CRTSⅠ型板式無砟軌道底座及凸形擋臺施工質(zhì)量控制

劉傳宏 中鐵二十四局集團江蘇工程有限公司

我國的板式無砟軌道是在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上經(jīng)過再創(chuàng)新研發(fā)的，是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型軌道，是無砟軌道的主要結(jié)構(gòu)形式之一。板式無砟軌道主要由混凝土底座、彈性砂漿墊層、預(yù)制混凝土軌道板、板間連接構(gòu)件、鋼軌扣件等構(gòu)成。

1 板式無砟軌道概述

板式無砟軌道主要分CRTSⅠ型板式無砟軌道和CRTSⅡ型板式無砟軌道兩種形式，滬寧城際鐵路為CRTSⅠ型板式無砟軌道。

路基上軌道結(jié)構(gòu)高度為757mm，底座和凸形擋臺混凝土強度等級為C40，底座 20108mm×3000mm×300mm（長×寬×厚）；底座在路基面現(xiàn)場構(gòu)筑并分段設(shè)置，每4塊軌道板長度底座設(shè)置20mm伸縮縫，伸縮縫對應(yīng)凸形擋臺中心并繞過凸形擋臺，凸形擋臺設(shè)縫設(shè)置與行車方向有關(guān)。

橋上軌道結(jié)構(gòu)高度為657mm，底座混凝土強度等級為C40，底座5012mm×2800mm×200mm（長×寬×厚）；底座在梁面現(xiàn)場構(gòu)筑并分段設(shè)置，每塊軌道板長度底座設(shè)置20mm伸縮縫，伸縮縫對應(yīng)凸形擋臺中心并繞過凸形擋臺；底座范圍內(nèi)梁面不設(shè)防水層和保護(hù)層，軌道中心線2.6m范圍內(nèi)的梁面在梁場預(yù)制時已進(jìn)行拉毛處理，梁體采用預(yù)埋套筒植筋與底座連接。

路基與橋梁過渡處設(shè)置鋼筋混凝土搭板或采取其它加強措施以保證混凝土底座連續(xù)鋪設(shè)。CRTSⅠ型板式無砟軌道線路曲線超高均在底座上設(shè)置，采用外軌抬高方式，并在緩和曲線區(qū)段完成過渡。

凸形擋臺分為圓形和半圓形，高度為250mm，半徑均為260mm（見圖1）。

圖1 CRTSⅠ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)圖示

2 施工常見問題

在以往的施工實踐中，由于管理和現(xiàn)場質(zhì)量控制不到位，常常出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，如底座板凸臺定位鋼筋安裝位置和預(yù)留高度存在偏差、凸臺頂面標(biāo)高存在偏差、鋼筋綁扎偏位、底座板伸縮縫設(shè)置不完整、底座板伸縮縫安裝不順直、彎曲、梁端伸縮縫預(yù)埋凹槽灌注混凝土前封閉不到位、拆模后清理不及時、底座板兩側(cè)底部混凝土表面模板封堵痕跡清理不及時、凸臺范圍內(nèi)鑿毛不充分、底座板拉毛不規(guī)范、兩側(cè)排水坡不明顯、底座板兩側(cè)線形不順直、混凝土有氣孔、麻面、修補多。因此，施工過程中應(yīng)采取科學(xué)、有效的質(zhì)量控制措施，以確保無砟軌道工程的外觀質(zhì)量。

3 質(zhì)量控制

3.1 路基橋梁與無砟軌道接口的工序施工質(zhì)量控制

3.1.1 路基面標(biāo)高控制

路基預(yù)壓土卸載后，基床底層AB料頂面要重新進(jìn)行整平、壓實，控制好標(biāo)高誤差在±3cm以內(nèi)，平整度控制在用2.5m長直尺量測不大于15mm?；脖韺?.4m厚的級配碎石標(biāo)高控制非常關(guān)鍵，它直接影響到路基底座板的厚度。標(biāo)高低會導(dǎo)致底座板混凝土超厚，模板不匹配，造成爛根現(xiàn)象嚴(yán)重、修飾難度大、外觀差，同時也浪費混凝土，增加成本。標(biāo)高高則導(dǎo)致底座板厚度不足，其內(nèi)鋼筋網(wǎng)片保護(hù)層厚度不夠，影響混凝土的質(zhì)量。所以要求路基基床表層級配碎石頂面標(biāo)高控制在±1cm以內(nèi)。為了達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)，表層級配碎石必須采用攤鋪機進(jìn)行攤鋪，以控制好標(biāo)高。

3.1.2 路基面平整度控制

基床表層的平整度控制也很關(guān)鍵，平整度如果超標(biāo)，則導(dǎo)致路基面不平積水，下雨排水不暢，浸泡路基導(dǎo)致級配碎石松軟影響路基質(zhì)量。運營后則容易導(dǎo)致底座板開裂下沉變形而直接影響無砟軌道上部結(jié)構(gòu)安全。所以要求路基基床表層最上一層必須采用攤鋪機進(jìn)行攤鋪，平整度控制在2.5m長直尺量測不大于10mm，縱向測量，30m檢驗一次，表面應(yīng)無溝痕或壓痕。

3.1.3 路基表層的壓實度控制

路基基床底層及以下路基均已經(jīng)過沉降預(yù)壓期，并已通過沉降評估，沉降已基本收斂穩(wěn)定。但路基基床表層厚40cm的級配碎石是沒有預(yù)壓期的，必須一次填筑壓實到位，否則萬一下沉，則會造成底座板變形開裂而影響上部軌道結(jié)構(gòu)的使用安全。所以要求基床表層的級配碎石必須先根據(jù)不同料源做好工藝性試驗、選取合格參數(shù)后再組織施工，并要分層填筑碾壓，壓實度標(biāo)準(zhǔn)采用四控指標(biāo)進(jìn)行控制，分別是：地基系數(shù)K30≥190MPa；二次變形模量Ev2≥120MPa；動態(tài)變形模量Evd≥50MPa；孔隙率n＜18%。同時，在施工時要加大檢測檢驗數(shù)量，至少30m檢驗一次，確保壓實度滿足要求。

3.1.4 梁面標(biāo)高和平整度控制

梁面標(biāo)高的高低直接影響到底座板的厚薄，同路基面標(biāo)高的控制是一樣道理。梁面標(biāo)高低，則造成模板不匹配，用其它材料封堵困難，拆模后底部爛根高度大，修補后外觀差；梁面高，則會造成底座板內(nèi)網(wǎng)片鋼筋保護(hù)層厚度不足、露筋。所以，在梁場預(yù)制箱梁時，必須帶線、儀器抄平控制好梁面的標(biāo)高和坡度。

3.1.5 橋面接口工程質(zhì)量的控制

橋上梁面與無砟軌道底座板的接口工程主要是指橋面高程、中線、平整度、清潔度、相鄰梁端高差、底座板范圍橋面拉毛、防撞墻外幾何狀態(tài)、橋面預(yù)埋件、排水坡及泄水孔等。對底座板與橋面的連接質(zhì)量有影響的，主要是底座板范圍橋面拉毛和預(yù)埋套筒失效問題。具體表現(xiàn)在拉毛質(zhì)量不均勻、預(yù)埋套筒嚴(yán)重歪斜、預(yù)埋位置偏差超限、變形及鋼筋插入深度不足2cm等。

為確保無砟軌道底座板的施工質(zhì)量，對橋面拉毛質(zhì)量不好的，在底座板施工前必須對橋面重新進(jìn)行鑿毛處理；對預(yù)埋套筒失效的，一般采取鑿除橋面混凝土，將原套筒擰下，重新更換新套筒；對于已完全損壞或預(yù)埋位置有嚴(yán)重偏差及漏設(shè)的，采取失效（或漏設(shè)）1根套筒植筋2根的方法處理。

3.2 鋼筋（鋼筋網(wǎng)片）及模板質(zhì)量的控制

3.2.1 鋼筋工程質(zhì)量控制

底座板鋼筋按設(shè)計要求采用鋼筋網(wǎng)片加箍筋進(jìn)行連接的方式，即先將成形的鋼筋網(wǎng)片運輸、吊裝至橋面（路基面）上，根據(jù)底座板工作縫分段需要，現(xiàn)場綁扎（焊接）好鋼筋籠，并根據(jù)底座板高度用混凝土墊塊（每平方米確保4個，凸臺處加密）調(diào)整好保護(hù)層厚度。為防止底座板凸臺定位鋼筋安裝位置和預(yù)留高度存在偏差，要求于底座板鋼筋綁扎前在梁面上先行放出凸臺中心及鋼筋綁扎的形成圓（或半圓）點，據(jù)此彈畫出凸臺鋼筋定位圓形墨線進(jìn)行鋼筋綁扎作業(yè)，并在灌注底座板前安排專人進(jìn)行復(fù)檢。

為保證凸臺預(yù)留鋼筋伸出長度不低于設(shè)計要求的21cm，可采取將預(yù)留豎向鋼筋點焊在加強筋上、增加凸臺鋼筋及加強筋下墊塊、在加強筋上焊接部分豎向鋼筋直接撐在梁面或路基面上，盡量避免澆筑混凝土?xí)r施工人員直接踩踏在凸臺鋼筋上，以防止高度不夠或位置偏離。

3.2.2 模板制作要求

為確保底座板混凝土的外觀質(zhì)量，模板應(yīng)采用以槽鋼（用于邊模）為主的組合鋼模，分段長度不宜小于軌道板長，并應(yīng)滿足普通地段及曲線超高設(shè)置地段的模板拼裝需要。橋上模板組合高度一般略低于底座板設(shè)計厚度，以適應(yīng)梁面平整度情況。

3.2.3 模板安裝要求及質(zhì)量控制

模板安裝質(zhì)量的好壞直接影響到底座板的外觀和線形，所以必須根據(jù)底座板兩側(cè)測量標(biāo)記點位置及高程，確定模板安裝的幾何位置，并依此掛線立模。直線段底座板中線與軌道中心線重合，曲線段底座板中線須向曲線外側(cè)偏移，偏移值按設(shè)計。模板安裝精度為平面（中線位置）2mm，高程 0、-5mm，伸縮縫位置5mm，凸形擋臺中心位置及間距2mm。

橋上底座板模板側(cè)模采用螺栓支墊調(diào)平，兩線間模板采用對撐固定，靠防撞墻一側(cè)采用在防撞墻上打膨脹螺絲固定模板，模板與梁面間的縫隙采用L型附加模板（1-2mm厚薄鐵板或薄鋼板制成）封堵，L型擋板外側(cè)用方木壓緊，附加模板安裝于側(cè)模內(nèi)側(cè)，以防止底座板混凝土"爛根"現(xiàn)象的出現(xiàn)。

路基上模板采用在級配碎石路基面上打入鋼筋來固定側(cè)模支撐，支撐間距1m。側(cè)模采用螺栓支墊調(diào)整標(biāo)高。

底座板側(cè)模內(nèi)側(cè)要保證光滑無銹跡，并涂刷脫模劑。模板安裝要線條平順，相鄰模板錯臺不超過1mm，接縫嚴(yán)密。模板再次使用前要進(jìn)行除銹和變形整理，確保模板內(nèi)側(cè)光滑，線條順直。橋梁上梁端處底座板端模板上應(yīng)按設(shè)計預(yù)留伸縮縫安裝預(yù)埋件。深入梁縫部分的底座板要加設(shè)底模板，并采用膩子等封閉底模板縫隙。

整個底座板模板安裝固定系統(tǒng)應(yīng)滿足配合使用整平振搗機的需要。

底座板伸縮縫采用木質(zhì)材料低密度模壓成型并安裝固定。為防止伸縮縫設(shè)置出現(xiàn)懸空不完整和不順直彎曲現(xiàn)象，要求安裝時要確保低密度板全面貫穿整個底座板橫斷面并與梁（路基）面密貼。對于梁（路基）面高程負(fù)誤差引起定做的伸縮縫板高度不足時，可用低密度材料下部接高。伸縮縫不順直、彎曲的主要原因是：定位采取簡單的、用鋼筋點焊加固，在混凝土灌注時造成板彎曲和傾倒。須采用能防移位、防傾倒、防彎曲、防上浮的上下左右多點焊接固定的方式來加固底座板伸縮縫，使其保持線型順直。

3.2.4 鋼筋及模板工序質(zhì)量檢查控制

鋼筋及模板工程完成后應(yīng)進(jìn)行綜合檢查驗收。一是檢查鋼筋（網(wǎng)片）保護(hù)層厚度；二是檢查模板水平位置及高程的符合性，使用測量儀器逐標(biāo)記點檢查；三是檢查模板安裝的穩(wěn)固性，至少應(yīng)滿足攤鋪整平振搗機操作需要；四是工作縫結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠。五是GRP點預(yù)埋件位置準(zhǔn)確、穩(wěn)固可靠。對于底座板施工完成后隨即施工凸形擋臺的，可預(yù)埋GRP基標(biāo)釘。對于軌道板精調(diào)后施工凸形擋臺的，應(yīng)在底座板施工時預(yù)埋鋼棒型GRP標(biāo)志點。

綜合檢查驗收后，再對底座板施工范圍進(jìn)行雜物清理，同時采用強力吹風(fēng)機吹除模板范圍內(nèi)的灰土或其它輕質(zhì)污染物(見圖 2、圖 3)。

圖2 橋上底座模板圖

圖3 路基上底座模板圖

3.3 底座板混凝土的質(zhì)量控制

3.3.1 施工準(zhǔn)備

底座板C40混凝土的配合比須經(jīng)過鐵科院審核審批?；炷敛捎冒韬险炯邪韬?，罐車運輸。拌合施工前由專業(yè)試驗人員對配合比及拌合料進(jìn)行檢查確認(rèn)，提出施工配合比后進(jìn)行攪拌出料。攤鋪整平振搗機采用吊車或人工擺放至底座板側(cè)模上，并調(diào)整好位置?；炷恋脑牧厦颗谶M(jìn)場前必須進(jìn)行檢驗，各項指標(biāo)合格后才能使用。

3.3.2 混凝土施工

混凝土灌注施工采用泵車泵送入模?；炷寥肽Ｇ皩玻颍┟孢M(jìn)行噴水霧濕潤；混凝土入模后，前方混凝土振搗采用人工插入式振搗器搗固，后方采用鋁合金刮尺高于模板3mm刮一遍，并用振動整平機振動整平。發(fā)現(xiàn)標(biāo)高不夠及時補料，再緊跟滾筒提漿，來回遍數(shù)不少于10遍，以確保提漿整平效果。振搗過程中加強檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的錯臺情況，防止漏漿。

施工中要注意：

(1)人工插入式振搗時采用50搗固棒，插入間距不大于50cm（必須從鋼筋的間隙插入）。振動棒的作用范圍必須交叉重疊，振動棒不能碰動模板。

(2)混凝土灌注工序銜接要緊密，混凝土振搗及整平與混凝土灌注工序間不可拉開過長時間。在風(fēng)天或炎熱季節(jié)施工時，兩工序必須前后緊跟，防止混凝土表層假凝后再進(jìn)行振搗及整平施工。

(3)在超高地段底座板施工時，混凝土攤鋪整平過程中必須用人工不斷補充超高范圍混凝土。振搗整平完成待混凝土表面出現(xiàn)晶瑩光澤時開始收面。

(4)混凝土表面平整度，必須在施工過程中檢查控制。此工序緊跟于混凝土整平之后，用水平尺檢查。

(5)在檢查合格的基礎(chǔ)上，收面后，及時用特制刮尺帶線收光底座板兩側(cè)5%的往外排水坡。為保證坡面效果，要求收光2-3次，確保平整光潔。對框架板，要將框架板中間70cm范圍底座板面同時進(jìn)行帶線抹平收光，以利排水。

(6)用尼龍塑料刷進(jìn)行底座板表面拉毛處理，拉毛深度控制在1mm范圍內(nèi)。拉毛后，再次帶線用刮尺細(xì)收光兩側(cè)排水坡一次，確保美觀。

在澆筑凸臺混凝土前，要將凸臺范圍進(jìn)行充分鑿毛，不能任意打鉆幾個淺眼當(dāng)成鑿毛，要在底座板拆模后及時進(jìn)行鑿毛，將新鮮的混凝土面鑿出并清掃干凈。

3.3.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)

底座板和凸臺混凝土澆筑完成后，必須立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在風(fēng)天或炎熱天氣條件下，在混凝土表面初凝（包括假凝）后隨即進(jìn)行薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)（防止干裂）。一段混凝土完成后，在薄膜上再覆蓋土工布，灑水保濕養(yǎng)護(hù)，時間至少7天。冬季施工時，還須加蓋棉被或土工布進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，防止被凍壞。養(yǎng)護(hù)期間，薄膜土工布必須嚴(yán)密包住混凝土的表面，設(shè)專人養(yǎng)護(hù)。

3.4 底座及凸臺的中線和標(biāo)高控制

底座和凸臺模板放樣是依據(jù)CPⅢ控制點，采用全站儀和水準(zhǔn)儀。在基礎(chǔ)表面上，對底座及凸臺中心點平面位置放樣，并彈設(shè)模板施工墨線。橋上要根據(jù)梁長、梁縫值調(diào)查情況逐孔、逐段（每軌道板范圍）測設(shè)底座板工作縫并標(biāo)記凸臺中心位置，彈畫底座板工作縫墨線。曲線地段底座板折線布置，以底座板工作縫為單元分段測設(shè)底座板邊線及工作縫墨線并標(biāo)記凸臺中心位置。底座及凸臺模板標(biāo)高通過測設(shè)標(biāo)記點寫數(shù)據(jù)或直接在模板上放棱鏡邊測邊調(diào)來控制 (見圖4、圖5)。

圖4 路基上施工完成的底座及凸臺

圖5 橋上施工完成的底座及凸臺

3.5 底座板的檢查驗收

底座板施工完成后，應(yīng)采用專用的檢測工具對底座混凝土進(jìn)行平整度、中線和高程檢測，根據(jù)檢查驗收結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)處置。如高程誤差過大，則必須用混凝土削切機或打磨機進(jìn)行削切或打磨，確保軌道板下CA砂漿平均厚度至少滿足40mm的要求(見圖6)。（

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圖6 混凝土底座及凸形擋臺施工流程

4 結(jié)束語

底座和凸臺是無砟軌道的基礎(chǔ)部分，為無砟軌道道床的主要結(jié)構(gòu)，應(yīng)對其施工過程進(jìn)行全方位的監(jiān)控，并對關(guān)鍵部位采取有針對性的控制措施和方法，以確保底座板和凸臺施工質(zhì)量處于良好的受控狀態(tài)。從無砟軌道底座和凸臺分段施工結(jié)束后，由第三方抽檢混凝土試件試壓和精調(diào)儀器供應(yīng)商對標(biāo)高平整度進(jìn)行檢測。從檢測結(jié)果來看，無砟軌道底座和凸臺混凝土強度及標(biāo)高和平整度均能滿足設(shè)計要求。事實證明，我們在施工中采用的控制底座板質(zhì)量的措施和方法是有效的。