客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道施工工藝研究

李立娜

(西南交通大學(xué)高速鐵路線(xiàn)路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610031)

無(wú)砟軌道是以水泥混凝土或?yàn)r青混凝土等取代散粒體道砟道床的軌道結(jié)構(gòu)形式，具有剛度均勻、結(jié)構(gòu)耐久性強(qiáng)、維修工作量顯著減少和技術(shù)相對(duì)成熟的優(yōu)點(diǎn)，在客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)和高速鐵路上被廣泛應(yīng)用。本文以武廣客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)為依托，對(duì)CRTSⅠ型無(wú)砟軌道的施工進(jìn)行了研究總結(jié)。

1 CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道施工工藝

CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的施工流程如下:施工前準(zhǔn)備→混凝土底座及凸形擋臺(tái)施工→基準(zhǔn)器的測(cè)設(shè)與安裝→軌道板運(yùn)輸、裝卸及存放→軌道板初鋪定位→軌道板精調(diào)→CA砂漿的制備與灌注→凸形擋臺(tái)樹(shù)脂灌注。

1.1 施工前準(zhǔn)備

底座施工前應(yīng)清理下部基礎(chǔ)表面，并按設(shè)計(jì)要求對(duì)基礎(chǔ)面進(jìn)行處理。路基上混凝土底座直接構(gòu)筑在路基基床表面，基床表面應(yīng)清潔無(wú)雜物。橋梁在橋梁廠(chǎng)預(yù)制時(shí)軌道中心線(xiàn)2.6 m范圍應(yīng)進(jìn)行拉毛處理，梁體預(yù)埋套筒植筋與底座鋼筋連接。預(yù)埋套筒及鋼筋材質(zhì)、位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。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。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，并連續(xù)鋪設(shè)施工。

1.2 混凝土底座及凸形擋臺(tái)施工

1.2.1 底座鋼筋網(wǎng)的綁扎及就位

鋼筋應(yīng)在加工場(chǎng)集中加工，底座鋼筋網(wǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎成型，也可采用在加工場(chǎng)分段綁扎鋼筋網(wǎng)片，運(yùn)輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場(chǎng)組裝聯(lián)接成整體的方案?，F(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋時(shí)應(yīng)先鋪設(shè)底座縱向鋼筋再鋪設(shè)橫向鋼筋，鋼筋網(wǎng)片綁扎宜采用專(zhuān)用編制架或胎具進(jìn)行綁扎，保證鋼筋安裝精度。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)，鋼筋綁扎就位后，嚴(yán)禁踩踏。

1.2.2 底座混凝土邊模精確定位

底座混凝土模板放樣模板安裝應(yīng)穩(wěn)固牢靠，模板和支撐有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。模板內(nèi)側(cè)面應(yīng)平整，接縫嚴(yán)密。利用全站儀和水準(zhǔn)儀根據(jù)CPⅢ控制點(diǎn)進(jìn)行底座混凝土鋼模板的立模放樣。曲線(xiàn)地段放樣時(shí)，應(yīng)注意超高旋轉(zhuǎn)造成的軌道中心線(xiàn)平面位移及外側(cè)模板的超高設(shè)置。模板安裝時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求埋設(shè)好過(guò)軌管線(xiàn)等預(yù)埋件，預(yù)埋件位置、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。模板與混凝土接觸面必須清理干凈并涂刷隔離劑。模板安裝必須穩(wěn)固牢靠，接縫應(yīng)嚴(yán)密不漏漿。按設(shè)計(jì)要求設(shè)置伸縮縫。

1.2.3 混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)

底座混凝土澆筑前再次檢查確認(rèn)模板、鋼筋狀態(tài)，徹底清理模板范圍內(nèi)的雜物，符合要求后方可進(jìn)行混凝土施工。混凝土入模前應(yīng)對(duì)基床面噴水濕潤(rùn)。底座混凝土均應(yīng)一次連續(xù)澆筑完成，不得中斷?；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(zhuān)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)。

混凝土澆筑后，應(yīng)避免與流動(dòng)水相接觸，并在12 h內(nèi)覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)，應(yīng)保持混凝土處于潤(rùn)濕狀態(tài);當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，禁止灑水養(yǎng)護(hù)，可在混凝土表面噴涂養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)，并采取適當(dāng)保溫措施。灑水養(yǎng)護(hù)期一般不少于7 d，摻用緩凝劑等的混凝土養(yǎng)護(hù)期按規(guī)定適當(dāng)延長(zhǎng)。側(cè)模應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5mPa以上、其表面及棱角不因拆模而受損時(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。

1.2.4 凸形擋臺(tái)施工

底座混凝土拆模24 h后，方可施工凸形擋臺(tái)。施工前應(yīng)對(duì)底座表面凸臺(tái)范圍內(nèi)混凝土進(jìn)行鑿毛處理。用合理的方法計(jì)算出每個(gè)凸臺(tái)的中心位置的坐標(biāo)，中心點(diǎn)放樣平面偏差不應(yīng)大于±5mm。

對(duì)凸臺(tái)與底座的連接鋼筋進(jìn)行修正，綁扎凸臺(tái)鋼筋，底座和凸形擋臺(tái)鋼筋應(yīng)連成一體?；鶞?zhǔn)器預(yù)埋凹槽應(yīng)在凸形擋臺(tái)模板上設(shè)置，其大小應(yīng)按照基準(zhǔn)器尺寸進(jìn)行設(shè)定，保證縱橫向位置偏差不大于15mm，預(yù)留高度應(yīng)略小于基準(zhǔn)器，基準(zhǔn)器安裝后頂部應(yīng)高出凸形擋臺(tái)1～2 mm。

1.3 軌道板鋪設(shè)與精調(diào)

1.3.1 基準(zhǔn)器的測(cè)設(shè)與安裝

按照CRTSⅠ型板鋪設(shè)和精度調(diào)整的需要安裝基準(zhǔn)器，在凸形擋臺(tái)上沿線(xiàn)路方向縱向分中、垂直線(xiàn)路方向橫向分中后，將基準(zhǔn)器中心對(duì)準(zhǔn)線(xiàn)路縱橫中心線(xiàn)安裝基準(zhǔn)器，基準(zhǔn)點(diǎn)高度與凸臺(tái)面持平，鉆孔后螺桿鉚釘錨固。使用全站儀通過(guò)3～4對(duì)CPⅢ控制點(diǎn)進(jìn)行自由設(shè)站，每隔5m測(cè)設(shè)基準(zhǔn)器的位置，直線(xiàn)地段用穿線(xiàn)法進(jìn)行復(fù)核，曲線(xiàn)地段采用偏角法進(jìn)行復(fù)核;采用20m的弦線(xiàn)測(cè)量間隔每5m處基準(zhǔn)器的正矢。改變?nèi)緝x的位置時(shí)，要再次后視上一測(cè)站設(shè)站所用的4個(gè)CPⅢ控制點(diǎn)，并復(fù)測(cè)上次測(cè)量的2個(gè)凸臺(tái)上的基準(zhǔn)器。

基準(zhǔn)器測(cè)量完畢后，采用高標(biāo)號(hào)砂漿將已經(jīng)設(shè)定好的基準(zhǔn)器封固，僅留出標(biāo)志頂端，施工時(shí)注意避免砂漿堵塞基準(zhǔn)器頂部的小孔。填寫(xiě)基準(zhǔn)器標(biāo)簽，粘貼在擋砟墻或凸形擋臺(tái)上，以便后續(xù)軌道板和鋼軌狀態(tài)調(diào)整作業(yè)。

1.3.2 軌道板的運(yùn)輸、裝卸及臨時(shí)存放

軌道板可采用鐵路和公路運(yùn)輸。對(duì)于公路運(yùn)輸，施工前應(yīng)對(duì)行駛路線(xiàn)進(jìn)行調(diào)查，確保最不利的限界可以滿(mǎn)足運(yùn)輸需要，并盡量選擇較平順的道路。軌道板按產(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(xiàn)，對(duì)稱(chēng)裝載，每層之間采用墊木在起吊螺母處支墊，墊木尺寸為80mm×80mm×2 400mm，裝載高度不得超過(guò)4層。

軌道板裝卸時(shí)應(yīng)利用軌道板上的起吊裝置水平吊起，使四角的起吊螺母均勻受力。混凝土軌道板裝卸和運(yùn)輸過(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。

現(xiàn)場(chǎng)軌道板可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)。

1.3.3 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)?、積水等。用跨雙線(xiàn)龍門(mén)吊將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)。然后，用專(zhuān)用工具在軌道板落下時(shí)輔助調(diào)整軌道板位置，使軌道板縱向中心線(xiàn)與軌道板兩端基準(zhǔn)器連線(xiàn)大致重合，并使軌道板距兩端凸形擋臺(tái)的距離大致相等。

1.3.4 軌道板精調(diào)

軌道板大致就位后，取下軌道板起吊吊耳，在起吊螺栓預(yù)埋孔處安裝軌道板支撐螺栓及頂托。在軌道板支撐螺桿及頂托安裝時(shí)應(yīng)注意在軌道板與頂托之間加墊橡膠板，同時(shí)擰緊起吊螺栓孔內(nèi)的螺栓。在支撐螺桿下加墊鋼板(100mm×50mm×5mm)，旋轉(zhuǎn)螺桿將軌道板緩緩抬起，抽出支撐墊木，清理軌道板底。

根據(jù)軌道板兩端基準(zhǔn)器空間位置和軌道線(xiàn)型資料，計(jì)算三角規(guī)調(diào)板所需參數(shù)，并設(shè)置三角規(guī)的參數(shù)。將設(shè)置好的2把三角規(guī)的前支腿分別放在與其相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)器上，左右2支腿對(duì)準(zhǔn)軌道板軌面中心線(xiàn)，將弦線(xiàn)穿過(guò)這2把三角規(guī)前支腿上的掛環(huán)并拉緊。

移動(dòng)調(diào)板門(mén)架至軌道板起吊螺栓孔附近，放下吊勾，勾住軌道板底，注意避開(kāi)豎向支撐螺栓的頂托。同時(shí)搖動(dòng)4個(gè)手動(dòng)葫蘆將軌道板提至低于凸形擋臺(tái)高1 m左右，并與底座表面平行，擰緊豎向支撐螺桿。然后再調(diào)節(jié)三向調(diào)板裝置的橫向調(diào)節(jié)器，使軌道板的中線(xiàn)與兩端基準(zhǔn)器連線(xiàn)重合，使兩端三角規(guī)的水準(zhǔn)氣泡居中，使板端距凸形擋臺(tái)的距離與設(shè)計(jì)相符，擰緊支撐螺栓。如果降低軌道板標(biāo)高則還需調(diào)節(jié)豎向支撐螺桿。軌道板高微調(diào)采用豎向支撐螺桿調(diào)節(jié)。按上述步驟反復(fù)調(diào)整，直到軌道板位置滿(mǎn)足精度要求。軌道板的狀態(tài)精確對(duì)位后，用木楔楔入軌道板與凸形擋臺(tái)的縫隙中，使軌道板平面位置固定，并將支撐螺栓支承在底座混凝土上，取出板下墊木。

1.4 CA砂漿的制備與灌注

1.4.1 CA砂漿的制備

無(wú)砟軌道施工前，應(yīng)建立具有相應(yīng)資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)室根據(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(mǎn)足技術(shù)條件要求，確定砂漿基本配合比。在進(jìn)行水泥乳化瀝青砂漿灌注前，還應(yīng)在基本配合比的基礎(chǔ)上，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)，對(duì)基本配合比進(jìn)行修正，確定施工配合比。

水泥乳化瀝青砂漿的拌制是在自動(dòng)化程度較高的砂漿攪拌車(chē)上進(jìn)行的。攪拌前確定砂漿施工配合比和攪拌參數(shù)，在砂漿車(chē)中輸入配合比和攪拌參數(shù)即可進(jìn)行攪拌。具體工藝流程為:材料溫度和設(shè)備狀態(tài)檢查→向攪拌車(chē)內(nèi)加料→輸入配合比→配料→攪拌→檢測(cè)→放進(jìn)成品斗→放進(jìn)轉(zhuǎn)運(yùn)斗準(zhǔn)備運(yùn)輸。

1.4.2 砂漿灌注袋鋪設(shè)

CA砂漿灌注前復(fù)測(cè)軌道板狀態(tài)，不合格時(shí)要重新調(diào)整軌道板，直到符合要求。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(xiàn)地段灌注口均朝曲線(xiàn)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(xiàn)與軌道板邊緣對(duì)齊。最后采用木楔將灌注袋的四個(gè)角固定在軌道板下方。

1.4.3 CA砂漿的灌注

灌注前，再次確認(rèn)軌道板狀態(tài)是否符合要求，檢查灌注袋的位置，并在軌道板表面鋪設(shè)塑料薄膜，防止軌道板受到污染。每塊軌道板下面的砂漿應(yīng)一次灌注完成，曲線(xiàn)地段，砂漿由低向高的方向進(jìn)行灌注。采用灌注漏斗與攪拌機(jī)連接，將攪拌好的水泥瀝青砂漿經(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)，使水泥瀝青砂漿流入灌注袋內(nèi)。砂漿宜勻速、連續(xù)注入，防止產(chǎn)生氣泡，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。灌注完成后，綁扎砂漿袋口，并將袋口抬高，保持袋中壓力。

灌注過(guò)程中，嚴(yán)禁踩踏軌道板，并由專(zhuān)人在軌道板四角進(jìn)行監(jiān)控，防止軌道板受力偏斜，并監(jiān)測(cè)軌道板頂面標(biāo)高。施工環(huán)境溫度應(yīng)在5℃ ～35℃范圍之內(nèi)。當(dāng)天最低氣溫低于-5℃時(shí)，全天不得進(jìn)行砂漿灌注。灌注結(jié)束24 h，并且砂漿層強(qiáng)度達(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)。砂漿灌注完成后7 d以上或抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.7 MPa以上后，軌道板上方可承重。

1.5 凸形擋臺(tái)樹(shù)脂灌注

1.5.1 灌注袋安裝

將泡沫聚乙烯塞入灌注袋底部襯孔，將灌注袋塞入凸形擋臺(tái)填充部位，并將灌注袋底部的泡沫壓實(shí)。在軌道板半圓形缺口的側(cè)面和凸形擋臺(tái)側(cè)面涂刷粘合劑。用手拉緊灌注袋兩邊的側(cè)面，使其完全展開(kāi)鋪平至結(jié)合部位，將袋子的兩側(cè)面分別與軌道板和凸形擋臺(tái)的混凝土粘貼、壓實(shí)，避免灌注袋出現(xiàn)褶皺。

1.5.2 樹(shù)脂配制

利用開(kāi)罐器將A組分的桶蓋去掉，上下左右充分?jǐn)嚢瑁瑢⑼暗椎某恋砦锶繑嚻?，尤其注意桶底邊角的沉淀。將A組分和 B組分按照配合比要求倒入攪拌桶內(nèi)，上下左右充分?jǐn)嚢?，攪拌好的混合液，分裝到灌注容器內(nèi)，由灌注容器進(jìn)行灌注施工。

1.5.3 樹(shù)脂灌注

采用人工或平板車(chē)的形式，將灌注容器移至灌注地點(diǎn)，向灌注袋內(nèi)灌注樹(shù)脂。灌注完畢后，使用細(xì)木棒等工具深入到樹(shù)脂內(nèi)部，貼近軌道板或凸形擋臺(tái)側(cè)面刮貼幾下，防止灌注袋產(chǎn)生褶皺扭曲及空氣滯留現(xiàn)象。灌注樹(shù)脂到軌道板倒角下端位置，停止灌注。

2 結(jié)語(yǔ)

由于CRTSⅠ型板式無(wú)砟軌道設(shè)有提高軌道彈性的水泥瀝青砂漿墊層，但是板式軌道結(jié)構(gòu)中CA砂漿調(diào)整層的施工質(zhì)量直接影響軌道的耐久性，因此要高質(zhì)量地完成CA砂漿調(diào)整層的施工才能保證軌道的整體性、穩(wěn)定性和耐久性。

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