CRTSⅢ型板式無砟軌道施工技術應用

陳杰

中鐵隧道局集團路橋工程有限公司 遼寧大連 116000

商合杭高速鐵路設計采用我國自主知識產權的Ⅲ型板式無砟軌道，設計時速350km/h，是國內繼鄭徐、京沈、濟青高速鐵路后的第四條Ⅲ型板式無砟軌道，這種軌道結構具有穩定性高、剛度均勻性好、結構耐久性更強等優勢，由于其優秀的綜合技術指標，也被中國鐵路總公司稱為“全國高鐵的2．0版”。工程伊始，通過反復的施工調研、現場觀摩、培訓學習，不斷總結經驗、吸取教訓，在大膽嘗試、積極自主創新的基礎上形成了自己一套相對成熟、完善的CRTSⅢ型板式無砟軌道施工工法[1]。

1 施工工藝流程及操作要點

1.1 總體施工工藝流程

線下結構工后沉降觀測評估完成（路基、橋梁、隧道沉降觀測期均為不少于6個月）后進行測量控制網CPⅢ測設及評估（成果有效期3個月），線下無砟軌道工程揭板工藝試驗驗收完成，線下四電接口工程驗收完成后即可進行無砟軌道施工，工藝流程為：施工準備（施工隊伍組建、工裝配置、進場材料檢驗、交底培訓）→測量放樣→路基面（梁面）處理→底座鋼筋焊網安裝→底座及凹槽模板安裝→底座板混凝土澆筑養護→隔離層及緩沖墊層施工→自密實混凝土鋼筋焊網安裝→軌道板吊裝、板下門筋內鋼筋安裝→軌道板粗鋪→軌道板精調及壓緊裝置安裝→自密實混凝土模板安裝→軌道板復測→自密實混凝土灌注→混凝土收面及養護→檢查驗收→重復上述工藝施工下一區段。

1.2 操作要點

（1）底座板施工：

①路基面（梁面）處理。軌道中心線左右各1．35m范圍內未見預埋套筒的地方進行鑿毛處理，并應確保清潔，無積水、油污。鑿毛可采用拋丸機或鑿毛機進行，完成后經檢查符合要求后方可進行下道工序。

②底座放樣。底座施工前復核每孔梁梁長、起點、終點里程，對于實測數據與設計位置偏差超過20mm時，應利用專用的布板軟件，重新計算出軌道板和底座的坐標，使底座與軌道板位置一一對應。根據布板數據，利用CPⅢ控制網對每塊軌道板對應的底座進行測量放樣，放樣完成后用墨線彈出底座邊線，并記錄每個點的高程，作為底座立模的依據[2]。

③預埋套筒連接鋼筋安裝。安裝底座鋼筋焊接網片前，先安裝好連接鋼筋，連接鋼筋與梁內預埋套筒接頭的扭緊力矩符合《滾軋直螺紋鋼筋連接接頭》JG163-2004）的要求，扭緊力矩需達到100N．M，擰入長度不小于1．5d，不大于套筒長度的1/2，即24mm-27．5mm，且安裝后外露螺紋不超過2P（P為螺距）。

④鋼筋網片安裝。底座鋼筋焊網由具備資質的廠家加工成型，運輸到施工現場吊裝到施工場地內。鋼筋網片應按設計布置，上層網片工廠加工時需將凹槽范圍鋼筋剪斷，留出凹槽位置。上下兩層網片縱、橫向端部采用U型筋連接閉合，并按設計要求設置架立筋，下層鋼筋網片應按設計要求設置保護層墊塊，墊塊按梅花形布置，每平方不得少于4個。

⑤模板安裝。根據測量放樣的點位對模板進行定位，采用低模板時應使模板頂面高程與底座收坡前高程一致；采用高模板時應在模板上標記出底座收坡前高程位置，模板頂面縱坡應與線路縱坡一致，便于找平尺找平。模板定位后，應采用發泡膠封堵模板底部與基準梁面（路基面）間的縫隙，避免澆筑混凝土時漏漿。

⑥混凝土澆筑。底座混凝土由混凝土攪拌站集中攪拌，混凝土罐車運到施工點橋下，采用泵送或斗送入模。澆筑時出料口距混凝土澆注面的距離不得大于1m，混凝土的入模溫度不能超過30℃，坍落度控制在160-200mm范圍內。振搗完成后，采用自制找平尺提漿找平，找平尺端部設可調節裝置，找平尺底部與底座設計高程一致，以底座側模頂面為基準進行找平收面。底座橫向4%排水坡收面不宜過早進行，否則不易成型，排水坡應采取人工或自制收坡工具找坡，坡度應符合設計要求，排水坡成型后應進行壓光收面至少三遍。采用收坡工具收坡時，底座模板頂面應與線路縱坡保持一致，利用收坡工具刮漿板，調節刮漿板高度至底座設計位置，推動收坡工具在側模頂面安裝的收坡軌道（槽鋼）上縱向前進，將排水坡范圍內的多余混凝土刮除，找出設計坡面，再用人工進行抹面壓光。

⑦混凝土養護。底座混凝土澆筑完成后應避免與流水接觸，并在12小時內覆蓋保水土工布或土工膜，進行灑水或滴水養護，以保證混凝土面濕潤，養護用水溫度與混凝土表面溫度之差不得大于15℃。養護時間一般不少于14天。

⑧伸縮縫施工。利用自制工具將伸縮縫內的泡沫板挖除20mm-30mm，并清理出雜物，保證硅酮密封膠的厚度要求，硅酮灌注前，底座側面應安裝封邊模具，并用刷子在接縫兩側均勻涂刷界面劑，待界面劑表干30min后再灌注硅酮。硅酮灌注應采用專用工具進行，灌注速度應緩慢均勻，減少氣泡，保證硅酮填滿整個伸縮縫。曲線段底座伸縮縫灌注時應從高處分段灌注，同時避免硅酮溢出伸縮縫，被污染的底座表面應及時清理干凈[3]。

（2）軌道板施工：

①中間隔離層施工。在底座混凝土強度達到設計的75%，方可鋪設中間隔離層土工布，土工布鋪設應平整，不得空鼓、歪斜；土工布鋪平后，用專用裁剪刀裁出凹槽方孔。裁下的部分剛好補在下面凹槽結構的底面。每一段內的土工布盡可能連續鋪設，軌道板下中間隔離層土工布不允許搭接。

②彈性墊層施工。粘貼彈性墊層之前，應采用刷子沾適量粘接劑涂刷凹槽內壁，再粘貼彈性墊層，確保彈性墊層及周圍泡沫板與凹槽內壁密貼，無氣泡、空鼓等現象。泡沫板底部應與凹槽底面土工布密貼無翹曲，頂部應與底座混凝土頂面平齊，不得高出底座頂面。凹槽內壁轉角處泡沫板應對齊，不得互相擠壓；凹槽底部、頂部與彈性墊層泡沫板相交部位均用膠帶密封，確保粘貼嚴密，無空鼓翹曲等現象，避免自密實混凝土進入。

③網片安放。軌道板底部門形筋對應的自密實混凝土縱向鋼筋應在軌道板粗鋪時落板前人工綁扎，由于軌道板內鋼筋采取絕緣措施，故采用絕緣卡將縱向鋼筋與門形筋固定。

自密實混凝土鋼筋網片底部應按設計要求設置鋼筋保護層墊塊，保護層墊塊采用C40混凝土工廠預制墊塊，保護層墊塊數量應滿足不小于4個/㎡。為防止自密實混凝土灌注過程中鋼筋網片上浮，鋼筋網片頂部應設置一定數量的保護層墊塊。

④軌道板粗鋪。軌道板粗鋪前，應有專人核對軌道板編號與底座板標示號是否一致，確保軌道板“對號入座”。曲線上的軌道板應嚴格按照鋪設計劃表的位置一一對應進行鋪設。板落放前，進一步確認軌道板型號及接地端子的方向，同時安排專人板底門形筋對應的自密實混凝土縱向鋼筋綁扎牢固。專人指揮龍門吊司機進行作業，施工人員扶穩軌道板緩慢落下。每塊板粗放板支點應為4個，支點采用100mm×100mm×100mm厚墊木（根據實際情況，墊木厚度應略大于自密實混凝土厚度5-10mm）。軌道板粗鋪到位后，安裝好精調爪，將精調爪豎向調節桿調高1至2圈，抽出墊木。再將板腔厚度初步調整到與計算的自密實混凝土理論厚度基本一致，再將軌道板縱向位置調到位后完成粗調。

⑤軌道板精調：

a．標架檢校：精調系統在上線使用前一定要進行標架檢校。棱鏡常數（強制對中三角架高度，棱鏡高等）、標架四腳平整度要進行檢核和調整，再將相關常數錄入到程序中。在使用過程中，如發現數據不符需重復檢校。

b．架設全站儀和定向棱鏡：設站和定向的已知坐標需要事先輸入備用。全站儀自由設站不少于8個CPⅢ點，定向精度必須滿足要求，精調前還必須參考前一塊已精調好的軌道板上的最后一個測點，以消除搭接誤差。

c．標架安放：Ⅲ型板精調系統在精調時需要使用六個標架，放置在當前調整的軌道板的正數第二排承軌臺和倒數第二排承軌臺上。進行搭接時，搭接標架放置在搭接板臨近當前精調板的第二排承軌臺上。

d．啟動軌道板精調軟件測量，根據偏差值調板：調整未調板的搭接端，將當前待調整板和已調整好的板大體一致，調板式可借助水平尺等輔助裝置進行，以加快調板速度；精調軟件指揮全站儀觀測放置在當前板四個精調標架上的4個棱鏡，根據測得的坐標值計算出實測值和理論值之間的偏差值進行精確調整，當調整完成后進行完整的重復測量，當偏差值符合限差要求時軌道板調整完成，保存精調成果；轉入下一塊軌道板的調整，重復以上工作。

⑥安裝模板及壓緊裝置：

a．模板用140槽鋼制成，根據施工實際條件，模板分為側模和端模，側模在精調爪位置處斷開。施工時，模板內側粘貼透氣模板布并涂刷脫模劑。模板在軌道板四角位置設置排氣孔，將灌漿時板腔內空氣導出，采用排氣孔插板封閉。

b．為控制軌道板上浮超限，扣壓裝置的橫梁采用不小于120的槽鋼加工成箱型結構，加強鋼板與槽鋼腹板同厚；扣壓裝置的拉桿采用不小于φ16mm精軋螺紋鋼筋加工而成，拉桿上部用螺帽和墊板緊固，拉桿下部鉤掛在錨釘上，錨釘用不小于φ20mm高強鋼筋加工而成、插在底座板預埋套管中。扣壓裝置數量：P5600型板，直線段和曲線段均為5道；P4925型板和P4856型板，直線段和曲線段均為4道。

⑦自密實混凝土灌注：

a．自密實混凝土的初始配合比、基本配比及施工配合比在咨詢單位的指導下進行，并得到咨詢單位的審查確認。配比要滿足各種環境溫度（5℃＜t＜30℃）條件下的施工需要，特別高溫條件下基本配比穩定后，進行混凝土的攪拌與灌注的適應性試驗，試驗針對不同環境溫度條件并結合實做培訓需要反復多次進行，以充分掌握自密實混凝土在各種條件下的性能表現，并在此基礎上形成在各種條件下的混凝土配比微調數據。

b．原材料檢驗及存放：自密實混凝土攪拌所采用原材料較多，做好各種原材料進場的檢驗工作，確保合格的原材料用于施工，原材料進場必須進行試驗并出具報告，有出廠合格證必須出具合格證，各種原材料根據其性能及用途合理存放、標識清楚，其它液態外加劑密封存放。

c．混凝土攪拌：自密實混凝土在攪拌站集中攪拌，每次灌注施工前應在攪拌站內進行試拌，檢測自密實混凝土塌落擴展度、含氣量、T500等指標，根據檢測數據對配合比進行微調，以確定最佳施工配合比?；炷翑嚢钑r，宜先向攪拌機投入粗骨料、細骨料、水泥、礦物摻和料和其他材料，干粉攪拌30s，再加入水和外加劑，并繼續攪拌，總攪拌時間不宜少于3min。

d．混凝土運輸：自密實混凝土運輸便道應平坦暢通，以減少運輸時間，混凝土自出場到灌注完成時間不宜超過2h，當罐車到達澆筑現場時，應使罐高速旋轉20-30s方可卸料，每車運輸混凝土控制在2-3塊板的灌注量，并根據現場軌道板灌注塊數及運距配置運輸車輛，保證單塊板連續灌注，嚴禁中斷進行二次灌注。

e．自密實混凝土灌注作業：混凝土到達現場后，灌注前檢測溫度、塌落擴展度、含氣量、T500等指標，自密實混凝土塌落擴展度控制在≤680mm；含氣量按3-6%控制；T500按3-7s控制。各項指標符合要求后方可進行自密實混凝土灌注施工，每次施工按規定留取試件。

在軌道板灌注孔處設置直徑Φ18cm的PVC硬質下料管。采用中間孔灌注的方式，下料管露出軌道板上表面的高度不宜小于70cm，灌注時間控制在6-8min。曲線板下料管露出軌道板上表面的高度不宜小于100cm，中孔灌注時間控制在8-12min。

自密實混凝土灌注應設計專門灌注支架，用于支撐灌注漏斗和人員作業平臺，混凝土應通過溜槽流入灌注漏斗，灌注漏斗通過塑料軟管與下料管連接，灌注料斗應設置閥門，以調節灌注速度，灌注要連續，灌注過程中注意觀察軌道板狀態，不得出現起拱及上浮現象，灌注時先快后慢，注意觀察排氣孔，待所有排氣孔中混凝土高度與軌道板頂平齊時，停止灌注，關閉排氣孔閥門，拔出軟管，移動灌注支架至下一塊板。

⑧軌道板復測。軌道板灌注完成后及時對軌道板進行復測，掌握成品偏差情況和工藝性偏差規律，及時通過相應措施進行控制，軌道板灌注后位置允許偏差高程±2mm、中線2mm、相鄰軌道板接縫處承軌臺頂面相對高差1mm、相鄰軌道板接縫處承軌臺頂面相對平面位置1mm、軌道板縱向位置5mm（直線地段）2mm（曲線地段）。

⑨自密實混凝土養護：

a．自密實混凝土的帶模養護3天，拆模時混凝土表面及棱角不得損傷。

b．拆模后，應對自密實混凝土采取土工布包裹、養護膜覆蓋或噴養護劑等保濕養護措施，保濕養護時間不少于14d，在夏期拆模時，若天氣產生驟然變化，應對自密實混凝土采取適當的隔熱措施，用于自密實混凝土的養護水與混凝土表面溫度之差不得大于15℃。

2 結語

應用本技術成功完成了商合杭鐵路站前五標標DK126+991．81-DK168+719．38CRTSⅢ型軌道板的鋪設施工。施工中大膽創新，打破傳統，在某些施工環接采用了新的工藝、新的設備、新的材料，達到了底座板：10孔/天、軌道板粗鋪：100塊/天、軌道板精調：40塊/天、軌道板自密實混凝土：50塊/天的施工進度，順利完成了京福公司要求的節點工期，積累了一定的施工經驗，培養、鍛煉了隊伍，為后續大量承接類似工程奠定了良好的基礎。