CRTSⅢ型板式無砟軌道底座板優(yōu)化施工技術(shù)研究

徐利鋒

（昌九城際鐵路股份有限公司，江西 南昌330000）

總結(jié)國內(nèi)已施工的CRTSⅢ型無砟軌道（如鄭徐客專、京沈客專），大都存在底座板明顯裂紋質(zhì)量通病，由于底座裂紋、導(dǎo)致滲水等病害，一定程度上會影響無砟軌道結(jié)構(gòu)生命體系，降低無砟軌道生命周期，對行車安全性帶來較大隱患。故研究底座板結(jié)構(gòu)優(yōu)化及配套施工技術(shù)，減少裂紋發(fā)生是建設(shè)、設(shè)計、施工單位急需共同研究的課題，意義重大。

1 底座板結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化

底座板寬度由原設(shè)計2900mm 優(yōu)化為2500mm，取消了底座板兩側(cè)排水坡，既底座板與軌道板同寬；取消了伸縮縫聚乙烯泡沫板和有機硅酮材料使用，底座板縱向間距留7cm 板間縫，底座板結(jié)構(gòu)優(yōu)化如圖1 所示。

圖1 底座板優(yōu)化對比圖

2 CRTSⅢ型板式無砟軌道底座板優(yōu)化后配套施工技術(shù)

2.1 項目實施地點

根據(jù)昌九公司《昌九城際鐵路公司關(guān)于昌贛客專CRTSⅢ型板底座板優(yōu)化研討會議紀(jì)要》（142 號文）的相關(guān)要求，結(jié)合現(xiàn)場踏勘，CRTSⅢ型板式無砟軌道底座板結(jié)構(gòu)優(yōu)化試驗段設(shè)置于昌贛客專跨滬昆鐵路特大橋1#～7#墩。試驗段總長228.96m，該段均為直線，梁型均為32m 預(yù)制箱梁。

2.2 底座板優(yōu)化實施技術(shù)

2.2.1 底座板模板及限位凹槽安裝

采用更高剛度的定型鋼模板，確保底座板外形尺寸；采用三角支撐固定體系，防止模板偏位、上浮；在底座板四角模板設(shè)置R30 的圓角，使底座板完全與軌道板對齊。

根據(jù)《昌贛客專CRTSIII 型板式無砟軌道底座優(yōu)化設(shè)計及施工方案專家評審意見》相關(guān)要求，底座板中線允許偏差控制在2mm 以內(nèi)，底座長度及寬度允許偏差控制在0～10mm 以內(nèi)。為避免底座板尺寸出現(xiàn)負(fù)偏差，對底座板進(jìn)行放寬澆筑試驗，第一孔按標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行澆筑，第二孔按擴(kuò)寬3mm 澆筑，第三跨按擴(kuò)寬5mm 進(jìn)行澆筑。

底座板側(cè)模板采用水平尺對模板垂直度進(jìn)行檢測，通過計算，底座板模板每傾斜1°，底座板長度及寬度將產(chǎn)生約±5mm的偏差。

底座板模板安裝總結(jié)：采用高剛度定型鋼模，嚴(yán)格控制底座板施工尺寸，為避免出現(xiàn)底座板尺寸負(fù)誤差，實行立模“三檢”：

①底座板放樣后彈墨線，通過第三點核查放樣偏差，并進(jìn)行校準(zhǔn)；

②立模完成后檢驗幾何尺寸及平面位置偏差；

③采用水平尺嚴(yán)格控制模板垂直度。

為避免底座板尺寸出現(xiàn)負(fù)偏差，在底座板模板安裝過程中寬度宜放寬3mm。

2.2.2 底座混凝土驗收

待底座混凝土拆模后立即組織對其進(jìn)行成品驗收，具體檢查內(nèi)容為：中線位置、幾何尺寸、頂面高程、底座板兩側(cè)立面平整度及垂直度。

2.3 隔離層施工

2.3.1 施工分析

底座板結(jié)構(gòu)優(yōu)化后平面尺寸與軌道板相同，隔離層土工布鋪設(shè)完成后側(cè)模安裝過程易造成土工布起鼓，造成自密實混凝土邊緣內(nèi)凹；底座板優(yōu)化后伸縮縫變?yōu)榘彘g縫，自密實混凝土灌注完成后板間縫處土工布切除施工困難。

圖2

2.3.2 自密實防漏漿處理措施

為避免自密實在灌注過程中出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，在隔離層土工布（2600mm）鋪設(shè)時將兩側(cè)伸出50mm 土工布向下折疊，使自密實模板能更好的與底座板側(cè)面密貼，土工布隔離層四周涂刷粘結(jié)劑，避免隔離層土工布起鼓，產(chǎn)生縫隙。

為避免在自密實灌注后兩軌道板之間7cm 伸縮縫處土工布無法切除，在隔離層土工布鋪設(shè)時便將伸縮縫處隔離層進(jìn)行斷開處理，為防止兩端底邊漏漿，在模板底部與底座板接觸面粘貼雙面泡沫膠帶。

隔離層施工總結(jié)：將兩側(cè)伸出50mm 土工布向下折疊，使自密實模板能更好的與底座板側(cè)面密貼；在伸縮縫位置的自密實模板底部粘貼雙面膠，有效避免了板間縫處漏漿。

2.4 自密實混凝土施工

2.4.1 自密實全套工裝功能驗證

（1）錨固鋼筋型號驗證

通過線外試驗段軌道板灌注對錨固鋼筋型號進(jìn)行驗證。原設(shè)計錨固鋼筋在安裝完成后能與底座板側(cè)面密貼，優(yōu)化后CRTSIII 型板拉桿錨固鋼筋在安裝后無法與底座板側(cè)面密貼，拉桿與底座板距離7.5cm，造成使用原錨固鋼筋型號已無法滿足扣壓力要求。

圖3 原錨固鋼筋安裝

圖4 軌道板偏移、上浮量測量（千分表）

在底座板結(jié)構(gòu)優(yōu)化線外試驗段通過軌道板灌注，對錨固鋼筋型號進(jìn)行驗證，現(xiàn)就試驗過程詳述如下：

表1 自密實錨固鋼筋驗證過程

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錨固鋼筋試驗總結(jié)：底座板優(yōu)化后自密實錨固鋼筋至少需使用Φ22 螺紋鋼筋進(jìn)行錨固，方可滿足自密實混凝土灌注要求。

（2）自密實混凝土工裝優(yōu)化

為進(jìn)一步對自密實混凝土施工進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對自密實模板進(jìn)行了相應(yīng)優(yōu)化。

表2 自密實混凝土工裝優(yōu)化過程

自密實模板改進(jìn)總結(jié)：通過多次試驗及模板優(yōu)化改進(jìn)，得出在軌道板壓杠位置對自密實模板進(jìn)行優(yōu)化，錨固拉桿通過自密實模板肋板間穿過，即解決拉桿與底座板模板密貼問題，減小錨固鋼筋彎曲變形，還可避免自密實模板剛度降低問題；錨固鋼筋需按照模板預(yù)留孔位準(zhǔn)確定位。

（3）底座板與軌道板最大偏移量確定

在線外試驗段通過軌道板灌注，模擬軌道板懸空，得出軌道板灌注在懸空10mm 時可以實現(xiàn)自密實模板不漏漿。

軌道板偏移出5mm，灌注完錯臺值3mm，無漏漿現(xiàn)象，基本不影響外觀及實體質(zhì)量；軌道板偏移出10mm，灌注完成后自密實混凝土明顯傾斜，無漏漿現(xiàn)象，錯臺值為7mm，影響外觀質(zhì)量。

3 底座板優(yōu)化對比

3.1 功效對比

根據(jù)單個工作面施工作業(yè)人員日進(jìn)度單側(cè)65 米底座板進(jìn)行優(yōu)化前后底座板施工需施工作業(yè)人員對比：

表3

根據(jù)上述表格發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后底座板施工在施工作業(yè)人員上較原底座板施工增加4 人，施工費用增加約880 元。

3.2 模板加工標(biāo)準(zhǔn)

表4 單線32.6 米梁模板加工對比表

通過對優(yōu)化前后底座板及軌道板施工模板加工精度進(jìn)行對比分析，優(yōu)化后模板加工精度提高，為滿足加工精度要求由原液壓裁板改為激光裁板；單線32.6 米梁模板加工費用增加1.1 萬元。

3.3 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)對比

表5 優(yōu)化前后底座板模板安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對比

表6 優(yōu)化前后底座板成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對比

通過質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)對比，優(yōu)化后底座板尺寸、底座板中線位置質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)均高于原設(shè)計底座板標(biāo)準(zhǔn)，對施工精度要求提高。

3.4 成本控制對比

表7 單塊直線段P5600 型底座板優(yōu)化后成本對比

優(yōu)化后單塊P5600 型底座板鋼筋節(jié)約17.14kg、混凝土節(jié)省約0.44m3，節(jié)省聚苯乙烯泡沫塑料板0.87m2，節(jié)省有機硅酮嵌縫材料1480cm3。

表8 單孔梁費用成本對比分析

4 底座板優(yōu)化施工技術(shù)應(yīng)用前景

底座板優(yōu)化施工技術(shù)依托昌贛客專CRTSⅢ軌道板式無砟軌道項目進(jìn)行試驗，在昌贛客專項目軌道板試驗中進(jìn)行試驗研究，總結(jié)底座板優(yōu)化后相關(guān)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)參數(shù)、工藝參數(shù)、配套工裝、驗收標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等，底座板優(yōu)化后裂紋發(fā)展趨勢明顯降低，為后續(xù)高速鐵路CRTSⅢ板式無砟軌道底座板優(yōu)化施工中提供可靠數(shù)據(jù)。

5 結(jié)論

本文闡述的CRTSⅢ板式無砟軌道底座板優(yōu)研究和實踐的過程，底座板優(yōu)化施工過程中的研究總結(jié)，主要研究CRTSⅢ型板式無砟軌道底座板優(yōu)化后技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)化提升，總結(jié)底座板優(yōu)化后相關(guān)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)參數(shù)、工藝參數(shù)、配套工裝、驗收標(biāo)準(zhǔn)等；為高速鐵路CRTSⅢ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)性能更加趨于完善提供實踐數(shù)據(jù)支撐和數(shù)據(jù)保障。