CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道施工工藝及施工技術(shù)

彭 勇，楊榮山

(西南交通大學(xué) 高速鐵路線路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610031)

成灌高速鐵路城際客運(yùn)專線起于鐵路成都樞紐成都站，在鐵路西環(huán)線安靖(郫縣)站向西引出后，沿國(guó)道317線成灌公路走向延伸，止于都江堰市青城山鎮(zhèn)，全長(zhǎng)56.590 6 km。本文總結(jié)了該線橋上 CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道的施工過(guò)程，對(duì)于CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道的施工具有一定的參考價(jià)值。

1 CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道的組成

CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)主要由混凝土底座、凸形擋臺(tái)、水泥乳化瀝青砂漿調(diào)整層、軌道板、板下橡膠墊層、WJ-7B型分開(kāi)式扣件和60 kg/m鋼軌組成。

2 施工工藝流程

CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的施工流程如下:①無(wú)砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估;②基礎(chǔ)表面處理;③混凝土底座施工;④凸形擋臺(tái)施工;⑤軌道板運(yùn)輸、裝卸及存放;⑥軌道板施工;⑦水泥乳化瀝青砂漿的配制和灌注;⑧凸形擋臺(tái)周?chē)鷺?shù)脂灌注;⑨鋼軌精調(diào)作業(yè);⑩軌道幾何狀態(tài)檢測(cè)。

2.1 無(wú)砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估

路基、橋涵沉降變形觀測(cè)資料應(yīng)符合《客運(yùn)專線鐵路無(wú)砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南》(鐵建設(shè)［2006］158號(hào))的規(guī)定。工后沉降變形符合設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行無(wú)砟軌道施工。

2.2 基礎(chǔ)表面處理

路基表面應(yīng)采用人工清掃浮渣，清理完畢后限制通行。混凝土底座寬度范圍內(nèi)的梁面應(yīng)進(jìn)行鑿毛和浮渣清理，處理好橋面與底座之間的連接鋼筋，橋臺(tái)處植筋應(yīng)按照植筋工藝處理。在Ⅰ、Ⅱ級(jí)圍巖無(wú)仰拱的隧道內(nèi)底座與隧道鋼筋混凝土底板合并設(shè)置，在Ⅲ、Ⅸ級(jí)圍巖有仰拱的隧道內(nèi)底座寬度范圍內(nèi)的仰拱回填層表面應(yīng)進(jìn)行拉毛或鑿毛處理。

2.3 混凝土底座施工

2.3.1 軌道控制網(wǎng)(CPⅢ)布設(shè)與測(cè)量

軌道控制網(wǎng)布設(shè)與測(cè)量時(shí)，應(yīng)符合以下規(guī)定:①測(cè)站宜設(shè)在線路中線附近、兩對(duì)CPⅢ控制點(diǎn)之間;②每一測(cè)站觀測(cè)的CPⅢ點(diǎn)數(shù)為3～4對(duì);③設(shè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)分量偏差不應(yīng)大于0.5 mm;④CPⅢ觀測(cè)時(shí)應(yīng)避免惡劣氣候條件的影響，對(duì)測(cè)距結(jié)果應(yīng)進(jìn)行氣象修正;⑤每次設(shè)站放樣距離不應(yīng)大于80 m。

2.3.2 凸形擋臺(tái)中心平面位置放樣

凸形擋臺(tái)中心點(diǎn)平面位置放樣坐標(biāo)由計(jì)算得到，中心點(diǎn)放樣平面偏差不應(yīng)大于±5 mm。

2.3.3 鋼筋綁扎

底座鋼筋網(wǎng)采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎成型，應(yīng)符合下列規(guī)定:①底座鋼筋的規(guī)格及型號(hào)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，半成品加工好后，分類(lèi)存放，掛牌標(biāo)識(shí);②加工好的鋼筋運(yùn)輸至施工地點(diǎn)，分類(lèi)堆碼在相應(yīng)需用區(qū)域的線間;③先鋪設(shè)底座縱向鋼筋再鋪設(shè)橫向鋼筋;④底座和凸形擋臺(tái)鋼筋應(yīng)連成一體，并分別按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行絕緣處理，及時(shí)進(jìn)行絕緣檢測(cè)。鋼筋綁扎完畢后，嚴(yán)禁踩踏。

安裝底座鋼筋網(wǎng)前，在梁體預(yù)埋套筒植入連接鋼筋，連接鋼筋與梁內(nèi)預(yù)埋套筒接頭的擰緊力矩應(yīng)符合《滾軋直螺紋鋼筋連接接頭》(JG163-2004)的要求。擰入長(zhǎng)度為套筒長(zhǎng)度的1/2。

2.3.4 底座混凝土邊模精確定位

利用CPⅢ控制點(diǎn)、底座混凝土鋼模板適配器和棱鏡進(jìn)行立模放樣:①根據(jù)線路設(shè)計(jì)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算出底座鋼模上4個(gè)固定位置的空間坐標(biāo);②通過(guò)后方交會(huì)獲得全站儀設(shè)站精確坐標(biāo)方位;③對(duì)鋼模上的4個(gè)固定位置上的棱鏡進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算出相應(yīng)調(diào)整量，從而精確確定鋼模的空間位置，使軌道板底座的位置達(dá)到設(shè)計(jì)要求。底座混凝土邊模立模放樣示意見(jiàn)圖1。

圖1 底座混凝土邊模立模放樣示意

2.3.5 底座混凝土澆筑

底座混凝土澆筑前再次檢查確認(rèn)模板、鋼筋狀態(tài)，符合要求后方可進(jìn)行混凝土施工。徹底清理模板范圍內(nèi)的雜物?；炷寥肽Ｇ皯?yīng)對(duì)基床面噴水霧濕潤(rùn)?；炷烈瞬捎貌迦胧綋v固棒振搗，應(yīng)注意避免漏搗、過(guò)振，振搗過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性和接縫的密合情況，防止漏漿?；炷翝仓瓿珊?，應(yīng)仔細(xì)將混凝土暴露面壓實(shí)抹平，抹面時(shí)嚴(yán)禁灑水，混凝土終凝前按設(shè)計(jì)要求對(duì)表面進(jìn)行拉毛。

底座混凝土澆筑后，應(yīng)采用專用的檢測(cè)工具對(duì)底座混凝土進(jìn)行平整度及高程檢測(cè)。

底座混凝土初凝后應(yīng)采用土工布或塑料膜覆蓋，灑水養(yǎng)生不少于7 d。強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后方可拆除模板，如設(shè)計(jì)無(wú)具體要求，側(cè)模應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上時(shí)，方可拆模。在混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%之前，嚴(yán)禁各種車(chē)輛在底座上通行。

2.4 凸形擋臺(tái)施工

底座混凝土拆模24 h后，方可進(jìn)行凸形擋臺(tái)施工。施工前應(yīng)對(duì)底座表面凸形擋臺(tái)范圍內(nèi)混凝土進(jìn)行鑿毛處理。修正凸形擋臺(tái)與底座的連接鋼筋，綁扎凸形擋臺(tái)鋼筋。精確定位凸形擋臺(tái)鋼模板。

凸形擋臺(tái)鋼模板的精確定位應(yīng)按以下步驟進(jìn)行:①全站儀在線路一側(cè)設(shè)站，安放凸形擋臺(tái)鋼模標(biāo)架和球棱鏡;②測(cè)量鋼模標(biāo)架支臂上的棱鏡獲取凸形擋臺(tái)超高調(diào)整量，調(diào)整凸形擋臺(tái)鋼模超高;③測(cè)量標(biāo)架中心棱鏡獲取凸形擋臺(tái)中心的平面和高程調(diào)整量，調(diào)整凸形擋臺(tái)鋼模;④重復(fù)②、③步驟直至凸形擋臺(tái)鋼模允許偏差符合要求。

2.5 軌道板運(yùn)輸、裝卸及存放

2.5.1 軌道板運(yùn)輸

軌道板按照產(chǎn)品裝車(chē)圖紙裝車(chē)。裝車(chē)前，應(yīng)在車(chē)輛底板上畫(huà)出縱橫中心線，對(duì)稱裝載;裝載高度不得超過(guò)4層;每層之間采用墊木在起吊螺母處支墊，墊木尺寸為80 mm×80 mm×2 400 mm，也可采用其它方式進(jìn)行支墊。運(yùn)輸前應(yīng)確認(rèn)裝車(chē)平穩(wěn)，捆綁牢固，嚴(yán)禁三點(diǎn)支撐，嚴(yán)防沖擊，保證運(yùn)輸過(guò)程中不發(fā)生相對(duì)位移。

2.5.2 軌道板裝卸

軌道板裝卸時(shí)應(yīng)利用軌道板上的起吊裝置將軌道板水平吊起，使四角的起吊螺母均勻受力。混凝土軌道板裝卸過(guò)程中嚴(yán)禁碰、撞、摔。吊運(yùn)和裝車(chē)的起重量不得超過(guò)起重設(shè)備的最大起重量，混凝土軌道板吊運(yùn)時(shí)產(chǎn)品不得多于1塊。

2.5.3 軌道板存放

現(xiàn)場(chǎng)軌道板采用平放的方式臨時(shí)存放，基礎(chǔ)需堅(jiān)固，不得產(chǎn)生不均勻沉降，存放層數(shù)不超過(guò)4層，且平放時(shí)間不得超過(guò)7 d，若超過(guò)7 d則應(yīng)采用垂直立放的方式;軌道板應(yīng)分類(lèi)存放，方便裝車(chē)。

2.6 軌道板施工

2.6.1 軌道板初鋪定位

軌道板鋪設(shè)前，應(yīng)將底座表面清理干凈，保證無(wú)殘?jiān)头e水等。軌道板吊裝鋪設(shè)宜采用跨雙線龍門(mén)吊進(jìn)行。吊裝時(shí)將龍門(mén)吊移至相應(yīng)工位段，通過(guò)專用吊具將線間臨時(shí)存放點(diǎn)或軌道板運(yùn)輸車(chē)上的軌道板吊起。軌道板起吊并移至鋪板位置后，施工人員扶穩(wěn)軌道板緩慢將軌道板落在預(yù)先放置的支撐墊木上。落板時(shí)應(yīng)防止軌道板撞擊凸形擋臺(tái)，軌道板初鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，軌道板與凸形擋臺(tái)的間隙不得小于30 mm。

2.6.2 軌道板精調(diào)

軌道板精調(diào)作業(yè)以軌道控制網(wǎng)的CPⅢ控制點(diǎn)為依據(jù)，采用自定心螺栓孔適配器測(cè)量法進(jìn)行精調(diào)作業(yè)。其步驟為:①將自定心螺栓孔適配器測(cè)量裝置放置于軌道板的固定位置上;②用已設(shè)程序控制的全站儀測(cè)量放置在適配器或標(biāo)架上的四個(gè)棱鏡，獲取四個(gè)工位的調(diào)整量;③按照四個(gè)顯示器上的調(diào)整量用軌道板調(diào)整機(jī)具作相應(yīng)調(diào)整;④重復(fù)精調(diào)作業(yè)步驟②和③，直至滿足軌道板鋪設(shè)允許偏差的要求。軌道板鋪設(shè)允許偏差見(jiàn)表1。

2.7 水泥乳化瀝青砂漿的配制和灌注

2.7.1 水泥乳化瀝青砂漿的配制

水泥乳化瀝青砂漿原材料、技術(shù)性能應(yīng)符合《客運(yùn)專線鐵路CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件》規(guī)定。無(wú)砟軌道施工前，先根據(jù)水泥乳化瀝青砂漿原材料特性、氣候條件、施工組織及工藝要求等影響因素，反復(fù)進(jìn)行配合比試驗(yàn)，直至砂漿性能指標(biāo)滿足技術(shù)條件要求，確定砂漿基本配合比。再根據(jù)砂漿拌制設(shè)備性能、現(xiàn)場(chǎng)施工氣溫條件、原材料含水率等指標(biāo)，進(jìn)行配合比放大試驗(yàn)，修正基本配合比，確定施工配合比。

表1 軌道板鋪設(shè)的允許偏差

2.7.2 砂漿灌注袋鋪設(shè)

人工清除底座表面施工雜物，并用高壓風(fēng)槍清掃。鋪設(shè)灌注袋前，應(yīng)按照CRSTⅠ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件和乳化瀝青砂漿灌注厚度等要求，選擇對(duì)應(yīng)尺寸的灌注袋。首先將水泥乳化瀝青砂漿灌注袋折疊好后鋪設(shè)在底座上，灌注袋鋪設(shè)時(shí)灌注口朝軌道外側(cè)，曲線地段灌注口均朝曲線內(nèi)側(cè)。然后拉伸灌注袋使其平展無(wú)褶皺，外側(cè)縫合線與軌道板邊緣對(duì)齊。最后采用木楔將灌注袋的4個(gè)角固定在軌道板下方。

2.7.3 水泥乳化瀝青砂漿的灌注

水泥乳化瀝青砂漿灌注采用砂漿攪拌車(chē)直接灌注，灌注漏斗與攪拌機(jī)連接，將攪拌好的水泥乳化瀝青砂漿經(jīng)過(guò)灌注軟管等流進(jìn)灌注漏斗內(nèi)，采用帶閥門(mén)的軟管將灌注漏斗與灌注袋連接，打開(kāi)閥門(mén)，使水泥乳化瀝青砂漿勻速連續(xù)地流入灌注袋內(nèi)。當(dāng)板邊砂漿灌注厚度達(dá)到施工控制值、且完全覆蓋軌道板底面后結(jié)束灌注，綁扎砂漿袋口，該塊板的砂漿灌注過(guò)程結(jié)束。一般情況下灌注結(jié)束24 h后，砂漿層強(qiáng)度可達(dá)到0.1 MPa以上，此時(shí)拆除軌道板支撐螺栓，切除灌注口，并進(jìn)行必要的遮蓋防護(hù)。

2.8 凸形擋臺(tái)周?chē)鷺?shù)脂灌注

現(xiàn)場(chǎng)配制填充樹(shù)脂，采用灌注袋灌注。樹(shù)脂原材料、技術(shù)要求、技術(shù)性能應(yīng)符合《客運(yùn)專線鐵路 CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道凸形擋臺(tái)填充聚氨脂樹(shù)脂(CPU)暫行技術(shù)條件》規(guī)定。

凸形擋臺(tái)周?chē)鷺?shù)脂灌注應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①樹(shù)脂灌注前，先清除凸形擋臺(tái)周?chē)叱鲕壍腊宓酌娴乃嗳榛癁r青砂漿和充填在凸形擋臺(tái)周?chē)睦?、塵土等，保證施工面的干燥、清潔，然后在凸形擋臺(tái)周?chē)卜艠?shù)脂灌注袋，并采用專用膠粘結(jié)劑固定，以確保樹(shù)脂灌注后的位置正確;②采用專用攪拌設(shè)備在料桶內(nèi)一次性連續(xù)完成兩種組分的攪拌，攪拌后的樹(shù)脂材料應(yīng)緩慢連續(xù)注入，盡量保持低位進(jìn)行灌注作業(yè)、防止帶入空氣，保證灌注密實(shí);③一次性完成一個(gè)凸形擋臺(tái)周?chē)鷺?shù)脂的填充;④灌注后，凸形擋臺(tái)填充樹(shù)脂宜低于軌道板頂面5～10 mm。

2.9 鋼軌精調(diào)作業(yè)

鋼軌鋪設(shè)后，應(yīng)進(jìn)行鋼軌精調(diào)作業(yè)，按下列步驟實(shí)施:①將軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x組裝或放置在待調(diào)軌道上，啟動(dòng)測(cè)量程序;②用已設(shè)程序控制的全站儀測(cè)量軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x上的棱鏡，計(jì)算和顯示軌道調(diào)整量;③應(yīng)在每隔兩個(gè)扣件支點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整時(shí)宜先調(diào)基準(zhǔn)軌的軌向和另一軌的高程，再調(diào)兩軌的軌距和水平;④重復(fù)精調(diào)作業(yè)步驟②和③，直至滿足軌道幾何狀態(tài)靜態(tài)檢測(cè)精度及允許偏差的要求。

2.10 軌道幾何狀態(tài)檢測(cè)

軌道幾何狀態(tài)檢測(cè)采用靜態(tài)測(cè)量方式，使用軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢測(cè)，其精度及允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定:

1)軌道幾何狀態(tài)靜態(tài)平順度允許偏差應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2 軌道幾何狀態(tài)靜態(tài)平順度允許偏差 mm

2)在滿足軌道平順度標(biāo)準(zhǔn)的情況下，軌面高程允許偏差為+4/－6 mm，緊靠站臺(tái)為4/0 mm。軌面高程檢測(cè)時(shí)，施工單位采用水準(zhǔn)儀測(cè)量方法每1 km抽查2處，每處各抽查10個(gè)測(cè)點(diǎn)。

3)軌道中線與設(shè)計(jì)中線允許偏差為10 mm，采用軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x方法;線間距允許偏差為0～10 mm，采用尺量方法。施工單位每1 km抽查2處，每處各抽查10個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道具有維修困難的特點(diǎn)。高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)完成軌道施工，無(wú)疑將減少運(yùn)營(yíng)后的維修工作，實(shí)現(xiàn)安全性高、經(jīng)濟(jì)效益好、使用壽命長(zhǎng)的目的。因此，統(tǒng)籌兼顧施工和運(yùn)營(yíng)后的維修管理兩個(gè)方面的工作是至關(guān)重要的。先進(jìn)的施工工藝、成熟的施工技術(shù)、完整配套的施工機(jī)械、高水平的施工隊(duì)伍是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)軌道施工的必要條件。本文較詳細(xì)地介紹了CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道施工工藝及施工技術(shù)，突出了測(cè)量技術(shù)在施工過(guò)程中對(duì)提高施工精度的重要性，對(duì)CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道施工具有一定的指導(dǎo)意義。

［1］中華人民共和國(guó)鐵道部.科技基［2008］74號(hào) 客運(yùn)專線鐵路CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.

［2］董沖鋒.350 km/h客運(yùn)專線 CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2009(5):28-30.

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［4］賈恒瓊，李海燕，吳韶亮，等.CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿微膨脹性能研究［J］.鐵道建筑，2010(9):101-102.