高速鐵路 CRTSⅡ型板式無砟軌道施工技術(shù)

崔慶合

(中鐵大橋局股份有限公司，湖北武漢 430050)

1 工程概況

新建石家莊至武漢鐵路客運專線SWZQ-1標(biāo)中鐵大橋局施工區(qū)段位于河南省鶴壁市，工程包括鶴壁特大橋(DK540+942～DK545+214.08)和衛(wèi)輝衛(wèi)共特大橋(DK547+622.18～DK568+325)橋梁段及橋面無砟軌道施工，全長24.975正線千米。無砟軌道線路設(shè)計時速為350 km/h，正線橋梁段采用CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)。無砟軌道是客運專線鐵路的重要工程結(jié)構(gòu)，是核心建造技術(shù)之一，其施工技術(shù)復(fù)雜，精度要求高，并具有工廠化、機械化、專業(yè)化、信息化等特點，其工程質(zhì)量直接決定客運專線鐵路的安全性、舒適性、耐久性。

2 無砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計及特點

1)橋面上軌道板經(jīng)精調(diào)和灌漿后進行縱向張拉連接成為整體。軌道板為橫向先張結(jié)構(gòu)，每65 cm設(shè)4 cm深預(yù)裂縫，橫向設(shè)0.5%排水坡，板與板間通過6根φ20 mm螺紋鋼筋進行縱向連接，解決板端部變形問題。

2)底座板與梁面通過設(shè)置“兩布一膜”滑動層，釋放橋梁應(yīng)力。

3)橋梁固定支座一端，通過在梁體預(yù)設(shè)錨固筋(一般為2排7根Ф28 mm)和齒槽與梁體固結(jié)，傳遞縱向力。

4)在梁端設(shè)置長3 m、厚5 cm的高強度擠塑板，避免梁端轉(zhuǎn)角對軌道結(jié)構(gòu)的影響。

5)底座板和軌道板沿線路采用側(cè)向擋塊，保證軌道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

6)橋梁兩端的臺后路基上設(shè)置摩擦板和端刺，底座與摩擦板間鋪設(shè)土工布，將橋上軌道結(jié)構(gòu)縱向力傳遞到路基。

3 無砟軌道系統(tǒng)及主要施工技術(shù)

CRTSⅡ型板式無砟軌道系統(tǒng)主要由滑動層、高強度擠塑板、底座板、軌道板、水泥乳化瀝青砂漿(CA砂漿)、側(cè)向擋塊等組成。無砟軌道主要施工工序包括:橋梁梁面處理;高強擠塑板安裝;“兩布一膜”滑動層鋪設(shè);底座板施工;軌道板粗鋪、精調(diào)、灌漿;水泥乳化瀝青(CA)砂漿灌注;軌道板縱向連接;鋼軌及扣件安裝等關(guān)鍵步驟。

3.1 梁面修補、打磨、拋丸

梁面平整度和粗糙度對滿足無砟軌道受力要求及實現(xiàn)CRTSⅡ型板的設(shè)計理念至關(guān)重要。如梁面高程、平整度、相鄰梁端高差不滿足要求，預(yù)埋件位置及底座厚度偏差超標(biāo)，將會影響梁、板在溫度應(yīng)力作用下的自由滑動，也會影響防水層與梁面之間的附著力。

3.2 滑動層及高強擠塑板安裝

1)滑動層由兩布一膜組成，其結(jié)構(gòu)形式為:下層為厚3 mm～3.5 mm土工布，中間鋪一層厚1.0 mm高密度聚乙烯土工膜，上層為厚1.8 mm～2.2 mm土工布。高強擠塑板由5塊拼裝而成，其中4塊為600 mm×1 450 mm，1塊為550 mm×1 450 mm，兩塊之間采用“SL”形搭接。2)“兩布一膜”滑動層的鋪設(shè)范圍從橋梁固定端的剪力齒槽內(nèi)邊緣開始，向橋梁支座活動端方向進行，鋪設(shè)至下一孔梁固定端的剪力齒槽外邊緣。施工程序為:梁面清掃檢查→滑動層鋪設(shè)邊緣放樣彈線→粘結(jié)劑涂刷帶放樣彈線→梁端接縫處高強度擠塑板鋪設(shè)→底層土工布粘貼鋪設(shè)→土工膜鋪設(shè)→上層土工布鋪設(shè)→碾平壓緊。3)聚脲防水層施工:橋面底涂固化后，經(jīng)檢查無氣泡、脫模劑和油污等，底涂與基層的粘結(jié)強度達到標(biāo)準要求后，即可噴涂聚脲防水層涂料。一般在底涂后2 h～24 h之間進行。

3.3 底座板混凝土施工

增加底座板作用:1)底座板施工順序為:底座板鋼筋籠場內(nèi)加工→鋼筋籠整體、吊裝就位→鋼板連接器及剪力齒槽錨固筋安裝→模板制作安裝→測溫電耦安裝→底座板混凝土澆筑(后澆帶除外)→頂面邊緣收坡→頂面拉毛→頂面邊緣橫坡收光→模板拆除→混凝土養(yǎng)護→鋼筋連接器施工→后澆帶混凝土澆筑→后澆帶混凝土頂面收坡、拉毛→后澆帶混凝土模板拆除養(yǎng)護。2)線下工程沉降變形通過評估;CPⅢ網(wǎng)測設(shè)完成且通過評估。3)根據(jù)各臨時端刺及常規(guī)區(qū)劃分表，用墨斗線分別彈出所有后澆帶(BL1，BL2)的位置線及連接器中線，再用醒目油漆在防撞欄上標(biāo)出每個橋墩的里程、編號及 K0，J1，J2，J3，J4，K1 的具體位置。4)底座板上軌道板覆蓋區(qū)域2.55 m寬的范圍應(yīng)刷子刷毛處理，深度1 mm～2 mm。側(cè)向擋塊位置處底座板不得有模板接縫。5)混凝土的張拉連接必須嚴格按照臨時端刺及常規(guī)區(qū)平面布置圖進行。當(dāng)一個施工單元的底座板混凝土澆筑完成后，必須測量常規(guī)區(qū)及臨時端刺澆筑段的長度和溫度。6)底座混凝土施工必須嚴格控制混凝土澆筑高度，以確保CA砂漿填充層厚度為2 cm～4 cm。

3.4 軌道板運輸及存放

1)軌道板通過輪胎式平板運輸車在與線路并行的施工便道上運輸，軌道板在運輸車上疊放不大于四層，層與層之間用質(zhì)墊木隔開。軌道板運輸?shù)跹b過程中必須采取有效的措施，避免軌道板撞擊損傷、掉角、裂紋、裂縫等現(xiàn)象。2)軌道板存放時要嚴格按照三點存放的要求進行存放。堆放軌道板時最終要確保軌道板不斜，將變形量降為最小。3)軌道板吊裝上橋以前，質(zhì)檢員對軌道板進行逐塊驗收。不符合規(guī)范要求時應(yīng)立即對軌道板進行修補或換板，否則不能安裝。4)軌道板在存放時要擺放好墊木的方向及位置，禁止墊木擺放不正確導(dǎo)致的軌道板變形及產(chǎn)生裂紋。

3.5 軌道板粗鋪

1)橋梁底座板混凝土強度達到15 MPa后，即可進行軌道板粗鋪作業(yè)。軌道板粗鋪前先安裝定位錐和測設(shè)GRP點，根據(jù)定位錐鋪設(shè)軌道板。2)根據(jù)CPⅢ測設(shè)軌道基準點GRP點，并在軌道板板縫對應(yīng)的支承層上寫上軌道板編號。圓錐體為軌道板安裝的輔助工具，可使安裝精度達10 mm。3)跨河跨道等困難部位的軌道板安裝，先由懸臂龍門吊將軌道板從存板處吊起，慢慢行走至安裝點，然后將軌道板粗鋪就位。

3.6 軌道板精調(diào)

1)軌道板精調(diào)在粗鋪之后進行，其施工程序為:數(shù)據(jù)計算及準備→精調(diào)儀器測試→精調(diào)千斤頂安裝→儀器建站測量→軌道板位置精調(diào)。2)準備精調(diào)所需的軌道板坐標(biāo)文件“FFC”、棱鏡配位文件“.FFD”(前期通過布板軟件計算得出)和現(xiàn)場測量并經(jīng)過平差計算后的軌道基準點三維坐標(biāo)。3)根據(jù)精調(diào)作業(yè)段長度準備足夠數(shù)量的精調(diào)千斤頂和限位裝置。精調(diào)千斤頂易損壞，故應(yīng)準備相應(yīng)數(shù)量的備用頂。4)精調(diào)施工前，應(yīng)對精調(diào)段CPⅢ網(wǎng)及基準點進行復(fù)測檢核，并經(jīng)設(shè)計院CPⅢ網(wǎng)評估合格，確認無誤后方可開始精調(diào)施工。5)準備必要的遮陽防雨棚架，以保證儀器能夠在合適的條件下工作。6)精調(diào)采用的全站儀需具有自由設(shè)站功能，測角精度為1″、測距精度為1 mm+1 ppm。

3.7 水泥乳化瀝青砂漿灌注

1)按規(guī)范要求做好原材料的進場檢驗工作，確保材料質(zhì)量達標(biāo)。2)嚴格原材料的儲存和使用管理，保證乳化瀝青、干料的進場、儲存、使用溫度在5℃～35℃。3)水泥乳化瀝青砂漿灌注前必須對已精調(diào)完成的軌道板進行復(fù)測，保證空間位置滿足精度要求。4)路基段砂漿可通過泵送至中轉(zhuǎn)罐，汽車吊配合進行現(xiàn)場灌注。5)軌道板精調(diào)完成后進行預(yù)濕。如底座板上有積水則采取強力風(fēng)槍將積水吹出，如有潤濕不徹底須進行二次噴霧潤濕，潤濕完成后的12 h時間內(nèi)，及時進行水泥乳化瀝青砂漿充填層灌注。

3.8 軌道板封邊及灌漿

1)軌道板縱向封邊。精調(diào)千斤頂位置在軌道板粗鋪時放置了U形彈性密封止?jié){墊，以防止灌漿時砂漿溢出和污染千斤頂。2)軌道板橫向封邊。施工橫向封邊時，取出定位錐，GRP點及定位錐處采用同直徑的鋼管封堵，灌漿時各標(biāo)志點不被覆蓋。封邊采用土工布包裹方木條，利用軌道板外露的精軋鋼筋進行支撐，防止其上浮。3)軌道板壓緊。在軌道板上安裝8個限位裝置，板端中部各設(shè)置1個一字形固定裝置，板的中間兩側(cè)各設(shè)置3個L形固定裝置(對稱布置在中部精調(diào)爪的兩側(cè))利用圓錐體錨桿和翼形螺母固定。4)灌漿前對軌道板位置、封邊、限位裝置、排氣孔、濕潤情況進行測量檢查確認，合格后灌注砂漿。誤差超限要重新調(diào)整軌道板直至滿足要求方可灌注。5)對移動式水泥瀝青砂漿車的各系統(tǒng)進行檢查是否正常，如果不正常，應(yīng)立即檢修、調(diào)試到正常狀態(tài)。

4 結(jié)語

通過全體參加人員的共同努力，石武高鐵已全部施工完成并于2012年正式開通，安全質(zhì)量有序可控。本項目無砟軌道施工技術(shù)及經(jīng)驗為后續(xù)無砟軌道施工積累了寶貴經(jīng)驗。

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