CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道施工技術(shù)應(yīng)用

陳杰

中鐵隧道局集團(tuán)路橋工程有限公司 遼寧大連 116000

商合杭高速鐵路設(shè)計(jì)采用我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Ⅲ型板式無(wú)砟軌道，設(shè)計(jì)時(shí)速350km/h，是國(guó)內(nèi)繼鄭徐、京沈、濟(jì)青高速鐵路后的第四條Ⅲ型板式無(wú)砟軌道，這種軌道結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性高、剛度均勻性好、結(jié)構(gòu)耐久性更強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，由于其優(yōu)秀的綜合技術(shù)指標(biāo)，也被中國(guó)鐵路總公司稱為“全國(guó)高鐵的2．0版”。工程伊始，通過(guò)反復(fù)的施工調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)觀摩、培訓(xùn)學(xué)習(xí)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn)，在大膽嘗試、積極自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上形成了自己一套相對(duì)成熟、完善的CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道施工工法[1]。

1 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

1.1 總體施工工藝流程

線下結(jié)構(gòu)工后沉降觀測(cè)評(píng)估完成（路基、橋梁、隧道沉降觀測(cè)期均為不少于6個(gè)月）后進(jìn)行測(cè)量控制網(wǎng)CPⅢ測(cè)設(shè)及評(píng)估（成果有效期3個(gè)月），線下無(wú)砟軌道工程揭板工藝試驗(yàn)驗(yàn)收完成，線下四電接口工程驗(yàn)收完成后即可進(jìn)行無(wú)砟軌道施工，工藝流程為：施工準(zhǔn)備（施工隊(duì)伍組建、工裝配置、進(jìn)場(chǎng)材料檢驗(yàn)、交底培訓(xùn)）→測(cè)量放樣→路基面（梁面）處理→底座鋼筋焊網(wǎng)安裝→底座及凹槽模板安裝→底座板混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)→隔離層及緩沖墊層施工→自密實(shí)混凝土鋼筋焊網(wǎng)安裝→軌道板吊裝、板下門筋內(nèi)鋼筋安裝→軌道板粗鋪→軌道板精調(diào)及壓緊裝置安裝→自密實(shí)混凝土模板安裝→軌道板復(fù)測(cè)→自密實(shí)混凝土灌注→混凝土收面及養(yǎng)護(hù)→檢查驗(yàn)收→重復(fù)上述工藝施工下一區(qū)段。

1.2 操作要點(diǎn)

（1）底座板施工：

①路基面（梁面）處理。軌道中心線左右各1．35m范圍內(nèi)未見(jiàn)預(yù)埋套筒的地方進(jìn)行鑿毛處理，并應(yīng)確保清潔，無(wú)積水、油污。鑿毛可采用拋丸機(jī)或鑿毛機(jī)進(jìn)行，完成后經(jīng)檢查符合要求后方可進(jìn)行下道工序。

②底座放樣。底座施工前復(fù)核每孔梁梁長(zhǎng)、起點(diǎn)、終點(diǎn)里程，對(duì)于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)位置偏差超過(guò)20mm時(shí)，應(yīng)利用專用的布板軟件，重新計(jì)算出軌道板和底座的坐標(biāo)，使底座與軌道板位置一一對(duì)應(yīng)。根據(jù)布板數(shù)據(jù)，利用CPⅢ控制網(wǎng)對(duì)每塊軌道板對(duì)應(yīng)的底座進(jìn)行測(cè)量放樣，放樣完成后用墨線彈出底座邊線，并記錄每個(gè)點(diǎn)的高程，作為底座立模的依據(jù)[2]。

③預(yù)埋套筒連接鋼筋安裝。安裝底座鋼筋焊接網(wǎng)片前，先安裝好連接鋼筋，連接鋼筋與梁內(nèi)預(yù)埋套筒接頭的扭緊力矩符合《滾軋直螺紋鋼筋連接接頭》JG163-2004）的要求，扭緊力矩需達(dá)到100N．M，擰入長(zhǎng)度不小于1．5d，不大于套筒長(zhǎng)度的1/2，即24mm-27．5mm，且安裝后外露螺紋不超過(guò)2P（P為螺距）。

④鋼筋網(wǎng)片安裝。底座鋼筋焊網(wǎng)由具備資質(zhì)的廠家加工成型，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)吊裝到施工場(chǎng)地內(nèi)。鋼筋網(wǎng)片應(yīng)按設(shè)計(jì)布置，上層網(wǎng)片工廠加工時(shí)需將凹槽范圍鋼筋剪斷，留出凹槽位置。上下兩層網(wǎng)片縱、橫向端部采用U型筋連接閉合，并按設(shè)計(jì)要求設(shè)置架立筋，下層鋼筋網(wǎng)片應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置保護(hù)層墊塊，墊塊按梅花形布置，每平方不得少于4個(gè)。

⑤模板安裝。根據(jù)測(cè)量放樣的點(diǎn)位對(duì)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。模板定位后，應(yīng)采用發(fā)泡膠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。

⑥混凝土澆筑。底座混凝土由混凝土攪拌站集中攪拌，混凝土罐車運(yùn)到施工點(diǎn)橋下，采用泵送或斗送入模。澆筑時(shí)出料口距混凝土澆注面的距離不得大于1m，混凝土的入模溫度不能超過(guò)30℃，坍落度控制在160-200mm范圍內(nèi)。振搗完成后，采用自制找平尺提漿找平，找平尺端部設(shè)可調(diào)節(jié)裝置，找平尺底部與底座設(shè)計(jì)高程一致，以底座側(cè)模頂面為基準(zhǔn)進(jìn)行找平收面。底座橫向4%排水坡收面不宜過(guò)早進(jìn)行，否則不易成型，排水坡應(yīng)采取人工或自制收坡工具找坡，坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，排水坡成型后應(yīng)進(jìn)行壓光收面至少三遍。采用收坡工具收坡時(shí)，底座模板頂面應(yīng)與線路縱坡保持一致，利用收坡工具刮漿板，調(diào)節(jié)刮漿板高度至底座設(shè)計(jì)位置，推動(dòng)收坡工具在側(cè)模頂面安裝的收坡軌道（槽鋼）上縱向前進(jìn)，將排水坡范圍內(nèi)的多余混凝土刮除，找出設(shè)計(jì)坡面，再用人工進(jìn)行抹面壓光。

⑦混凝土養(yǎng)護(hù)。底座混凝土澆筑完成后應(yīng)避免與流水接觸，并在12小時(shí)內(nèi)覆蓋保水土工布或土工膜，進(jìn)行灑水或滴水養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土面濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)用水溫度與混凝土表面溫度之差不得大于15℃。養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于14天。

⑧伸縮縫施工。利用自制工具將伸縮縫內(nèi)的泡沫板挖除20mm-30mm，并清理出雜物，保證硅酮密封膠的厚度要求，硅酮灌注前，底座側(cè)面應(yīng)安裝封邊模具，并用刷子在接縫兩側(cè)均勻涂刷界面劑，待界面劑表干30min后再灌注硅酮。硅酮灌注應(yīng)采用專用工具進(jìn)行，灌注速度應(yīng)緩慢均勻，減少氣泡，保證硅酮填滿整個(gè)伸縮縫。曲線段底座伸縮縫灌注時(shí)應(yīng)從高處分段灌注，同時(shí)避免硅酮溢出伸縮縫，被污染的底座表面應(yīng)及時(shí)清理干凈[3]。

（2）軌道板施工：

①中間隔離層施工。在底座混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的75%，方可鋪設(shè)中間隔離層土工布，土工布鋪設(shè)應(yīng)平整，不得空鼓、歪斜；土工布鋪平后，用專用裁剪刀裁出凹槽方孔。裁下的部分剛好補(bǔ)在下面凹槽結(jié)構(gòu)的底面。每一段內(nèi)的土工布盡可能連續(xù)鋪設(shè)，軌道板下中間隔離層土工布不允許搭接。

②彈性墊層施工。粘貼彈性墊層之前，應(yīng)采用刷子沾適量粘接劑涂刷凹槽內(nèi)壁，再粘貼彈性墊層，確保彈性墊層及周圍泡沫板與凹槽內(nèi)壁密貼，無(wú)氣泡、空鼓等現(xiàn)象。泡沫板底部應(yīng)與凹槽底面土工布密貼無(wú)翹曲，頂部應(yīng)與底座混凝土頂面平齊，不得高出底座頂面。凹槽內(nèi)壁轉(zhuǎn)角處泡沫板應(yīng)對(duì)齊，不得互相擠壓；凹槽底部、頂部與彈性墊層泡沫板相交部位均用膠帶密封，確保粘貼嚴(yán)密，無(wú)空鼓翹曲等現(xiàn)象，避免自密實(shí)混凝土進(jìn)入。

③網(wǎng)片安放。軌道板底部門形筋對(duì)應(yīng)的自密實(shí)混凝土縱向鋼筋應(yīng)在軌道板粗鋪時(shí)落板前人工綁扎，由于軌道板內(nèi)鋼筋采取絕緣措施，故采用絕緣卡將縱向鋼筋與門形筋固定。

自密實(shí)混凝土鋼筋網(wǎng)片底部應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置鋼筋保護(hù)層墊塊，保護(hù)層墊塊采用C40混凝土工廠預(yù)制墊塊，保護(hù)層墊塊數(shù)量應(yīng)滿足不小于4個(gè)/㎡。為防止自密實(shí)混凝土灌注過(guò)程中鋼筋網(wǎng)片上浮，鋼筋網(wǎng)片頂部應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的保護(hù)層墊塊。

④軌道板粗鋪。軌道板粗鋪前，應(yīng)有專人核對(duì)軌道板編號(hào)與底座板標(biāo)示號(hào)是否一致，確保軌道板“對(duì)號(hào)入座”。曲線上的軌道板應(yīng)嚴(yán)格按照鋪設(shè)計(jì)劃表的位置一一對(duì)應(yīng)進(jìn)行鋪設(shè)。板落放前，進(jìn)一步確認(rèn)軌道板型號(hào)及接地端子的方向，同時(shí)安排專人板底門形筋對(duì)應(yīng)的自密實(shí)混凝土縱向鋼筋綁扎牢固。專人指揮龍門吊司機(jī)進(jìn)行作業(yè)，施工人員扶穩(wěn)軌道板緩慢落下。每塊板粗放板支點(diǎn)應(yīng)為4個(gè)，支點(diǎn)采用100mm×100mm×100mm厚墊木（根據(jù)實(shí)際情況，墊木厚度應(yīng)略大于自密實(shí)混凝土厚度5-10mm）。軌道板粗鋪到位后，安裝好精調(diào)爪，將精調(diào)爪豎向調(diào)節(jié)桿調(diào)高1至2圈，抽出墊木。再將板腔厚度初步調(diào)整到與計(jì)算的自密實(shí)混凝土理論厚度基本一致，再將軌道板縱向位置調(diào)到位后完成粗調(diào)。

⑤軌道板精調(diào)：

a．標(biāo)架檢校：精調(diào)系統(tǒng)在上線使用前一定要進(jìn)行標(biāo)架檢校。棱鏡常數(shù)（強(qiáng)制對(duì)中三角架高度，棱鏡高等）、標(biāo)架四腳平整度要進(jìn)行檢核和調(diào)整，再將相關(guān)常數(shù)錄入到程序中。在使用過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不符需重復(fù)檢校。

b．架設(shè)全站儀和定向棱鏡：設(shè)站和定向的已知坐標(biāo)需要事先輸入備用。全站儀自由設(shè)站不少于8個(gè)CPⅢ點(diǎn)，定向精度必須滿足要求，精調(diào)前還必須參考前一塊已精調(diào)好的軌道板上的最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)，以消除搭接誤差。

c．標(biāo)架安放：Ⅲ型板精調(diào)系統(tǒng)在精調(diào)時(shí)需要使用六個(gè)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(tái)和倒數(shù)第二排承軌臺(tái)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(tái)上。

d．啟動(dòng)軌道板精調(diào)軟件測(cè)量，根據(jù)偏差值調(diào)板：調(diào)整未調(diào)板的搭接端，將當(dāng)前待調(diào)整板和已調(diào)整好的板大體一致，調(diào)板式可借助水平尺等輔助裝置進(jìn)行，以加快調(diào)板速度；精調(diào)軟件指揮全站儀觀測(cè)放置在當(dāng)前板四個(gè)精調(diào)標(biāo)架上的4個(gè)棱鏡，根據(jù)測(cè)得的坐標(biāo)值計(jì)算出實(shí)測(cè)值和理論值之間的偏差值進(jìn)行精確調(diào)整，當(dāng)調(diào)整完成后進(jìn)行完整的重復(fù)測(cè)量，當(dāng)偏差值符合限差要求時(shí)軌道板調(diào)整完成，保存精調(diào)成果；轉(zhuǎn)入下一塊軌道板的調(diào)整，重復(fù)以上工作。

⑥安裝模板及壓緊裝置：

a．模板用140槽鋼制成，根據(jù)施工實(shí)際條件，模板分為側(cè)模和端模，側(cè)模在精調(diào)爪位置處斷開(kāi)。施工時(shí)，模板內(nèi)側(cè)粘貼透氣模板布并涂刷脫模劑。模板在軌道板四角位置設(shè)置排氣孔，將灌漿時(shí)板腔內(nèi)空氣導(dǎo)出，采用排氣孔插板封閉。

b．為控制軌道板上浮超限，扣壓裝置的橫梁采用不小于120的槽鋼加工成箱型結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)鋼板與槽鋼腹板同厚；扣壓裝置的拉桿采用不小于φ16mm精軋螺紋鋼筋加工而成，拉桿上部用螺帽和墊板緊固，拉桿下部鉤掛在錨釘上，錨釘用不小于φ20mm高強(qiáng)鋼筋加工而成、插在底座板預(yù)埋套管中?？蹓貉b置數(shù)量：P5600型板，直線段和曲線段均為5道；P4925型板和P4856型板，直線段和曲線段均為4道。

⑦自密實(shí)混凝土灌注：

a．自密實(shí)混凝土的初始配合比、基本配比及施工配合比在咨詢單位的指導(dǎo)下進(jìn)行，并得到咨詢單位的審查確認(rèn)。配比要滿足各種環(huán)境溫度（5℃＜t＜30℃）條件下的施工需要，特別高溫條件下基本配比穩(wěn)定后，進(jìn)行混凝土的攪拌與灌注的適應(yīng)性試驗(yàn)，試驗(yàn)針對(duì)不同環(huán)境溫度條件并結(jié)合實(shí)做培訓(xùn)需要反復(fù)多次進(jìn)行，以充分掌握自密實(shí)混凝土在各種條件下的性能表現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上形成在各種條件下的混凝土配比微調(diào)數(shù)據(jù)。

b．原材料檢驗(yàn)及存放：自密實(shí)混凝土攪拌所采用原材料較多，做好各種原材料進(jìn)場(chǎng)的檢驗(yàn)工作，確保合格的原材料用于施工，原材料進(jìn)場(chǎng)必須進(jìn)行試驗(yàn)并出具報(bào)告，有出廠合格證必須出具合格證，各種原材料根據(jù)其性能及用途合理存放、標(biāo)識(shí)清楚，其它液態(tài)外加劑密封存放。

c．混凝土攪拌：自密實(shí)混凝土在攪拌站集中攪拌，每次灌注施工前應(yīng)在攪拌站內(nèi)進(jìn)行試拌，檢測(cè)自密實(shí)混凝土塌落擴(kuò)展度、含氣量、T500等指標(biāo)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)配合比進(jìn)行微調(diào)，以確定最佳施工配合比?；炷翑嚢钑r(shí)，宜先向攪拌機(jī)投入粗骨料、細(xì)骨料、水泥、礦物摻和料和其他材料，干粉攪拌30s，再加入水和外加劑，并繼續(xù)攪拌，總攪拌時(shí)間不宜少于3min。

d．混凝土運(yùn)輸：自密實(shí)混凝土運(yùn)輸便道應(yīng)平坦暢通，以減少運(yùn)輸時(shí)間，混凝土自出場(chǎng)到灌注完成時(shí)間不宜超過(guò)2h，當(dāng)罐車到達(dá)澆筑現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)使罐高速旋轉(zhuǎn)20-30s方可卸料，每車運(yùn)輸混凝土控制在2-3塊板的灌注量，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軌道板灌注塊數(shù)及運(yùn)距配置運(yùn)輸車輛，保證單塊板連續(xù)灌注，嚴(yán)禁中斷進(jìn)行二次灌注。

e．自密實(shí)混凝土灌注作業(yè)：混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，灌注前檢測(cè)溫度、塌落擴(kuò)展度、含氣量、T500等指標(biāo)，自密實(shí)混凝土塌落擴(kuò)展度控制在≤680mm；含氣量按3-6%控制；T500按3-7s控制。各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后方可進(jìn)行自密實(shí)混凝土灌注施工，每次施工按規(guī)定留取試件。

在軌道板灌注孔處設(shè)置直徑Φ18cm的PVC硬質(zhì)下料管。采用中間孔灌注的方式，下料管露出軌道板上表面的高度不宜小于70cm，灌注時(shí)間控制在6-8min。曲線板下料管露出軌道板上表面的高度不宜小于100cm，中孔灌注時(shí)間控制在8-12min。

自密實(shí)混凝土灌注應(yīng)設(shè)計(jì)專門灌注支架，用于支撐灌注漏斗和人員作業(yè)平臺(tái)，混凝土應(yīng)通過(guò)溜槽流入灌注漏斗，灌注漏斗通過(guò)塑料軟管與下料管連接，灌注料斗應(yīng)設(shè)置閥門，以調(diào)節(jié)灌注速度，灌注要連續(xù)，灌注過(guò)程中注意觀察軌道板狀態(tài)，不得出現(xiàn)起拱及上浮現(xiàn)象，灌注時(shí)先快后慢，注意觀察排氣孔，待所有排氣孔中混凝土高度與軌道板頂平齊時(shí)，停止灌注，關(guān)閉排氣孔閥門，拔出軟管，移動(dòng)灌注支架至下一塊板。

⑧軌道板復(fù)測(cè)。軌道板灌注完成后及時(shí)對(duì)軌道板進(jìn)行復(fù)測(cè)，掌握成品偏差情況和工藝性偏差規(guī)律，及時(shí)通過(guò)相應(yīng)措施進(jìn)行控制，軌道板灌注后位置允許偏差高程±2mm、中線2mm、相鄰軌道板接縫處承軌臺(tái)頂面相對(duì)高差1mm、相鄰軌道板接縫處承軌臺(tái)頂面相對(duì)平面位置1mm、軌道板縱向位置5mm（直線地段）2mm（曲線地段）。

⑨自密實(shí)混凝土養(yǎng)護(hù)：

a．自密實(shí)混凝土的帶模養(yǎng)護(hù)3天，拆模時(shí)混凝土表面及棱角不得損傷。

b．拆模后，應(yīng)對(duì)自密實(shí)混凝土采取土工布包裹、養(yǎng)護(hù)膜覆蓋或噴養(yǎng)護(hù)劑等保濕養(yǎng)護(hù)措施，保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d，在夏期拆模時(shí)，若天氣產(chǎn)生驟然變化，應(yīng)對(duì)自密實(shí)混凝土采取適當(dāng)?shù)母魺岽胧糜谧悦軐?shí)混凝土的養(yǎng)護(hù)水與混凝土表面溫度之差不得大于15℃。

2 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用本技術(shù)成功完成了商合杭鐵路站前五標(biāo)標(biāo)DK126+991．81-DK168+719．38CRTSⅢ型軌道板的鋪設(shè)施工。施工中大膽創(chuàng)新，打破傳統(tǒng)，在某些施工環(huán)接采用了新的工藝、新的設(shè)備、新的材料，達(dá)到了底座板：10孔/天、軌道板粗鋪：100塊/天、軌道板精調(diào)：40塊/天、軌道板自密實(shí)混凝土：50塊/天的施工進(jìn)度，順利完成了京福公司要求的節(jié)點(diǎn)工期，積累了一定的施工經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)、鍛煉了隊(duì)伍，為后續(xù)大量承接類似工程奠定了良好的基礎(chǔ)。