客運專線CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道施工技術(shù)

郝軍 中鐵十七局集團第二工程有限有公司 710043

客運專線CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道施工技術(shù)

郝軍 中鐵十七局集團第二工程有限有公司 710043

文章以鄭西客運專線CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道施工為例，系統(tǒng)地總結(jié)了CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道施工的工序組織、工藝技術(shù)，對客運專線CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道施工有很強的指導(dǎo)作用。

CRTSⅡ型；雙塊式；無砟軌道

新建鐵路鄭州至西安客運專線，設(shè)計開通速度350km/h。公司承建的西安樞紐客運北環(huán)線KHZQ11標段，線路全長31. 939km，其中無砟軌道總長27.02Km，引進德國旭普林CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道技術(shù)施工。

CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道橫斷面見圖1。

1. CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道技術(shù)原理

CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道施工技術(shù)是在水硬性承載層上，進行無伸縮縫的混凝土承載板的施工，軌枕和混凝土承載板澆筑在一起，利用精確定位的支撐柱對模板及軌枕進行定位。其結(jié)構(gòu)體系主要包括支撐層（底座板）、道床板、雙塊式無砟軌道。

圖1 CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道橫斷面圖

鄭西客運專線KHZQ11標路基支撐層寬380cm，厚30cm，道床板寬280cm，厚24cm，連續(xù)澆注一次成型，支撐層在澆注完混凝土24～36h內(nèi)切割5mm寬，10cm深假縫。橋梁底座板寬280cm，厚17cm (19cm)，道床板寬280cm，厚26cm，施工時按板塊分別施工，標準板塊大小為6. 44m，有少部分異形板塊，異形板塊大小在400cm～800cm之間，板塊與板塊間留10cm結(jié)構(gòu)縫。

2.CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道施工技術(shù)

2.1 施工準備

(1)無砟軌道施工前，必須對已完工的路基、橋涵及隧道進行全面檢測，通過繪制沉降變形曲線，預(yù)測地基及不同結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)的工后沉降、變形，編制并提交《無砟軌道鋪設(shè)條件評估報告》，作為無砟軌道施工的依據(jù)。

(2)所有無砟軌道施工及管理人員應(yīng)進行崗前培訓(xùn)，經(jīng)考試合格后持證上崗。

(3)無砟道床成套施工設(shè)備進場并安裝調(diào)試完成，對關(guān)鍵設(shè)備進行操作和精度確認。

(4)無砟軌道工藝試驗完畢，施工工藝已經(jīng)優(yōu)化，施工設(shè)備性能良好，配套合理。

(5)無砟軌道原材料及軌道部件進場并提供質(zhì)量證明文件，按有關(guān)要求進行抽檢，合格后方可使用。

2.2 測量精調(diào)

無砟軌道施工前，應(yīng)完成基樁控制網(wǎng)（CPⅢ）的建立，并與基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)（CPⅠ）或線路控制網(wǎng)（CPⅡ）銜接?；鶚犊刂凭W(wǎng)（CPⅢ）為三維坐標，即每個 CPⅢ控制點集平面、高程于一體。通過 GL-survey 一體化測量軟件計算，使用全站儀自由設(shè)站，后視CPIII 控制點，專用放樣棱鏡進行支腳放樣和精調(diào)。

2.3 路基支承層施工

支承層施工之前，檢查級配碎石層的高度、形狀、土層的密度及承載能力是否滿足旭普林無砟軌道建造體系地基工程驗收準則要求。承載面上出現(xiàn)的任何沉降、變低、凹槽，都應(yīng)當(dāng)在開始支承層施工之前予以修正。為防止混凝土凝固過程所需要的水份被下部基礎(chǔ)吸收，施工前將下面的結(jié)構(gòu)進行預(yù)先濕潤處理。

利用 CPIII 點放出模板位置，安裝固定模板，報檢合格后灌注混凝土。一線施工時，混凝土運輸車沿另一線開至模板的側(cè)方向，直接將混凝土導(dǎo)入模板內(nèi)；二線施工時，混凝土運輸車通過施工便道進入場地，然后調(diào)頭，倒車至施工的最前方，將混凝土導(dǎo)入模板內(nèi)。采用振搗棒將混凝土振搗密實，人工整平至設(shè)計橫截面形狀。施工時通過測量整理、控制支承層高度，支承層的每一層或每一個施工段落內(nèi)，必須使用相同的材料。

混凝土初凝后，立刻進行噴水霧養(yǎng)護，澆水量需始終保證結(jié)構(gòu)表面有一層薄薄的水膜。按 5m 間距及時用混凝土切割機切出支承層厚度 2/3 深的縫，切縫應(yīng)盡量避免在軌枕下方。

2.4 底座板施工

橋梁上底座進行分段施工，同橋上道床板按設(shè)計要求尺寸進行分段施工，段之間結(jié)構(gòu)縫寬 10cm。在施工前將梁體保護層表面清理干凈，在施工前 2 天，多次澆濕保護層表面，保持充分濕潤。

根據(jù)測量放樣，精確安裝側(cè)模板、結(jié)構(gòu)縫端模板和抗剪凹槽模板，并支撐牢固。兩側(cè)模板連續(xù)設(shè)置，在結(jié)構(gòu)縫處安裝橫向模板。模板位置，由測量員采用±5mm 的精確度進行測量。針對中部抗剪凸臺的摟空處理，混凝土施工需要相應(yīng)的模板框。模板框做成漏斗型，以方便在混凝土初凝后拆除。

在安裝抗剪凹槽模板的同時完成彈性墊片的安裝，即在模板框四面鋪好彈性墊片，對于角部的連接縫可以采用密封條粘結(jié)。為了保證在模板被拆除后，彈性墊片與下部結(jié)構(gòu)板的良好連接，在漏空處四個接觸面上每邊安裝兩個塑料固定錨栓。

底座沒有配置鋼筋網(wǎng)，只有混凝土保護層伸出的連接門形筋。底座凹槽必須精確定位，若定位失誤，會使抗剪凸臺移位，導(dǎo)致道床板抗剪凸臺的布設(shè)鋼筋的移位，進而影響上部軌枕的壓入施工，所以在進行下部結(jié)構(gòu)板的混凝土施工前，必須非常仔細審查抗剪凸臺處的位置精確性。

混凝土由攪拌運輸車通過橋下施工便道運至施工地點附近，采用混凝土泵車將混凝土導(dǎo)入模板內(nèi)。采用插入式振動棒進行振搗。保證混凝土施工材料的均勻分布，混凝土進行均勻地完全地搗實?；炷脸跄螅⑺└采w塑料薄膜養(yǎng)護。

2.5 路基—橋梁過渡段施工

2.5.1 支承層施工

為了平衡基礎(chǔ)的剛度差異及沉降差，過渡段路基上無砟軌道的支承層厚度逐漸變大。這個變化從橋臺前 10.5 m 處開始，在過渡段開始的 0.5 m 范圍內(nèi)，支承層的厚度從 30 cm 增厚為 80 cm，在橋臺前結(jié)束，橋臺前 10m 范圍內(nèi)支承層厚度一直為 80cm。

2.5.2 錨固螺栓

在過渡段支承層混凝土中，垂直于支承層，布置 2 道 4￠25 mm 錨固螺栓。在道床板混凝土施工前，測量放線定位錨固螺栓的位置，然后在支承層中鉆孔，鉆孔直徑為40 mm，鉆取的深度為200 mm。鉆孔通過氣槍清除雜物，預(yù)先濕潤鉆孔，鉆孔采用水泥砂漿填滿，再將 400 mm長、 25 mm 的錨固螺栓旋轉(zhuǎn)安裝在鉆孔里。錨固螺栓有大約 200 mm 深入埋入混凝土道床板中。最后對所有錨固件進行一次檢查，是否都在軌枕間距內(nèi)進行布置，是否會影響軌枕施工。

2.6 隔離層施工

在施工前將下部結(jié)構(gòu)表面包括凹槽內(nèi)清理干凈，然后底座板頂面鋪設(shè)土工布。首先將土工布平鋪于底座表面上，土工布四周與底座板平齊且用透明膠帶固定，然后在抗剪凹槽位置用刀割出方孔。割下的那塊鋪在凹槽內(nèi)混凝土保護層的表面，并將彈性墊片貼于凹槽四周采用透明膠帶密封，確?；炷潦┕r不會有混凝土漏入。

2.7 道床板施工

道床板主要包括支撐柱、模板安裝；鋼筋布設(shè)、接地焊接；復(fù)測支撐柱；砼澆注、養(yǎng)護。

2.7.1 支撐柱、模板安裝

使用高精度全站儀在支承層上放樣定點，并用輔助標尺在支承層上為支撐柱和鋼模板軌道鉆孔，然后安裝兩側(cè)支撐柱，并固定好。一般在直線段每隔3.27m安放支撐柱，曲線段兩支撐柱中心線與線路中心線保持垂直，外側(cè)兩支撐柱距離為3. 27m，內(nèi)側(cè)兩支撐柱距離小于3.27m。

完成支撐柱的粗安裝以后，即可以安裝并固定混凝土道床板的鋼模板軌道。在支撐柱位置處，鋼模板軌道被中斷，采用一個附加的鋼軌進行連接，且該斷開處通過獨立的中間板作為補充模板。

2.7.2 鋼筋布設(shè)、接地焊接

按照每塊道床板配筋分類捆綁在一起，并提前運輸、存放于施工現(xiàn)場。

道床板的配筋包括縱向鋼筋、橫向鋼筋以及抗剪凸臺處的鋼筋籠（路基和隧道內(nèi)沒有此鋼筋籠）。所有縱向鋼筋與橫向鋼筋之間用絕緣卡綁扎，做好絕緣處理。且鋼筋相互間電阻采用絕緣電阻表測試，其值應(yīng)不小于2兆歐。綁扎鋼筋的同時進行接地處理，接地鋼筋的搭接必須采取焊接搭接的形式，其它所有的搭接形式采用鋼筋相互錯開的綁扎搭接形式。

在節(jié)點內(nèi)中間位置（約 50m 處，接地間距為約 100m）布設(shè)橫向鋼條（50mm ×5mm）與三根縱向接地鋼筋相連，連接之處采用焊接處理，橫向接地鋼條與其他的鋼筋的接觸采用完全絕緣處理。而后橫向鋼條與接地端子相連，鋼條的長度恰好使接地端子抵在鋼模板內(nèi)側(cè)，并垂直于鋼模板軌道。接地端子的螺栓孔內(nèi)塞滿海綿，防止后續(xù)施工時有混凝土滲入孔內(nèi)。

2.7.3 復(fù)測支撐柱

道床板混凝土施工之前，再次對支撐柱位置進行專門檢查，通過專用工具檢測同一對支撐柱之間的距離與超高情況。支撐柱經(jīng)檢查合格后，方可進行道床板混凝土施工，保證在道床板施工軌枕嵌入位置的準確和萬無一失。

2.7.4 澆筑混凝土

砼通過輸送泵或者混凝土運輸罐車直接將混凝土導(dǎo)入模板內(nèi)后，混凝土壓實單元就位，用隨機配置的2個振動棒振搗混凝土，同時開啟振動框架，將混凝土整平壓實。通過刮板將混凝土表面按相關(guān)規(guī)定刮成設(shè)計形狀。

在混凝土澆筑后1小時左右，在水泥漿體硬化前對混凝土進行二次振搗。搗棒在工作的情況下放于混凝土表面，讓其自動進入混凝土中，搗棒到達混凝土底部時慢慢將其拔出。

混凝土振搗密實后，人工用木抹子對混凝土表面進行初次抹面，混凝土初凝前人工用鐵抹子進行二次抹面和壓光，在混凝土與軌枕交接之處進行鉤邊，由混凝土往軌枕塊方向進行。抹面完成后，及時清刷支撐柱、橫梁、框架和軌枕，防止污染。

2.7.5 軌枕安裝

利用平板運輸車運送5×5形式碼放成垛的軌枕到安裝地點，采用25t汽車吊卸車。軌枕垛按間距16.35m擺放在施工地段兩側(cè)，擺放時軌枕層間放置10×10cm方木，軌枕垛下墊木方，保證擺放位置的平穩(wěn)。路基上，軌枕垛擺放在線路側(cè)的路肩上；橋上，軌枕垛擺放在橋兩側(cè)防撞墻外側(cè)電纜溝槽蓋板上。軌枕擺放時要避開CPⅢ控制基樁，并滿足測量的通視要求。

軌枕安裝單元從裝配單元取1根橫梁和1個組裝好5根軌枕的軌枕框架，前行到要安裝的地段內(nèi)，先將橫梁放置在一對支撐柱上，然后將安裝好5根軌枕的框架振動壓入混凝土。

施工時，橫梁將居中地放置在支撐柱上，固定的一端放在軌道有超高的一側(cè)。在整個施工段內(nèi)，固定端都用紅色標記，活動端為綠色。在軌枕框架放置到橫梁上時，也采用相同的原則實現(xiàn)，一根橫梁上總是放置兩組軌枕框架。

完成軌枕框架的混凝土澆筑以后，立刻檢查軌枕框架和橫梁之間的接觸面。必須保證所有的接觸點都相互接觸到，之間沒有任何空隙。只有軌枕框架直接放置在橫梁上，才能保證枕軌在混凝土中的正確位置。

軌枕在壓入道床板混凝土后，前面已經(jīng)完成的混凝土的表面又會產(chǎn)生變形。因此，必須采取必要的手動的混凝土表面的修補工作。

2.7.6 裝配

裝配作業(yè)與以上工序平行作業(yè)，軌枕裝配單元將線路兩側(cè)的軌枕吊到裝配車上并排好，采用螺旋道釘將每個軌枕固定架與一組5根軌枕組裝固定，組裝完成后傳送到裝配單元前端安裝單元取貨位置，準備下一安裝循環(huán)。

2.7.7 養(yǎng)護

由于現(xiàn)場施工條件原因，在施工過程中采用覆蓋土工布灑水和覆蓋防雨布自然養(yǎng)護?；炷猎陴B(yǎng)護期間重點加強混凝土的濕度和溫度控制，及時覆蓋減少表面混凝土的暴露時間，防止表面水分蒸發(fā)。暴露面保護層混凝土初凝用木抹子二次收面，使之平整后對混凝土表面噴灑水霧，并覆蓋，直至混凝土終凝。

3.無砟軌道混凝土澆筑工藝改進

(1)澆注前支承層或混凝土底座時，撒灑足夠的水份，保證澆注混凝土的底層部分水份不被吸收。

(2)進行二次振搗。由于混凝土坍落度不穩(wěn)定，混凝土初凝前可能存在泌水現(xiàn)象。氣溫升高，混凝土表面失水嚴重，容易導(dǎo)致表面混凝土硬皮。隨著水化繼續(xù)，多余水份蒸發(fā)容易導(dǎo)致表面產(chǎn)生裂紋。因此，在混凝土初凝前，要及時進行二次振搗。

(3)增加收面次數(shù)。每一小時檢查一次凝結(jié)狀態(tài)，檢查混凝土表面是否有裂紋產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)細小裂紋立即收面，避免在混凝土初凝前產(chǎn)生裂紋。

(4)在初凝即將結(jié)束前，用抹子拍打容易出現(xiàn)裂縫的區(qū)域，特別是雙塊式軌枕或長軌枕與新混凝土的結(jié)合部位。

(5)對于有預(yù)裂縫要求的結(jié)構(gòu)，及時設(shè)置預(yù)裂縫，避免混凝土切割滯后，氣溫升高時，混凝土出現(xiàn)貫通裂縫。

4.總結(jié)

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路運營條件的改變，對鐵路施工的技術(shù)、質(zhì)量要求越來越高。我公司承建的鄭西客運專線11標，通過引進、消化、吸收德國旭普林CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道施工技術(shù)，工程質(zhì)量一次驗收合格率100%，滿足鐵道部客運專線工程質(zhì)量驗收標準及設(shè)計開通速度350km/h要求。CRTSⅡ型雙塊式無砟軌道機械化施工技術(shù)的機械化施工程度極高，日進度可達400m，經(jīng)濟、安全、可靠，具有廣闊的應(yīng)用前景。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.21.018