上跨既有鐵路高速鐵路橋梁CRTSⅢ型板式無砟軌道施工技術(shù)

趙映冠

（中鐵十八局集團(tuán)有限公司 天津 300350）

1 工程概況

新建商丘至合肥至杭州高速鐵路自商丘站上跨既有京九線后并行于京九線北側(cè)走行，該鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速350 km/h，采用CRTSⅢ型板式無砟軌道，標(biāo)準(zhǔn)軌道板的型號有P5600、P4856、P4925三種。其中古城特大橋?yàn)槿纾?2 m+128 m +72 m）連續(xù)梁橋，上跨既有京九鐵路，與其交角為22°55′，梁底距離京九鐵路軌頂最低處為11.85 m，限界高度為6.55 m，為減少對京九鐵路的影響，采用轉(zhuǎn)體施工技術(shù)。橋上軌道結(jié)構(gòu)由鋼軌、彈性扣件、軌道板、自密實(shí)混凝土層、隔離層以及具有限位結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土底座等部分組成（見圖1）。混凝土底座的主要功能為承受并傳遞荷載和為實(shí)現(xiàn)曲線超高的設(shè)置。軌道板主要功能為實(shí)現(xiàn)鋼軌和扣件的安裝定位并承受和傳遞荷載。作為CRTSⅢ板式無砟軌道充填層，自密實(shí)混凝土層既為預(yù)制軌道板提供支承也承受豎向和水平荷載。

圖1 橋梁無砟軌道結(jié)構(gòu)示意圖

由于工程所具有的特點(diǎn)，其在施工過程中的重難點(diǎn)如下：

（1）上跨京九鐵路防護(hù)要求高。本工程連續(xù)梁橋上跨京九鐵路，橋上軌道結(jié)構(gòu)施工面臨著機(jī)械設(shè)備可能會侵占既有鐵路限界和高空墜物威脅接觸網(wǎng)線和列車安全的問題；同時(shí)，由于空氣動力學(xué)效應(yīng)，運(yùn)營列車通過時(shí)會對臨近的設(shè)施、設(shè)備產(chǎn)生很大的作用力并危及施工人員的安全。京九鐵路運(yùn)輸任務(wù)重，運(yùn)行列車密度大。因此，保證施工不對營業(yè)線的正常運(yùn)營造成干擾，確保營業(yè)線的安全不間斷行車和施工人員的安全是施工過程中的重點(diǎn)。

（2）底座板高程控制。無砟軌道自身的特點(diǎn)要求其必須具有良好的平順性，作為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的底座板對平順性有重要影響，而其本身采用現(xiàn)澆施工，受周圍環(huán)境和施工技術(shù)的影響交大，因此需在現(xiàn)場對其高程做到嚴(yán)格控制。

（3）軌道板精度控制。本工程軌道板施工有一半以上屬于曲線地段軌道板灌注施工，其中最大的軌道板超高達(dá)到150 mm，因此，防止自密實(shí)混凝土灌注過程中軌道板向曲線內(nèi)側(cè)發(fā)生橫向位移，控制灌注完成后軌道板精度為重點(diǎn)和難點(diǎn)。

圖2 CRTSⅢ型板式無砟軌道施工工藝圖

（4）自密實(shí)混凝土灌注。自密實(shí)混凝土灌注過程容易引起板軌道發(fā)生上浮而改變軌道板的位置，由于施工技術(shù)和環(huán)境的影響，灌注完成后自密實(shí)混凝土與軌道板產(chǎn)生離縫的現(xiàn)象多發(fā)，并最終造成軌道板開裂。

2 CR TSⅢ型板式無砟軌道施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 整體施工工藝流程，見圖2

2.2 施工關(guān)鍵技術(shù)及措施

CRTSⅢ型板式無砟軌道施工前應(yīng)確保既有線正上方橋面進(jìn)行密目網(wǎng)全封閉防護(hù)。施工期間必須設(shè)專人駐站，使施工現(xiàn)場時(shí)刻與車站保持密切聯(lián)系，列車通過時(shí)，停止吊裝、混凝土澆筑作業(yè)，確保行車、人員安全。

2.2.1 底座板施工

（1）測量放樣。無砟軌道鋪設(shè)前，首先建立CPⅢ控制網(wǎng)，包括平面和高程控制網(wǎng)。CPⅢ控制點(diǎn)埋設(shè)在橋梁防撞墻上，約每60m設(shè)一對具有強(qiáng)制對中功能的點(diǎn)。CPⅢ軌道控制網(wǎng)測量方案評估合格后，方可開展無砟軌道底座施工。利用專用高程控制測量軟件和現(xiàn)場高精度測量實(shí)現(xiàn)模板位置的控制，具體要求為：高程允許偏差±3 mm，寬度5 mm，中線位置2 mm，伸縮縫位置5 mm，伸縮縫寬度±2 mm。

（2）模板選擇和安裝。底座施工采用可調(diào)節(jié)組合鋼模板，以適應(yīng)曲線段底座不同超高的要求，模板安裝前需涂刷脫模劑。根據(jù)混凝土底座設(shè)計(jì)標(biāo)高來調(diào)節(jié)模板高度，根據(jù)測量放樣的點(diǎn)位對模板進(jìn)行定位，采用低模板時(shí)應(yīng)使模板頂面高程與底座收坡前高程一致；采用高模板時(shí)應(yīng)在模板上標(biāo)記出底座收坡前高程位置，模板頂面縱坡應(yīng)與線路縱坡一致，便于找平尺找平。側(cè)模應(yīng)預(yù)埋孔洞，用于安裝扣壓鎖緊裝置。預(yù)留孔一般直線段每側(cè)不少于4個，曲線段每側(cè)不少于5個。模板定位后，用砂漿封堵模板底部與基準(zhǔn)梁面（路基面）間的縫隙，避免澆筑混凝土?xí)r漏漿。。

（3）底座混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓晒捃囘\(yùn)輸至連續(xù)梁兩側(cè)橋下，采用混凝土泵車運(yùn)輸至梁面，梁面設(shè)置自制混凝土料斗車運(yùn)輸至澆筑現(xiàn)場?；炷寥肽：?，采用人工插入式振搗器振搗，并使用刮杠整平混凝土面。曲線超高地段底座板施工時(shí)，刮杠整平過程中需用人工不斷補(bǔ)充超高范圍混凝土，保證混凝土面滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高。底座側(cè)面4%橫向排水坡采用人工或收坡工具成坡，成坡坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求?；炷翝仓瓿珊蠹皶r(shí)覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d，灑水時(shí)間間隔以保證混凝土面濕潤為準(zhǔn)。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)[1]，禁止灑水養(yǎng)護(hù)，在混凝土表面噴涂養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)，并采取覆蓋保溫措施。當(dāng)?shù)鬃炷翉?qiáng)度達(dá)到能保證其表面和棱角不受損傷時(shí)，方可拆除模板。

2.2.2 軌道板精調(diào)

底座板施工完成后，在底座混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的75%，開始軌道板鋪設(shè)施工，無砟軌道土工布、道床鋼筋網(wǎng)片、限位凹槽鋼筋由汽車運(yùn)至連續(xù)梁兩側(cè)橋下就位后，由汽車吊吊至橋面，人工散布，綁扎成型，模板采用廠制定型鋼模板。軌道板由運(yùn)板車運(yùn)至連續(xù)梁兩側(cè)橋下，由橋上吊車吊至梁面，梁面設(shè)置一輛運(yùn)板車，按照施工順序依次鋪設(shè)軌道板。

軌道板精調(diào)前再次檢查粗鋪精度，對明顯偏差的軌道板，先調(diào)整到一定精度范圍內(nèi)，再進(jìn)行測量調(diào)整，提高軌道板精調(diào)時(shí)效率；對變形軌道板的處理，采用調(diào)整支點(diǎn)，使變形恢復(fù)。軌道板粗鋪到位后，通過精調(diào)爪將軌道板調(diào)整至略高于自密實(shí)混凝土設(shè)計(jì)厚度（90 mm）后，抽出墊木。軌道板精調(diào)測量系統(tǒng)采用全站儀自由設(shè)站，利用CPⅢ控制網(wǎng)進(jìn)行測設(shè)，每站精調(diào)4～6塊軌道板。CRTSⅢ型板精調(diào)系統(tǒng)在精調(diào)時(shí)需要使用六個標(biāo)架，放置在當(dāng)前調(diào)整的軌道板的正數(shù)第二排承軌臺和倒數(shù)第二排承軌臺上。進(jìn)行搭接時(shí)，搭接標(biāo)架放置在搭接板臨近當(dāng)前精調(diào)板的第二排承軌臺上。啟動軌道板精調(diào)軟件測量，根據(jù)偏差值調(diào)板。

精調(diào)精度要求為：高程允許偏差為±0.5 mm；中線允許偏差為0.5 mm；相鄰軌道板接縫處承軌臺頂面相對高差允許偏差為0.5 mm；相鄰軌道板接縫處承軌臺頂面平面位置允許偏差為0.5 mm；軌道板縱向位置曲線地段允許偏差為2 mm，軌道板縱向位置直線地段允許偏差為5 mm[2,3]。

2.2.3 自密實(shí)混凝土灌注

軌道板精調(diào)完成后，及時(shí)安裝封邊模板，模板采用140 mm的槽鋼加工，模板內(nèi)側(cè)粘貼不透水土工布。在模板轉(zhuǎn)角處設(shè)置排氣孔，以避免自密實(shí)混凝土轉(zhuǎn)角處聚集氣泡的通病。排氣管高度需高于軌道板頂面。由于兩軌道板間隙限制，排氣孔交叉錯開布置。

為了防止自密實(shí)混凝土灌注過程中軌道板上浮超限，應(yīng)在灌注前在軌道板頂安裝壓緊裝置，扣壓裝置的橫梁采用不小于120 mm的槽鋼加工成箱型結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)鋼板與槽鋼腹板同厚。同時(shí)在曲線內(nèi)側(cè)還應(yīng)設(shè)置防側(cè)移裝置，P5600型軌道板防側(cè)移裝置不應(yīng)少于3道，其它型號軌道板不應(yīng)少于2道。正式上線施工前的工藝性揭板試驗(yàn)結(jié)果表明，混凝土灌注速度過快所引起的軌道板上浮、側(cè)移最大可達(dá)3.2 mm，一塊P5600型軌道板的灌注時(shí)間應(yīng)控制在4～7 min；拆除軌道板精調(diào)支座宜控制在混凝土初凝后、終凝前的時(shí)間段內(nèi)，否則可能出現(xiàn)離縫現(xiàn)象。

結(jié)合軌道板粗鋪及精調(diào)進(jìn)度，自密實(shí)混凝土灌注采用左右線同步或左右線錯開施工。自密實(shí)混凝土由混凝土拌合站集中拌和，罐車經(jīng)施工便道運(yùn)輸至灌注工點(diǎn)橋下，將混凝土放入料斗，料斗容積每次只連續(xù)灌注一塊板。采用橋面吊車將料斗垂直運(yùn)輸至橋面，橋面叉車將料斗水平運(yùn)輸至灌板地點(diǎn)。

3 結(jié)語

通過在商合杭高鐵項(xiàng)目的工程實(shí)踐，對上跨既有鐵路高速鐵路橋梁CRTSⅢ型板式無砟軌道相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，以期為今后相關(guān)工程的施工提供一定的借鑒。