行整體張拉的過(guò)程中，單根預(yù)應(yīng)力筋的加載速率不應(yīng)超過(guò)4kN/s，至設(shè)計(jì)張拉力時(shí)，應(yīng)持荷1min。另外，張拉過(guò)程中應(yīng)確保同一張拉橫梁兩千斤頂活塞的伸長(zhǎng)值實(shí)際偏差均不超過(guò)2mm。

2.2.2 混凝土澆筑

灌注前檢查：施工人員應(yīng)仔細(xì)檢查預(yù)埋件的數(shù)量以及是否安裝牢固，所有預(yù)埋套管、錨墊板、起吊螺母等均不可與固定位置的鋼模表面出現(xiàn)貼合不緊密乃至出現(xiàn)縫隙的情況。架立筋、螺旋筋的安放也應(yīng)確保正確。鋼筋與預(yù)埋件的位置和間距需在灌注前加以確認(rèn)，接地鋼筋、接地端子的位置和焊接質(zhì)量均需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件中提出的要求。將震動(dòng)器安裝于底模側(cè)面，并于震動(dòng)器之間設(shè)置支撐架。為便于拆卸或更換，震動(dòng)器與底模應(yīng)采用活動(dòng)鏈接。

混凝土布料：無(wú)砟軌道板應(yīng)分2層連續(xù)進(jìn)行混凝土澆筑，并采用一端向另一端延伸的辦法，嚴(yán)格禁止?jié)仓g隔超過(guò)初凝時(shí)間的混凝土。灌注時(shí)對(duì)料斗下料口距模型的高度，不應(yīng)超過(guò)0.5m，下灰時(shí)應(yīng)注意灰斗的擺動(dòng)幅度加以注意，避免下灰不均勻。下料量不應(yīng)低于模板面，下料后還應(yīng)使用鐵鏟扒平，并觀察混凝土的高度是否一致，若不一致要及時(shí)添加缺少的地方，直至凹坑消失且混凝土與鋼模頂面齊平。振動(dòng)直至混凝土表面全部振動(dòng)密實(shí)。

2.2.3 封錨

CRTSⅢ型無(wú)砟軌道板的錨穴填充采用的是擠入式封錨砂漿，選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速設(shè)置為180r/min。封錨前，應(yīng)對(duì)錨穴進(jìn)行清掃，確保錨穴的整潔，不可出現(xiàn)浮沉、雜物及積水。選擇空氣錘來(lái)振搗砂漿，振搗頻率不應(yīng)小于1000Hz，振搗力不應(yīng)小于30N，振搗2次及以上，每次振搗時(shí)長(zhǎng)控制在10s以上。在封錨操作過(guò)程中，不可再次攪拌且不能再次加水。結(jié)束填壓封錨施工后，需立即將養(yǎng)護(hù)劑噴涂于砂漿表面，并依據(jù)工藝性試驗(yàn)結(jié)果設(shè)定先張軌道板養(yǎng)護(hù)的時(shí)間間隔，一般不小于2h。

3 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要分析了CRTSⅢ型無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了CRTSⅢ型無(wú)砟軌道板預(yù)制施工的工藝特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)。CRTSⅢ型無(wú)砟軌道在數(shù)條高鐵線路中的應(yīng)用表明，我國(guó)已然實(shí)現(xiàn)了軌道板標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)線，并在不斷實(shí)踐中形成了一整套科學(xué)完善的先張法，這將為后續(xù)同類施工提供大量可靠的經(jīng)驗(yàn)。